CN1488591A - 一种含油污泥的处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种含油污泥的处理方法,特别是含油污泥处理后进行焦化时的处理方法。本发明方法过程为将含油污泥进行机械脱水,然后与萃取溶剂油混合并预热,混合均匀后进行热萃取-脱水处理,然后进行固液分离,液相进入焦化装置,固相可作为燃料,热萃取-脱水的汽相经冷凝后进行油水分离,水相可以直接排入污水处理场,油相进一步处理并利用。本发明方法过程简单、无需特殊设备,投资及操作费用低,不但有效处理了含油污泥,而且其中有价值成分得到了充分的利用,同时不会给后处理装置带来不利影响。本发明方法可以用于炼油厂、油田等各种含油污泥的处理。

Description

一种含油污泥的处理方法
1、技术领域本发明涉及一种含油污泥的处理方法,特别是炼油厂、油田的污水处理场和罐区产生的含油污泥进焦化处理时减少焦炭挥发分和灰分的方法。
2、背景技术在含油废水处理过程中,产生大量的含油污泥,如API隔油池底泥、溶气浮选浮渣、电脱盐污油、油罐底泥及剩余活性污泥等。由于含油污泥产生的工艺过程不同,其含油、含水的差别较大,其中“油”是由多种不同类型的有机化合物组成,多数是有毒有害及难于生物降解物质;固体颗粒以极小粒子分布于污泥中,油-水-固三者混合在一起常常呈乳化状态,常规的破乳技术难以奏效,对环境具有极大的危害性。
现在许多石油及化工企业污水处理场都有污泥贮存或处理设施,对池底泥、浮渣、污油乳化物等含油量高的污泥,有的采用浓缩——离心脱水处理。脱水后滤饼送给其它企业,常常带来二次污染。为了防止二次污染,有的企业建立了污泥脱水及脱水后泥饼焚烧设施,但该工艺操作复杂、设备故障率高、处理效果不理想、焚烧设备能耗高,大都难以维持长期正常运行。到目前为止,尚无经济合理的含油污泥处理技术和方法提出。
美国专利USP4666585提出一个将含油污泥送入焦化装置进行处理的技术路线,取焦化馏分油与含油污泥搅拌、混合制成油浆,送到焦化进料口,让含油污泥经历高温得以处理,但该过程引入较多的水分,一来限制含油污泥的处理量,二来影响焦化装置的正常操作。
在许多情况下,脱除含油污泥中的水分是实现含油污泥处理和利用的重要因素之一,含油污泥经过机械方法脱水后仍含有大量水分(通常可达到80%以上),水存在的形式较为复杂,除游离水外,大部分的水是以间隙水和内部结合水或附着水的形式存在,并且这些水分与油和固体形成非常稳定的乳化状态,采用一般的方法难以破乳脱除。因此现有技术采用蒸发的方法脱除含油污泥中的水分,但由于含油污泥体系的特殊性,加热时产生严重的爆沸现象,通常的常压加热蒸发方法无法正常操作,另外由于含油污泥的流动性差,传热效率低,也不适于常压加热蒸发方法,并且大大降低了脱水的速度。专利97118778.9公开了一种减压蒸馏的方法处理含油污泥,分离出的轻组分和水进行油水分离,重组分去燃料池。
美国专利USP4994169提出对炼厂含油污泥进行预脱水处理,然后进焦化的技术路线。将来自石油加工过程产生的含油污泥首先经滤网过滤,再经搅拌系统将大块污泥破碎后与焦化的馏分油混合,目的在于增加物料的流动性,以便于输送。为防止污泥中的水对焦化的影响,采用减压(50~250mmHg)至常压的多级蒸发系统(说明书中为4级)除去水分,脱水后污泥送入焦化塔顶或焦化塔底,经高温处理将较轻组分转化为焦化馏分油,重组分转成焦炭,污泥中的固体物附着在焦炭上,因此该技术存在的问题正是固体物的引入影响焦炭的挥发分和灰分指标。特别是对生产高质量石油焦的生产企业来说,该技术的使用受到限制。另外,脱除水分的蒸发系统复杂,需要特殊的蒸发设备,设备成本高,动力消耗大,操作困难。
3、发明内容针对现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种可以充分利用含油污泥中各种有价值组分,并且回收的组分便于利用、对后处理装置无不良影响、设备及操作投资少的含油污泥处理方法。
经过发明人的大量实验研究发现,如果在含油污泥中加入较大量的溶剂油后再进行蒸发脱水处理,不但可以大大提高脱水速度,并且在脱水的同时,溶剂油将含油污泥中的油萃取出来,使得含油污泥中的固体与油较容易分离,另外由于大量溶剂油的加入,打破了含油污泥中油-固体-水之间的乳化状态,使蒸发脱水操作可以在常压下平稳快速进行。基于上述发现,本发明提出以下含油污泥的处理方案。
本发明方法过程包括:(1)含油污泥经机械脱水,(2)机械脱水后的含油污泥与全部或部分萃取溶剂油混合均匀,(3)混合物料加入剩余萃取溶剂油进行萃取-脱水处理,(4)萃取-脱水处理后进行固液分离,液相送焦化装置进行处理,固相作为燃料。其中步骤(2)、(3)中所述的萃取溶剂油为常减压煤油馏分、柴油馏分、焦化柴油和焦化蜡油等中的一种或几种。溶剂油与污泥的总混合体积比为10∶1~1∶1,最好的比例为4∶1~2∶1。步骤(3)所述的萃取-脱水在一个装置中同时进行,可以采用常压或减压操作,优选常压操作,操作温度为100~150℃。
本发明采用“热萃取-脱水-固液分离”送焦化的联合工艺。其优点在于,将含油污泥进行脱水处理后,大大减少了含油污泥中含水对焦化操作的影响;而经固液分离后,由于固体物被抽提出不进入焦化,这样,采用焦化装置处理含油污泥后不会增大石油焦的灰分和挥发分指标。解决了含油污泥送焦化处理过程中带来的一系列问题,同时实现了污泥中有机组分的回收和利用,提高了处理效率。本发明通过选择适宜的萃取溶剂油种类及用量,一方面起到流化作用,使物料易于输送,更重要的是使蒸发脱水和萃取有机的结合在一起。经研究发现,本发明方法的萃取和脱水起到了相互促进的作用:脱水的操作条件(100℃以上的温度)有利于加快萃取,水分的脱除有利于污泥破乳,破乳后则更易于萃取;同时污泥中的油相被萃取出后,其中的水分摆脱油的包覆,蒸发速度加快。另外,污泥中的水脱除后,其中的固体和油相非常容易分离,使后续分离易于实施。本发明流程短、工艺简单,不需特别设备,操作费用低,处理效果显著。
4、附图说明图1是本发明含油污泥处理方法流程示意图。其中1是含油污泥,2是搅拌混合器,3是萃取-脱水塔,4是冷凝器,5是油水分离器,6是回收油,7是污水,8是固液分离器,9是分离出的固相,10是循环油,11是萃取溶剂油。
5、
具体实施方式
本发明含油污泥处理过程为“热萃取-脱水-固液分离-焦化”。具体过程如下:经过机械脱水的含油污泥1与萃取溶剂油11在搅拌混合器2中混合均匀,混合过程中对物料进行预加热,通常加热到50℃~100℃,然后输送到萃取-脱水塔3中进行萃取-脱水处理,可以采用常压或减压操作方式,优选常压操作,常压操作时的操作温度一般为100~150℃,优选为105~125℃。萃取-脱水塔3可以采用间歇式操作也可以采用连续式操作,萃取-脱水的时间可以根据污泥的性质及操作条件调整,一般在10~60分钟左右。从萃取-脱水塔3出来的汽相经过冷凝器4变为液相并进入油水分离器5,在油水分离器5中油水分层,油相6可以进一步回收利用或作为溶剂油返回,水相7中油含量<30mg/l,COD<500mg/l,可直接进污水场的处理系统,不需特别处理。从萃取-脱水塔3排出的脱水后的污泥进入固液分离器8,固液分离器可以是常规的卧螺式离心分离器、立式分离器等,也可以采用沉降法分离。从固液分离器出来的油相主要进焦化处理,也可以将部分作为循环溶剂油10。从固液分离器出来的固相含有较高的热值,一般热值可达到8000cal/g,可以直接作为燃料使用,如作为燃料锅炉的补充燃料。本发明方法适用于炼油厂或油田等各种含油污泥的处理,处理过程所需的设备主要有:混合罐、热萃取-脱水罐、固液分离设备和油水分离罐等。
下面通过实施例对本发明方法进行祥细说明。
实施例1取某炼厂机械脱水后的隔油池底泥10L(水量为81.2%、含固量为5.5%、含油量为13.3%),与常压煤油30L,送入油泥混合搅拌罐并加热至75℃,用泵将混合均匀的物料送入热萃取塔脱水进行连续操作,萃取-脱水操作条件为:常压,105℃,停留时间为40分钟。脱除水送样分析其COD为140mg/l,水中油为17mg/l。分离后的固体物的热值为8120cal/g,高于一般的标准煤,固体及油相中均不含水。
实施例2某炼油厂浮渣经离心脱水后含油10.3%,含水84.3%,取浮渣4L和沙特常一线馏分油10L为溶剂油,在混合罐内进行加热混合,当温度达到100℃时,送入萃取/脱水塔进行连续萃取/脱水处理,在常压110℃下进行脱水萃取,停留时间为25分钟,水和部分轻组分油从塔顶经冷凝器冷凝进入油水分离罐,从底部取水样分析油为24mg/l,COD为310mg/l,符合污水场生化进水要求,可直接进生物氧化设施进入进一步处理。溶剂油和污泥中的有机组分及固体物进入固液分离器,由于水分的脱除及油相被萃取,固体物很容易与油分离,采用沉降分离,被分离的固体物测定热值为8234cal/g。
实施例3某炼油厂隔油池底污、浮渣和剩余活性污泥三种混合物经板框压滤后含油13.3%,含水80.3%,取浮渣4L和焦化蜡油25L,在混合罐内进行加热混合,当温度达到100℃时,送入萃取/脱水塔进行连续处理,在常压125℃下进行脱水萃取,停留时间为15分钟,水和部分轻组分油从塔顶经冷凝器冷凝进入油水分离罐,从底部取水样分析油为19mg/l,COD为221mg/l,符合污水场生化进水要求,可直接进生物氧化设施进入进一步处理。溶剂油和污泥中的有机组分及固体物进入固液分离器,由于水分的脱除及油相被萃取,固体物很容易与油分离,采用离心分离,被分离的固体物测定热值为8554cal/g。

Claims (10)

1.一种含油污泥的处理方法,包括以下步骤:(1)含油污泥经机械脱水,(2)机械脱水后的含油污泥与部分或全部萃取溶剂油混合均匀,(3)混合物料加入剩余萃取溶剂油进行萃取-脱水处理,(4)萃取-脱水处理后进行固液分离,液相送焦化装置进行处理。
2.按照权利要求1所述的方法,其特征在于步骤(2)、(3)中所述的萃取溶剂油为常减压煤油馏分、柴油馏分、焦化柴油和焦化蜡油中的一种或几种。
3.按照权利要求1所述的方法,其特征在于步骤(4)所述的固液分离的固相作为燃料。
4.按照权利要求1或2所述的方法,其特征在于所述溶剂油与污泥的总混合体积比为10∶1~1∶1。
5.按照权利要求4所述的方法,其特征在于所述的溶剂油与污泥的总混合体积比为4∶1~2∶1。
6.按照权利要求1所述的方法,其特征在于步骤(3)所述的萃取-脱水在一个装置中同时进行,采用常压操作,操作温度为100~150℃。
7.按照权利要求1所述的方法,基特征在于步骤(2)所述的混合过程中对物料进行预加热,温度为50℃~100℃。
8.按照权利要求6所述的方法,其特征在于所述的操作温度为105~125℃。
9.按照权利要求1所述的方法,其特征在于步骤(4)所述的萃取-脱水塔出来的汽相经过冷凝变为液相并进行油水分离,水相直接进入污水场。
10.按照权利要求1所述的方法,其特征在于步骤(4)所述的固液分离采用离心分离或沉降分离。
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