專利名稱：一種熱轉(zhuǎn)化處理油泥的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對(duì)含油污泥的處理方法，具體的說(shuō)是一種采用流化熱轉(zhuǎn)化處理油泥的方法。
背景技術(shù)：
含油污泥主要是指由于各種原因造成的原油與泥土形成的含油污泥，以及油田正常生產(chǎn)中系統(tǒng)帶出的含油泥沙，是一種富含礦物油的固體廢物，主要成分是原油、泥和水。固體顆粒尺寸可從不足微米到幾英寸，大多數(shù)在I至100微米之間，油的組成取決于原油種類、煉油廠結(jié)構(gòu)與操作條件，污泥的組成可能隨時(shí)間變化而變化。通常污泥中含有一定濃度的原油(5% 80%)、重金屬離子(如鐵、銅、鎳等)與無(wú)機(jī)鹽類(5% 20%)化合物等。這些油泥中一般含有苯系物、酚類、慈類等物質(zhì)，并伴隨惡臭和毒性，若直接和自然環(huán)境接觸，會(huì)使土地毒化、酸化或堿化，導(dǎo)致土壤及土質(zhì)結(jié)構(gòu)的改變，妨礙植物根系生長(zhǎng)并會(huì)對(duì)水體和植被造成較大污染，同時(shí)也意味著石油資源的浪費(fèi)。按國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄,油泥被列為危險(xiǎn)廢物,其對(duì)環(huán)境危害的長(zhǎng)期性和潛在性,正引起高度重視。開(kāi)展油泥管理及防治技術(shù)研究是目前國(guó)家環(huán)保工作的一項(xiàng)重要任務(wù)。因此，如何把這些含油污泥進(jìn)行無(wú)害化和資源化利用，也是擺在目前煉油行業(yè)面前亟待解決的一個(gè)重要環(huán)保問(wèn)題。目前處理含油污泥的技術(shù)主要有資源回收、無(wú)害化處理和綜合利用技術(shù)。資源回收處理技術(shù)包括溶劑萃取法、水洗法、微乳洗滌、破乳法等。油泥無(wú)害化處理處理技術(shù)包括固定化處理，生物處理、焚燒等技術(shù)。綜合利用技術(shù)包括熱分解、制磚鋪路以及其它用途。含油泥砂的處理技術(shù)多種多樣，每種方法都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍。溶劑萃取法是油泥 處理技術(shù)中常用的一種，其利用“相似相溶”原理，選擇合適的有機(jī)溶劑作萃取劑，將有機(jī)物從油泥中被溶劑抽提出來(lái)后，通過(guò)蒸餾把溶劑從混合物中分離出來(lái)循環(huán)使用，回收的原油則用于回?zé)挕Ｃ绹?guó)專利US484271采用萃取氧化氧化法對(duì)含油污泥進(jìn)行處理，先在污泥中加入一種輕質(zhì)烴作萃取劑，經(jīng)過(guò)萃取后，油和大部分有機(jī)物被去除，殘留的污泥用1^03在200 375 °C及常壓條件下氧化處理。中國(guó)專利ZL02133117. 0采用“熱萃取-脫水-固液分離”的技術(shù)處理含油污泥，將含油污泥進(jìn)行機(jī)械脫水，然后與萃取溶劑油混合并預(yù)熱，混合均勻后進(jìn)行熱萃取-脫水處理，然后進(jìn)行固液分離，液相進(jìn)入焦化裝置，固相可作為燃料，熱萃取-脫水的汽相經(jīng)冷凝后進(jìn)行油水分離。該方法過(guò)程簡(jiǎn)單、無(wú)需特殊設(shè)備，投資及操作費(fèi)用低，不但有效處理了含油污泥，而且其中有價(jià)值成分得到了充分的利用，同時(shí)不會(huì)給后處理裝置帶來(lái)不利影響。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種流化熱轉(zhuǎn)化處理油泥的方法。
本發(fā)明提供的熱轉(zhuǎn)化處理油泥的方法，具體包括以下步驟
(1)油泥經(jīng)過(guò)脫水預(yù)處理后除去機(jī)械雜質(zhì)，經(jīng)預(yù)熱后送入流化床反應(yīng)器；
(2)進(jìn)入流化床反應(yīng)器的油泥與高溫生焦載體接觸，發(fā)生熱轉(zhuǎn)化反應(yīng)，得到高溫油氣、附著于生焦載體上的焦炭，其中反應(yīng)溫度控制為450 550°C，焦粒與油泥的質(zhì)量比為I 8 9，反應(yīng)時(shí)間為5 30 min ；
(3)附著焦炭的生焦載體經(jīng)過(guò)汽提后，進(jìn)入加熱器進(jìn)行加熱，提供焦化過(guò)程所需的熱量，加熱器的床層溫度為600 700°C，換熱后載體循環(huán)回流化床反應(yīng)器進(jìn)行反應(yīng)；
(4)高溫油氣經(jīng)過(guò)洗滌和分離，分離出生焦載體后，進(jìn)入分餾塔進(jìn)行分離，得到氣體和液體。根據(jù)本發(fā)明的熱轉(zhuǎn)化處理油泥的方法，其中還包括步驟(5):所述加熱器內(nèi)剩余的生焦載體進(jìn)入氣化器中，在800 1000°C的高溫下與空氣、水蒸汽反應(yīng)生成水煤氣(粗產(chǎn)品)，水煤氣與除去焦炭后的載體回到加熱器中提供熱量，與流化床反應(yīng)器輸送來(lái)的生焦載體換熱后排出加熱器。根據(jù)本發(fā)明的熱轉(zhuǎn)化·處理油泥的方法，其中還可以包括步驟(6)，從加熱器頂部排出的水煤氣等氣體經(jīng)換熱器換熱、高壓蒸汽發(fā)生器取熱后，再經(jīng)氣體除塵、回收殘留的焦粉后進(jìn)行脫硫，便得到產(chǎn)品水煤氣。本發(fā)明方法中所述的生焦載體為焦?；蛎毫?，生焦載體的粒度為2 20目。本發(fā)明處理油泥的方法中，其中步驟(I)所述預(yù)熱的預(yù)熱溫度為300 350°C。步驟(3 )中，所述的生焦載體經(jīng)汽提蒸汽汽提后，可以先通過(guò)篩選分離出灰分后，再進(jìn)入加熱器進(jìn)行加熱。步驟(4)所述的洗滌可以通過(guò)用洗滌油對(duì)高溫油氣進(jìn)行洗滌實(shí)現(xiàn)，其中洗滌油選自蠟油或柴油，優(yōu)選本發(fā)明中分餾塔得到的液體生成油。通過(guò)洗滌可以除去固體顆粒和把高溫的泥漿狀液體冷凝下來(lái)，得到的冷凝的泥漿狀液體可以返回流化床反應(yīng)器進(jìn)行循環(huán)熱分解，或者直接抽出反應(yīng)器。所述的高溫油氣與生焦載體的分離可以采用旋風(fēng)分離器進(jìn)行。由于油泥中含有一定數(shù)量和一定餾程分布的油分，主要有烷烴、烯烴、環(huán)烷烴、芳香烴、膠質(zhì)及浙青質(zhì)等。油泥中的油分在一定的溫度下可發(fā)生熱轉(zhuǎn)化反應(yīng)。烴類的熱轉(zhuǎn)化反應(yīng)是一種復(fù)雜的平行順序反應(yīng)，基本上可以分成裂解和縮合兩個(gè)方向。裂解生成較小的分子(如氣體烴)，縮合方向生成較大的分子(如膠質(zhì)、浙青質(zhì)、焦炭等)。通常認(rèn)為烴類熱反應(yīng)為自由基反應(yīng)，在熱轉(zhuǎn)化過(guò)程中，油分一般加熱至370°C左右即開(kāi)始裂解，同時(shí)縮合反應(yīng)隨裂化深度的增加而加快。在低裂解深度下，原料和油分中的芳烴是主要結(jié)焦母體；在高裂解深度下，二次反應(yīng)生成的縮聚物是主要結(jié)焦母體。為避免生成過(guò)多的焦炭，堵塞管路，本發(fā)明利用流化床反應(yīng)器作為油泥熱轉(zhuǎn)化反應(yīng)器，以2 20目的焦?；蛎毫Ｗ鳛榱骰d體，使預(yù)處理后經(jīng)過(guò)預(yù)熱的油泥與流化的載體進(jìn)行接觸，發(fā)生熱裂解反應(yīng)，所述的流化載體此時(shí)既供給油泥反應(yīng)所需的熱量，同時(shí)又充當(dāng)油泥中重組分縮合反應(yīng)的生焦載體，反應(yīng)后得到的高溫油氣經(jīng)過(guò)處理后離開(kāi)流化床反應(yīng)器，而結(jié)焦的載體進(jìn)入加熱器，之后部分焦粒作為熱載體再循環(huán)回反應(yīng)器中，大部分焦粒則進(jìn)入到氣化器中進(jìn)行氣化以生產(chǎn)水煤氣。采用流化熱轉(zhuǎn)化對(duì)油泥進(jìn)行處理具有可連續(xù)操作、靈活性好、焦炭產(chǎn)率低并可生產(chǎn)水煤氣、可靠性高、可清潔生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)。而且本發(fā)明處理油泥得到的產(chǎn)品主要包括水煤氣和液體生成油，具有油泥利用率高、回收效率高的特點(diǎn)。


圖1為本發(fā)明的熱轉(zhuǎn)化處理油泥方法的示意流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的方法作詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施例1
采用圖1所示的工藝流程，以某煉廠油罐底油泥為例說(shuō)明本發(fā)明具體實(shí)施方式
。油泥含油75% (質(zhì)量)，含水14%，其余為固體物質(zhì)。油泥經(jīng)過(guò)脫水預(yù)處理后除去機(jī)械雜質(zhì)，在加熱爐中加熱到350°C，再經(jīng)管線進(jìn)入流化床反應(yīng)器。反應(yīng)器內(nèi)充滿流化的10 20目焦粒。進(jìn)入流化床反應(yīng)器的油泥在反應(yīng)器中進(jìn)行熱轉(zhuǎn)化，反應(yīng)溫度為500°C，壓力稍高于常壓，流化介質(zhì)為油氣和由底部進(jìn)入的水蒸汽。熱轉(zhuǎn)化反應(yīng)生成液體產(chǎn)品、氣體和焦炭?？刂七^(guò)程總生焦率(以甲苯不溶物計(jì))在10%，生焦沉積在流化態(tài)的焦粒上。反應(yīng)生成的油氣經(jīng)旋風(fēng)分離器分出攜帶的焦粒，進(jìn)入反應(yīng)器頂部的洗滌段。反應(yīng)產(chǎn)物在洗滌段內(nèi)除去固體顆粒和把>500°C的泥漿狀液體冷凝下來(lái)，并返回至反應(yīng)器中。洗滌段頂物料送入分餾塔，分離為焦化液體產(chǎn)品和焦化氣。反應(yīng)過(guò)程后焦粒經(jīng)下部的汽提段用水蒸氣汽提出其中的油氣進(jìn)入加熱器。加熱器中從氣化器送入的水煤氣和焦粉，對(duì)焦粒進(jìn)行加熱，高溫的焦粒部分再循環(huán)回反應(yīng)器起到熱載體的作用，供給原料油預(yù)熱和反應(yīng)所需的熱量。大部分焦粒進(jìn)入到氣化器中，在800°C下與空氣、水蒸汽反應(yīng)生產(chǎn)水煤氣。水煤氣中含H2、H2S、C0、C02、N2、H20等氣體。水煤氣與焦粉回到加熱器中提供熱量。從加熱器頂部排出的氣體經(jīng)換熱器換熱、高壓蒸汽發(fā)生器取熱，再經(jīng)氣體除塵、回收殘留的焦粉后脫硫，便為水 煤氣氣體。油泥經(jīng)流化熱轉(zhuǎn)化反應(yīng)后，液相收率為82. 2%，液相產(chǎn)品中<200°C餾分占15. 8%，200 350°C餾分占24. 3%，>350°C餾分占42. 1%，氣體收率7. 6%。實(shí)施例2
以某煉廠油罐底油泥為例說(shuō)明本發(fā)明具體實(shí)施方式
。油泥含油67%，含水23%，其余為固體物質(zhì)。主要工藝流程與實(shí)施例1相同，不同之處是在反應(yīng)器的洗滌段中>500°C的泥漿狀液體不循環(huán)回反應(yīng)器，而是直接抽出，即反應(yīng)原料一次性通過(guò)。反應(yīng)溫度選擇為530°C。氣化器中溫度為900°C。油泥經(jīng)流化熱轉(zhuǎn)化反應(yīng)后，其轉(zhuǎn)化率為98. 2%，液相收率為87. 0%，液相產(chǎn)品中<200°C餾分占17. 7%, 200 350°C餾分占25. 8%，>350°C餾分占43. 5%，氣體收率 6. 8%ο
權(quán)利要求
1.一種熱轉(zhuǎn)化處理油泥的方法，包括以下步驟 (1)油泥經(jīng)過(guò)脫水預(yù)處理后除去機(jī)械雜質(zhì)，經(jīng)預(yù)熱后送入流化床反應(yīng)器； (2)進(jìn)入流化床反應(yīng)器的油泥與高溫生焦載體接觸，發(fā)生熱轉(zhuǎn)化反應(yīng)，得到高溫油氣、附著于生焦載體上的焦炭； (3)附著焦炭的生焦載體進(jìn)入加熱器進(jìn)行加熱，提供焦化過(guò)程所需的熱量，加熱器的床層溫度為600 700°C，換熱后一部分生焦載體循環(huán)回流化床反應(yīng)器進(jìn)行反應(yīng)； (4)高溫油氣經(jīng)過(guò)洗滌和分離，分離出生焦載體后，進(jìn)入分餾塔進(jìn)行分離，得到氣體和液體。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括步驟(5):所述加熱器內(nèi)剩余部分的生焦載體進(jìn)入氣化器中，在800 1000°C溫度下與空氣、水蒸汽反應(yīng)生成水煤氣，水煤氣與除去焦炭后的生焦載體回到加熱器中，與流化床反應(yīng)器輸送的結(jié)焦的生焦載體換熱后排出加熱器。
3.按照權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，還包括步驟(6):從加熱器頂部排出的水煤氣氣體經(jīng)換熱器換熱、高壓蒸汽發(fā)生器取熱后，再經(jīng)氣體除塵、回收殘留的焦粉后進(jìn)行脫硫，得到產(chǎn)品水煤氣。
4.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(2)所述的反應(yīng)溫度控制為450 550°C，生焦載體與油泥的質(zhì)量比為1: 8 9，反應(yīng)時(shí)間為5 30min。
5.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的生焦載體為焦?；蛎毫?，生焦載體的粒度為2 20目。
6.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，其中步驟(I)所述預(yù)熱的預(yù)熱溫度為300 350。。。
7.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(3)中所述附著焦炭的生焦載體經(jīng)汽提蒸汽汽提后，先通過(guò)篩選分離出灰分后，再進(jìn)入加熱器進(jìn)行加熱。
8.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(4)所述的洗滌通過(guò)用洗滌油對(duì)高溫油氣進(jìn)行洗滌實(shí)現(xiàn)，洗滌油選自蠟油或柴油。
9.按照權(quán)利要求1或8所述的方法，其特征在于，所述的洗滌油為分餾塔得到的液體生成油。
10.按照權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，通過(guò)洗滌得到冷凝的泥漿狀液體，所述泥漿狀液體返回流化床反應(yīng)器進(jìn)行循環(huán)熱分解，或者直接抽出反應(yīng)器。
11.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的高溫油氣與生焦載體的分離采用旋風(fēng)分離器進(jìn)行。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種熱轉(zhuǎn)化處理油泥的方法。本發(fā)明利用流化床反應(yīng)器作為油泥熱轉(zhuǎn)化反應(yīng)器，以2～20目的焦?；蛎毫Ｗ鳛樯馆d體和熱載體，預(yù)熱后的油泥與焦?；蛎毫＿M(jìn)行接觸，發(fā)生熱裂解反應(yīng)，反應(yīng)后得到的高溫油氣經(jīng)過(guò)分離后得到產(chǎn)品，結(jié)焦載體進(jìn)入加熱器，大部分焦粒則進(jìn)入到氣化器中進(jìn)行氣化以生產(chǎn)水煤氣，高溫水煤氣和焦粉返回加熱器與結(jié)焦載體進(jìn)行換熱，換熱后焦粒作為熱載體再循環(huán)回反應(yīng)器中。本發(fā)明采用流化熱轉(zhuǎn)化對(duì)油泥進(jìn)行處理，得到的產(chǎn)品主要包括水煤氣和液體生成油，具有可連續(xù)操作、靈活性好、焦炭產(chǎn)率低、油泥利用率高和回收效率高的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)C02F11/10GK103058482SQ20111032134
公開(kāi)日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2011年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月21日
發(fā)明者趙昕, 回軍, 趙景霞 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院