一種供氫劑熱轉(zhuǎn)化處理油泥的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種供氫劑熱轉(zhuǎn)化處理油泥的方法。油泥經(jīng)機械脫水后在絕氧條件下加熱到100～300℃，進入閃蒸塔進行熱閃蒸，回收輕質(zhì)油分和泥漿；泥漿進行固液分離得到重質(zhì)油分與固態(tài)物，固態(tài)物用氮氣或水蒸氣進行吹掃，回收重質(zhì)油分；重質(zhì)油分與供氫劑混合后進行熱轉(zhuǎn)化反應，反應油氣經(jīng)分餾得到各種產(chǎn)品。本發(fā)明方法用于油泥處理時具有靈活性好、焦炭產(chǎn)率降低以及熱轉(zhuǎn)化深度提高等優(yōu)點。
【專利說明】一種供氫劑熱轉(zhuǎn)化處理油泥的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及對含油污泥的處理方法，具體的說是一種采用供氫劑熱轉(zhuǎn)化處理油泥的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]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)與無機鹽類(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，會使土地毒化、酸化或堿化，導致土壤及土質(zhì)結(jié)構(gòu)的改變，妨礙植物根系生長并會對水體和植被造成較大污染，同時也意味著石油資源的浪費。
[0003]按國家危險廢物名錄,油泥被列為危險廢物,其對環(huán)境危害的長期性和潛在性,正引起高度重視。開展油泥管理及防治技術(shù)研究是目前國家環(huán)保工作的一項重要任務。因此，如何把這些含油污泥進行無害化和資源化利用，也是擺在目前煉油行業(yè)面前亟待解決的一個重要環(huán)保問題。
[0004]目前處理含油污泥的技術(shù)主要有資源回收、無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)缺點和適用范圍。
[0005]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，選擇合適的有機溶劑作萃取劑，將有機物從油泥中被溶劑抽提出來后，通過蒸餾把溶劑從混合物中分離出來循環(huán)使用，回收的原油則用于回煉。
[0006]美國專利US484271采用萃取氧化氧化法對含油污泥進行處理，先在污泥中加入一種輕質(zhì)烴作萃取劑，經(jīng)過萃取后，油和大部分有機物被去除，殘留的污泥用HNO3在20(T375 °C及常壓條件下氧化處理。
[0007]中國專利ZL02133117.0采用“熱萃取一脫水一固液分離”的技術(shù)處理含油污泥，將含油污泥進行機械脫水，然后與萃取溶劑油混合并預熱，混合均勻后進行熱萃取-脫水處理，然后進行固液分離，液相進入焦化裝置，固相可作為燃料，熱萃取-脫水的汽相經(jīng)冷凝后進行油水分離。該方法過程簡單、無需特殊設備，投資及操作費用低，不但有效處理了含油污泥，而且其中有價值成分得到了充分的利用，同時不會給后處理裝置帶來不利影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明正是基于以上的技術(shù)背景，提出了一種供氫劑熱轉(zhuǎn)化的方法處理油泥。
[0009]本發(fā)明提供的一種供氫劑熱轉(zhuǎn)化處理油泥的方法，包括以下內(nèi)容:(1)將機械脫水后的油泥在絕氧條件下加熱到100~300°C，優(yōu)選150~250°C，然后進入閃蒸塔進行熱閃蒸，閃蒸出的輕質(zhì)油分和水通過冷凝的方式回收，重質(zhì)油分和固態(tài)物以泥漿的形式從分離塔里取出；
(2)通過過濾對步驟(1)所得泥漿進行固液分離，得到重質(zhì)油分與固態(tài)物；在320~480°C的條件下，用N2或水蒸氣吹掃過濾所得固態(tài)物，攜帶出其中的油氣，以進一步回收重質(zhì)油分；
(3 )將步驟(2 )回收的重質(zhì)油分與供氫劑混合后，進入熱轉(zhuǎn)化反應器，進行熱轉(zhuǎn)化反應；其中反應溫度控制在300~500°C，反應時間在30~150min ；
(4)步驟(3)得到熱轉(zhuǎn)化反應油氣進入分餾塔內(nèi)進行分餾，得到氣體、汽油、餾分油及渣油。
[0010]本發(fā)明的熱轉(zhuǎn)化處理油泥的方法中，其中步驟(1)所述的熱閃蒸，為本領(lǐng)域的常規(guī)操作。
[0011]步驟(2)中對塔底泥漿進行固液分離的操作為本領(lǐng)域中的常規(guī)操作手段，例如可以采用真空過濾、加壓過濾或離心過濾的方法。利用氮氣或者水蒸汽吹掃固態(tài)物的條件為，溫度一般為320~480°C，吹掃的壓力控制在0.2~0.4MPa。經(jīng)過吹掃處理后得到的固態(tài)物用固化劑固化后作為燃料或填埋處理。
[0012]步驟(3)中，所述的供氫劑是指能夠提供氫自由基的物質(zhì)。所述的供氫劑一般可以選自四氫萘、十氫萘、催化裂化油衆(zhòng)、糠醒精制抽出油、加氫精制懼分油和乙烯裝置焦油中的一種或幾種。其中供氫劑在重質(zhì)油分中的摻混比例(質(zhì)量分數(shù))一般在1%以上，所述的熱轉(zhuǎn)化反應器可以為本領(lǐng)域中常用的熱轉(zhuǎn)化反應器，如可以選擇爐管式和塔式反應器。所述熱轉(zhuǎn)化反應的溫度一般控制在300~500°C，反應時間在30~150min。
`[0013]步驟(4)中，步驟(3)中熱轉(zhuǎn)化反應所得油氣進入分餾塔進行分餾，即得到各種輕質(zhì)油品和渣油。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)中處理油泥的方法相比較，本發(fā)明方法具有以下特點:
采用供氫劑熱轉(zhuǎn)化對油泥進行處理具有操作簡便、靈活性好、降低焦炭產(chǎn)量并可獲取一定量的輕質(zhì)油品等優(yōu)點。
[0015]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。烴類的熱轉(zhuǎn)化反應是一種復雜的平行順序反應，基本上可以分成裂解和縮合兩個方向。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)。通常認為烴類熱反應為自由基反應，在熱轉(zhuǎn)化過程中，油分一般加熱至370°C左右即開始裂解，同時縮合反應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，二次反應生成的縮聚物是主要結(jié)焦母體。為避免生成過多的焦炭，堵塞管路，本發(fā)明在常規(guī)的熱轉(zhuǎn)化工藝條件下，通過添加供氫劑，來抑制生焦。
[0016]供氫劑是在反應過程中提供氫自由基的物質(zhì)，如四氫萘在一定的反應溫度下能夠分解出4個活潑的氫自由基，氫自由基能夠與在裂化反應中生成的大分子自由基反應，終止大分子自由基之間的進一步縮合，從而起到抑制縮合生焦的作用。因供氫劑存在下的熱轉(zhuǎn)化反應是在沒有氫氣和催化劑存在及低壓條件下的“淺度加氫”轉(zhuǎn)化過程。這可使得熱轉(zhuǎn)化反應在更高溫度下進行，從而提高油泥的熱轉(zhuǎn)化深度，獲得更多的輕質(zhì)油品?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明方法的一種流程框圖。
【具體實施方式】
[0018]下面通過具體實施例對本發(fā)明的方法作更詳細的描述。
[0019]實施例1
以某煉廠油罐底油泥為例說明本實施例，工藝流程如圖1所示。油泥含油75%，含水14%，其余為固體物質(zhì)。
[0020]油泥經(jīng)機械攪拌脫水后，于絕氧條件加熱至250°C，送入閃蒸塔進行閃蒸。塔頂?shù)玫剿魵夂洼p烴蒸汽，冷凝后經(jīng)油水分離器進行分離，得到輕質(zhì)油分，污水進入污水處理系統(tǒng)。閃蒸塔塔底為重質(zhì)油分和固態(tài)物混合的泥漿。泥漿進行過濾，得到重質(zhì)油分和固態(tài)物；在400°C條件下，用N2吹掃固態(tài)物攜帶出其中的油氣。吹掃的壓力控制在0.2MPa。
[0021]回收重質(zhì)油分,加入四氫萘進行混合，四氫萘摻混比例為5%。將摻混了四氫萘的重質(zhì)油分在加熱爐中加熱到300°C，再經(jīng)管線進入熱轉(zhuǎn)化反應器。熱轉(zhuǎn)化反應器的反應溫度控制在400°C，反應時間90min。反應油氣進入分餾塔內(nèi)進行分離，得到氣體、汽油、餾分油及渣油。
[0022]本實施例中，油泥經(jīng)供氫劑熱轉(zhuǎn)化反應后，氣體收率為8%，<200°C餾分收率為15%，200-350°C餾分收率為23%，>350°C餾分收率為51%，焦炭產(chǎn)率為3%(各組分收率均以油泥中的含油率為基準)。
[0023]實施例2
以某煉廠油罐底油泥為例說明本實施例，主要工藝流程如圖1所示。油泥含油67%，含水23%，其余為固體物質(zhì)。
[0024]本實施例中以催化裂化油衆(zhòng)作為供氫劑,摻供氫劑比例為10%。熱轉(zhuǎn)化反應器的反應溫度為450°C，反應時間為120min。
[0025]油泥經(jīng)過熱轉(zhuǎn)化反應后，氣體收率為12%，<200°C餾分收率21%，200_350°C餾分收率為21%，>350°C餾分收率為42%，焦炭產(chǎn)率為4%。(各組分收率均以油泥中的含油為基準)。
[0026]比較例I
比較例I中的油泥原料同實施例1，工藝流程與實施例1相同。
[0027]不摻供氫劑進行熱轉(zhuǎn)化反應，熱轉(zhuǎn)化反應溫度及反應時間均同實施例1。油泥經(jīng)熱轉(zhuǎn)化反應后，氣體收率為6%，<200°C餾分收率為12%，200-350°C餾分收率為16%，>350°C餾分收率為55%，焦炭產(chǎn)率為11%。
【權(quán)利要求】
1.一種供氫劑熱轉(zhuǎn)化處理油泥的方法，包括以下內(nèi)容: (1)將機械脫水后的油泥在絕氧條件下加熱到100~300°C，進入閃蒸塔進行熱閃蒸，閃蒸出的輕質(zhì)油分和水通過冷凝的方式回收，重質(zhì)油分和固態(tài)物以泥漿的形式從分離塔里取出； (2)通過過濾對步驟(1)所得泥漿進行固液分離，得到重質(zhì)油分與固態(tài)物；在320~480°C的條件下，用氮氣或水蒸氣吹掃過濾所得固態(tài)物，攜帶出其中的油氣，進一步回收重質(zhì)油分； (3)將步驟(2)回收的重質(zhì)油分與供氫劑混合后，進入熱轉(zhuǎn)化反應器，進行熱轉(zhuǎn)化反應； (4)步驟(3)得到熱轉(zhuǎn)化反應油氣進入分餾塔內(nèi)進行分餾，得到氣體、汽油、餾分油及渣油。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步驟(1)中，將機械脫水后的油泥在絕氧條件下加熱到150~250°C。
3.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(2)中對塔底泥漿進行固液分離采用真空過濾、加壓過濾或離心過濾的方法。
4.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，用氮氣或者水蒸汽吹掃過濾得到固態(tài)物的吹掃壓力控制在0.2~0.4MPa。
5.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(3)中所述的供氫劑選自四氫萘、十氫萘、催化裂化油漿、糠醛精制抽出油、加氫精制餾分油和乙烯裝置焦油中的一種或幾種。
6.按照權(quán)利要求1或5所述的方法，其特征在于，步驟(3)中所述的供氫劑在重質(zhì)油分中的質(zhì)量分數(shù)在1%以上。
7.按照權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述的供氫劑占重質(zhì)油分的質(zhì)量分數(shù)為5% ~20%ο
8.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(2)中經(jīng)過吹掃處理后得到的固態(tài)物用固化劑固化后作為燃料或填埋處理。
9.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(3)中熱轉(zhuǎn)化反應的溫度控制在300~5000C，反應時間在30~150min。
【文檔編號】C02F11/10GK103771677SQ201210408381
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2012年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月24日
【發(fā)明者】回軍, 趙昕 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院