一種微波熱解處理油泥的方法
【專利摘要】本發(fā)明是一種微波熱解處理油泥的方法，采用微波熱解對油泥進行處理具有設備操作簡單，油泥處理程度高的特點。它的步驟是：（1）油泥經(jīng)過脫水預處理后除去機械雜質，經(jīng)預熱后送入裝有外接微波輻射的熱解反應器；（2）進入熱解反應器的進料在反應器中進行熱轉化，反應溫度控制在400～500℃，反應時間在10～30min。微波輻射頻率為2450MHz，功率為0～750W連續(xù)可調；（3）熱解反應氣進入三相分離器，上部氣相組分回收利用；底部含油污水排入污水處理系統(tǒng)，回收油送入儲罐儲存。預熱在加熱爐中溫度在300～350℃。本發(fā)明焦炭產(chǎn)率低、可靠性高、可清潔生產(chǎn)。
【專利說明】一種微波熱解處理油泥的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及對含油污泥的處理方法，具體地說是采用微波熱解處理油泥的方法?！颈尘凹夹g】
[0002]含油污泥是石油開采、運輸、煉制及含油污水處理等作業(yè)過程中產(chǎn)生的含油固體廢棄物。具有含水量高、體積大，成分復雜、處理難度大，有害成分多數(shù)超過排放標準，含有較高的熱值等特點。
[0003]含油污泥體積龐大，若不加以處理直接排放，不但占用大量耕地，而且產(chǎn)生大量惡臭氣體，對周圍土壤、水體、空氣造成污染，油泥中的石油類物質滲入土壤后，會粘著于土壤顆粒的表面，影響土壤的通透性，阻礙有效的土壤導水通路，使土壤滲水量下降，透水性降低。由此改變土壤性質，破壞土壤結構及土壤微生物的生存環(huán)境。含油污泥中的低分子烴能穿透到植物組織內部，破壞植物的正常生理機制；高分子烴易于在植物表面形成一層粘膜，阻礙植物氣孔，影響植物蒸騰、水分吸收、呼吸和光合作用，甚至引起植物根系的腐爛。遭到破壞的植被將引起生態(tài)系統(tǒng)食物鏈的斷裂，造成生態(tài)系統(tǒng)最初級的生產(chǎn)者失去重要的制造有機物和氧氣的能力，威脅到人類和其他生物生存。由此可見，含油污泥的存在對周圍環(huán)境質量產(chǎn)生不良的影響，是目前固體廢物處理中一個比較大的難題。
[0004]1940年代，國外就開始研究含油污泥有效處理技術，開發(fā)出多種方法。如通過萃取和熱解、熱洗等方法提取含油污泥中的油組分，減少污染源。調質-機械分離技術是國外應用比較成熟的技術，通過加入藥劑后再機械分離油、水、泥三相，實現(xiàn)處理含油污泥的目的。法國、德國的石化企業(yè)多采用焚燒的方式，灰渣用于修路或埋入指定的灰渣填埋場，焚燒產(chǎn)生的熱能則用于供熱發(fā)電。
[0005]我國各大油田也開展了對含油污泥處理技術的研究。早期主要應用調質-機械分離技術和回轉鍋爐焚燒技術來處理含油污泥。大慶油田于1997年建立了我國第一個含油污泥調質-機械分離處理站；荊門石化、長嶺石化和燕山石化則采用焚燒鍋爐處理產(chǎn)生的含油污泥。但這些技術存在著處理不徹底或產(chǎn)生二次污染的問題。微波化學是在微波場中物質特性及其相互作用研究基礎上發(fā)展起來的一門新興的前沿交叉學科。微波是頻率約在300MHz~300GHz的一種高頻電磁波。常用的微波頻率為2450 MHz0它具有電磁波的諸如反射、透射、干涉、衍射、偏振以及能量傳輸?shù)炔▌犹匦浴＝鼛啄陙?，微波的高效發(fā)熱特性的進一步開發(fā)，使得它的應 用由傳統(tǒng)的通訊領域轉向催化化學、材料加工、污染控制等領域。其中，在污染控制領域，特別是在工業(yè)污泥、醫(yī)療垃圾、廢舊輪胎、電子垃圾以及建筑垃圾等周體廢棄物的處理方面取得了較大的進展。微波加熱過程中，能量轉化通過微波場中材料分子或原子間的相互作用進行，具有高效、快速和“整體性”加熱的特點，加熱過程中溫度分布均勻，傳熱傳質方向相同，易獲得理想的熱解目標產(chǎn)物。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明的目的正是基于以上的技術背景，提出了一種微波熱解處理油泥的方法。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、膠質及浙青質等。油泥中的油分在一定的溫度下可發(fā)生熱轉化反應。烴類的熱轉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、浙青質、焦炭等)。通常認為烴類熱反應為自由基反應，在熱轉化過程中，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焦母體；在高裂解深度下，二次反應生成的縮聚物是主要結焦母體。為避免生成過多的焦炭，本發(fā)明的油泥熱解反應在微波加熱輔助下進行。
[0007]本發(fā)明的具體步驟如下:
(1)油泥經(jīng)過脫水預處理后除去機械雜質，經(jīng)預熱后送入裝有外接微波輻射的熱解反應器；
(2)進入熱解反應器的進料在反應器中進行熱轉化，反應溫度控制在400~500°C，反應時間在10~30min。微波輻射頻率為2450MHz，功率為O~750W連續(xù)可調；
(3)熱解反應氣進入三相分離器，上部氣相組分回收利用；底部含油污水排入污水處理系統(tǒng)，回收油送入儲罐儲存；
(4)熱解反應結束后除去反應器中少量的焦炭，可作為燃料焦利用。
[0008]本發(fā)明的優(yōu)點是:
采用微波熱解對油泥進行處理具有設備操作簡單，油泥處理程度高，焦炭產(chǎn)率低、可靠性高、可清潔生產(chǎn)等優(yōu)點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是本發(fā)明的工藝流程。
【具體實施方式】
[0010]具體實施例1:
以某煉廠油罐底油泥為例說明本發(fā)明具體實施例。油泥含油78%，含水14%，其余為固體物質。
[0011]油泥經(jīng)過脫水預處理后除去機械雜質，在加熱爐中加熱到300~350°C，再經(jīng)管線進入熱解反應器。反應溫度480°C，反應時間在30min。反應器外接微波輻射裝置。微波輻射頻率為2450MHz，功率為750W連續(xù)可調。輻射時間同反應時間。熱解氣通過伴熱管線進入三相分離器，為避免熱解氣凝固，伴熱管線溫度高于350°C。三相分離器由循環(huán)水控制降溫(<10(TC )，分離器上部氣相組分送入燃燒系統(tǒng)回收利用；底部含油污水排入污水處理系統(tǒng)，回收油送入儲 罐儲存。熱解反應結束后除去反應器中少量的焦炭，可作為燃料焦利用。
[0012]油泥經(jīng)微波熱解反應后，轉化率為98.5 %，液相收率為89.4 %，液相產(chǎn)品中<200°C餾分占 17.6%，200-350°C餾分占 26.5%，>350°C餾分占 45.3%，氣體收率 6.6%，焦炭產(chǎn)率4%。
[0013]具體實施例2:
以某煉廠油罐底油泥為例說明本發(fā)明具體實施例。油泥含油65%，含水24%，其余為固體物質。反應溫度選擇為500°C。反應時間為15min。微波輻射頻率為2450MHz，功率為600W連續(xù)可調。輻射時間同反應時間。油泥經(jīng)微波熱解反應后，其轉化率為97.5%，液相收率為80.8%，液相產(chǎn)品中<200°C餾分占16.4%，200-350°C餾分占23.8%，>350°C餾分占36.6%，氣體收率10.2%， 焦炭產(chǎn)率9%。
【權利要求】
1.一種微波熱解處理油泥的方法，其特征在于: (1)油泥經(jīng)過脫水預處理后除去機械雜質，經(jīng)預熱后送入裝有外接微波輻射的熱解反應器； (2)進入熱解反應器的進料在反應器中進行熱轉化，反應溫度控制在400~500°C，反應時間在10~30min ； 微波輻射頻率為2450MHz，功率為O~750W連續(xù)可調； (3)熱解反應氣進入三相分離器，上部氣相組分回收利用；底部含油污水排入污水處理系統(tǒng)，回收油送入儲罐儲存。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種微波熱解處理油泥的方法，其特征在于:預熱在加熱爐中溫度在300~ 350°C。
【文檔編號】C10G1/00GK103739180SQ201310691586
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年12月17日 優(yōu)先權日:2013年12月17日
【發(fā)明者】李會鵬, 趙華 申請人:遼寧石油化工大學