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(jī)械脫水后在絕氧條件下加熱到100～300℃，進(jìn)入閃蒸塔進(jìn)行熱閃蒸，回收輕質(zhì)油分和泥漿；泥漿進(jìn)行固液分離得到重質(zhì)油分與固態(tài)物，固態(tài)物用氮?dú)饣蛩魵膺M(jìn)行吹掃，回收重質(zhì)油分；重質(zhì)油分與供氫劑混合后進(jìn)行熱轉(zhuǎn)化反應(yīng)，反應(yīng)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(shí)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(diǎn)。
【專利說(shuō)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(duì)含油污泥的處理方法，具體的說(shuō)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(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)。
[0003]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。
[0004]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。
[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(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?br> [0006]美國(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HNO3在20(T375 °C及常壓條件下氧化處理。
[0007]中國(guó)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(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】

[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(jī)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(jìn)入閃蒸塔進(jìn)行熱閃蒸，閃蒸出的輕質(zhì)油分和水通過(guò)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(guò)過(guò)濾對(duì)步驟(1)所得泥漿進(jìn)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(guò)濾所得固態(tài)物，攜帶出其中的油氣，以進(jìn)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(jìn)入熱轉(zhuǎn)化反應(yīng)器，進(jìn)行熱轉(zhuǎn)化反應(yīng)；其中反應(yīng)溫度控制在300~500°C，反應(yīng)時(shí)間在30~150min ；
(4)步驟(3)得到熱轉(zhuǎn)化反應(yīng)油氣進(jìn)入分餾塔內(nèi)進(jìn)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(duì)塔底泥漿進(jìn)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(guò)濾、加壓過(guò)濾或離心過(guò)濾的方法。利用氮?dú)饣蛘咚羝祾吖虘B(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(guò)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?jǐn)?shù))一般在1%以上，所述的熱轉(zhuǎn)化反應(yīng)器可以為本領(lǐng)域中常用的熱轉(zhuǎn)化反應(yīng)器，如可以選擇爐管式和塔式反應(yīng)器。所述熱轉(zhuǎn)化反應(yīng)的溫度一般控制在300~500°C，反應(yīng)時(shí)間在30~150min。
`[0013]步驟(4)中，步驟(3)中熱轉(zhuǎn)化反應(yīng)所得油氣進(jìn)入分餾塔進(jìn)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(diǎn):
采用供氫劑熱轉(zhuǎn)化對(duì)油泥進(jìn)行處理具有操作簡(jiǎn)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(diǎn)。
[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(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)明在常規(guī)的熱轉(zhuǎn)化工藝條件下，通過(guò)添加供氫劑，來(lái)抑制生焦。
[0016]供氫劑是在反應(yīng)過(guò)程中提供氫自由基的物質(zhì)，如四氫萘在一定的反應(yīng)溫度下能夠分解出4個(gè)活潑的氫自由基，氫自由基能夠與在裂化反應(yīng)中生成的大分子自由基反應(yīng)，終止大分子自由基之間的進(jìn)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(yīng)是在沒(méi)有氫氣和催化劑存在及低壓條件下的“淺度加氫”轉(zhuǎn)化過(guò)程。這可使得熱轉(zhuǎn)化反應(yīng)在更高溫度下進(jìn)行，從而提高油泥的熱轉(zhuǎn)化深度，獲得更多的輕質(zhì)油品。【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本發(fā)明方法的一種流程框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的方法作更詳細(xì)的描述。
[0019]實(shí)施例1
以某煉廠油罐底油泥為例說(shuō)明本實(shí)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(jī)械攪拌脫水后，于絕氧條件加熱至250°C，送入閃蒸塔進(jìn)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(jìn)行分離，得到輕質(zhì)油分，污水進(jìn)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(jìn)行過(guò)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(jìn)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(jìn)入熱轉(zhuǎn)化反應(yīng)器。熱轉(zhuǎn)化反應(yīng)器的反應(yīng)溫度控制在400°C，反應(yīng)時(shí)間90min。反應(yīng)油氣進(jìn)入分餾塔內(nèi)進(jìn)行分離，得到氣體、汽油、餾分油及渣油。
[0022]本實(shí)施例中，油泥經(jīng)供氫劑熱轉(zhuǎn)化反應(yīng)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(zhǔn))。
[0023]實(shí)施例2
以某煉廠油罐底油泥為例說(shuō)明本實(shí)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(shí)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(yīng)器的反應(yīng)溫度為450°C，反應(yīng)時(shí)間為120min。
[0025]油泥經(jīng)過(guò)熱轉(zhuǎn)化反應(yīng)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(zhǔn))。
[0026]比較例I
比較例I中的油泥原料同實(shí)施例1，工藝流程與實(shí)施例1相同。
[0027]不摻供氫劑進(jìn)行熱轉(zhuǎn)化反應(yīng)，熱轉(zhuǎn)化反應(yīng)溫度及反應(yīng)時(shí)間均同實(shí)施例1。油泥經(jīng)熱轉(zhuǎn)化反應(yīng)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(jī)械脫水后的油泥在絕氧條件下加熱到100~300°C，進(jìn)入閃蒸塔進(jìn)行熱閃蒸，閃蒸出的輕質(zhì)油分和水通過(guò)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(guò)過(guò)濾對(duì)步驟(1)所得泥漿進(jìn)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?dú)饣蛩魵獯祾哌^(guò)濾所得固態(tài)物，攜帶出其中的油氣，進(jìn)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(jìn)入熱轉(zhuǎn)化反應(yīng)器，進(jìn)行熱轉(zhuǎn)化反應(yīng)； (4)步驟(3)得到熱轉(zhuǎn)化反應(yīng)油氣進(jìn)入分餾塔內(nèi)進(jìn)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(jī)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(duì)塔底泥漿進(jìn)行固液分離采用真空過(guò)濾、加壓過(guò)濾或離心過(guò)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?dú)饣蛘咚羝祾哌^(guò)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?jǐn)?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?jǐn)?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(guò)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(yīng)的溫度控制在300~5000C，反應(yīng)時(shí)間在30~150min。
【文檔編號(hào)】C02F11/10GK103771677SQ201210408381
【公開日】2014年5月7日 申請(qǐng)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(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