一種含油污泥添加微藻生物質協(xié)同熱解的工藝方法，屬于含油污泥資源化處置技術領域。
背景技術：
含油污泥是石油生產過程中伴隨產物，在石油勘探開發(fā)、運輸、儲存、煉制過程中均有產生。隨著世界經濟的日益發(fā)展，石油資源的需求日益增加，伴隨石油工業(yè)而來的油泥的產量也日益增加。據統(tǒng)計信息，我國每年產生的含油污泥總量達500余萬噸，并且隨著進一步的深度開采的進行，含油污泥的產量還將繼續(xù)增加。由于含油污泥固有的危險性以及產量的遞增，有效的處理處置方式突顯得尤為重要。油泥是一個復雜的乳化體系，包括各種石油碳氫化合物、水、重金屬和礦物質顆粒等。油泥的處理處置不僅要關注有機物的去除，還要注意重金屬的安全處置。
我國對含油污泥的研究開始較晚，含油污泥處理技術與國外差距較大，目前還沒有一套成熟、有效的處理含油污泥的技術，大部分采取機械脫水，危廢填埋處置，這樣不僅浪費了資源，并且對當地環(huán)境造成了較大污染。國內外處置含油污泥的方法一般有：填埋處理技術、生物處理技術、溶劑萃取技術、低溫處理技術、調質-機械脫水技術、熱水洗處理技術、焚燒處理技術、熱解處理技術、超聲波脫油技術等。
熱解法作為新型處理工藝，不僅有大幅度減容減量的優(yōu)點，還能有效回收油泥中的油氣資源，相比直接焚燒，熱解法在降低污染物排放的同時，還能穩(wěn)定重金屬化學狀態(tài)。當油泥的含水率過高時，使用熱解技術容易產生結焦現(xiàn)象。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明要解決的技術問題是：克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種降低熱解反應阻力，提高能源回收效率的含油污泥添加微藻生物質協(xié)同熱解的工藝方法。
本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是：該一種含油污泥添加微藻生物質協(xié)同熱解的工藝方法，其特征在于，包括以下步驟：
1）將含油污泥脫水至含水率在20%~40%；將含油污泥與微藻生物質按質量比10：1~3混合均勻；
2）將混合后的物料在105℃~115℃的干燥溫度下干燥去水；
3）將干燥后的物料送入熱解反應器中進行熱解反應，產生熱解氣、熱解焦；熱解氣經保溫管道送入冷凝裝置冷凝分離為油品以及可燃氣。
本專利提出了一種含油污泥添加微藻生物質協(xié)同熱解的工藝方法，將油泥與微藻生物質進行摻混協(xié)同熱解，有助于改善油泥的顆粒形態(tài)，降低熱解反應阻力，提高能源回收效率，實現(xiàn)了減量化、資源化和無害化的處置目標。
步驟1）中所述的含油污泥與微藻生物質按質量比為10：1.5。將含油污泥與微藻生物質的配比進一步優(yōu)化，能夠時協(xié)同熱解的效果更好，熱解反應阻力更小，熱解焦中殘油更低。
步驟1）中所述的含油污泥脫水過程中添加破乳劑、絮凝劑。在脫水過程中加入破乳劑和絮凝劑，能夠時殘油與微藻生物質的接觸更充分，能夠在更短的時間內達到熱解反應徹底。
步驟3）中所述的可燃氣返回熱解反應器作為燃料提供熱能。冷凝所獲可燃氣可直接用于燃燒為熱解反應提供熱量供應，所獲油品可進一步加工成汽油、柴油。
步驟2）中所述的干燥溫度為110℃~112℃。優(yōu)選的干燥溫度達到的干燥效果能加快熱解反應的速率。
步驟3）中所述的熱解反應器為續(xù)批式或連續(xù)式進料，熱解反應的氣氛為無氧或貧氧，熱解反應的溫度為500℃~700℃。在本發(fā)明的優(yōu)選的熱解反應的條件下，熱解反應更加徹底，熱解焦中殘油更低。
步驟3）中所述的熱解反應的溫度為550℃~600℃。在本發(fā)明的優(yōu)選的熱解反應的溫度下，能使熱解焦中殘油達到零含量。
步驟3）中所述的熱解反應器為立式管式熱解爐。立式管式熱解爐對本發(fā)明的熱解條件最適應，熱價效果最好。
步驟3）中所述的熱解焦中殘油所占的質量百分比為0~0.001%。產生的熱解焦可以直接排放，或用于建筑材料。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明一種含油污泥添加微藻生物質協(xié)同熱解的工藝方法所具有的有益效果是：改善了含油污泥顆粒形態(tài)，基于協(xié)同作用提高了資源回收率，降低了熱解反應阻力，降低了能耗，提高了資源回收率，實現(xiàn)了減量化、資源化和無害化的處置目標。與現(xiàn)有工藝相比，本發(fā)明將含油污泥與微藻生物質協(xié)同熱解，有效降低了熱解反應阻力，降低了能耗，提高了資源回收率，具有含油污泥原料適用范圍廣、熱解效率高、熱解氣產率高的優(yōu)點。實現(xiàn)了減量化、資源化和無害化的處置目的。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本發(fā)明做進一步說明，其中實施例1為最佳實施例。
實施例1
1）含油污泥加入破乳劑、絮凝劑，使用臥螺離心機進行固液分離，初步脫水后含油污泥含水26.55%；
2）將含油污泥與微藻生物質以質量比10:2.5在攪拌釜中混合均勻；
3）將混合后的含油污泥送入溫度為111℃干燥器中經6小時初步干燥去水；
4）將干燥后的含油污泥送入立式管式熱解爐中在600℃進行熱解反應，氮氣作為保護氣氛，流量為500ml/min，產生熱解氣、熱解焦，熱解焦產率為61.38%，熱解焦中殘油所占的質量百分比為零；
5）熱解氣經保溫管道送入冷凝裝置，收集油品以及可燃氣，最終含油污泥中礦物油回收率為90.97%，熱解油轉化率為16.11%，可燃氣轉化率為74.86%。
實施例2
1）含油污泥加入破乳劑、絮凝劑，使用臥螺離心機進行固液分離，初步脫水后含油污泥含水30.12%；
2）將含油污泥與微藻生物質以質量比10:1.5在攪拌釜中混合均勻；
3）將混合后的含油污泥送入溫度為110℃干燥器中經6小時初步干燥去水；
4）將干燥后的含油污泥送入立式管式熱解爐中在585℃進行熱解反應，氮氣作為保護氣氛，流量為500ml/min，產生熱解氣、熱解焦，熱解焦產率為63.12%，熱解焦中殘油所占的質量百分比為0.0001%；
5）熱解氣經保溫管道送入冷凝裝置，收集油品以及可燃氣，最終含油污泥中礦物油回收率為86.88%，熱解油轉化率為20.42%，可燃氣轉化率為66.45%。
實施例3
1）含油污泥加入破乳劑、絮凝劑，使用臥螺離心機進行固液分離，初步脫水后含油污泥含水33.32%；
2）將含油污泥與微藻生物質以質量比10:1.3在攪拌釜中混合均勻；
3）將混合后的含油污泥送入溫度為112℃干燥器中經6小時初步干燥去水；
4）將干燥后的含油污泥送入立式管式熱解爐中在600℃進行熱解反應，氮氣作為保護氣氛，流量為500ml/min，產生熱解氣、熱解焦，熱解焦產率為62.28%，熱解焦中殘油所占的質量百分比為0.0001%；
5）熱解氣經保溫管道送入冷凝裝置，收集油品以及可燃氣，最終含油污泥中礦物油回收率為85.07%，熱解油轉化率為19.00%，可燃氣轉化率為66.07%。
實施例4
1）含油污泥加入破乳劑、絮凝劑，使用臥螺離心機進行固液分離，初步脫水后含油污泥含水20.02%；
2）將含油污泥與微藻生物質以質量比10:3在攪拌釜中混合均勻；
3）將混合后的含油污泥送入溫度為105℃干燥器中經6小時初步干燥去水；
4）將干燥后的含油污泥送入立式管式熱解爐中在550℃進行熱解反應，氮氣作為保護氣氛，流量為500ml/min，產生熱解氣、熱解焦，熱解焦產率為63.50%，熱解焦中殘油所占的質量百分比為0.0006%；
5）熱解氣經保溫管道送入冷凝裝置，收集油品以及可燃氣，最終含油污泥中礦物油回收率為85.96%，熱解油轉化率為21.11%，可燃氣轉化率為64.85%。
實施例5
1）含油污泥加入破乳劑、絮凝劑，使用臥螺離心機進行固液分離，初步脫水后含油污泥含水40.0%；
2）將含油污泥與微藻生物質以質量比10:1在攪拌釜中混合均勻；
3）將混合后的含油污泥送入溫度為115℃干燥器中經6小時初步干燥去水；
4）將干燥后的含油污泥送入立式管式熱解爐中在500℃進行熱解反應，氮氣作為保護氣氛，流量為500ml/min，產生熱解氣、熱解焦，熱解焦產率為66.16%，熱解焦中殘油所占的質量百分比為0.001%；
5）熱解氣經保溫管道送入冷凝裝置，收集油品以及可燃氣，最終含油污泥中礦物油回收率為79.72%，熱解油轉化率為14.96%，可燃氣轉化率為64.76%。
對比例1
1）含油污泥加入破乳劑、絮凝劑，使用臥螺離心機進行固液分離，初步脫水后含油污泥含水26.55%；
2）直接將脫水后的含油污泥送入溫度為115℃干燥器中經6小時初步干燥去水；
3）將干燥后的含油污泥送入立式管式熱解爐中在700℃進行熱解反應，氮氣作為保護氣氛，流量為500ml/min，產生熱解氣、熱解焦，熱解焦產率為34.43%；
4）熱解氣經保溫管道送入冷凝裝置，收集油品以及可燃氣，最終含油污泥中礦物油回收率為63.8%，熱解油轉化率為9.4%，可燃氣轉化率為54.4%。
通過上述實施例可見，本發(fā)明一種含油污泥添加微藻生物質協(xié)同熱解的工藝方法，具有改善含油污泥顆粒形態(tài)，基于協(xié)同作用提高了熱解產率，有效降低了熱解反應阻力，降低了能耗，提高了資源回收率，具有含油污泥原料適用范圍廣、熱解效率高、熱解過程中熱解焦和礦物油損失少、熱解氣產率高的優(yōu)點。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非是對本發(fā)明作其它形式的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術人員可能利用上述揭示的技術內容加以變更或改型為等同變化的等效實施例。但是凡是未脫離本發(fā)明技術方案內容，依據本發(fā)明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本發(fā)明技術方案的保護范圍。