[發(fā)明專利]一種污泥廢水焦?jié){及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510328693.1
• 申請(qǐng)日: 2015-06-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104946325A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-09-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曾蓬;沈虹;韓建新;趙東風(fēng);盧磊;崔海峰;段濰超
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)寰球工程公司遼寧分公司;中國(guó)石油大學(xué)（華東）
• 主分類號(hào): C10L1/32
• 分類號(hào): C10L1/32
• 代理公司: 青島聯(lián)信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 37227
• 代理人: 段秀瑛;王中云

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種污泥廢水焦?jié){及其制備方法，尤其是針對(duì)稠油和/或超稠油等劣質(zhì)原油煉制過(guò)程中所產(chǎn)生廢料的共成漿的方法。

背景技術(shù)

隨著原油的不斷開(kāi)采，現(xiàn)如今我國(guó)自產(chǎn)原油大部分渣油含量較高，達(dá)到50％左右，稠油中則高達(dá)60％以上，輕質(zhì)原油含量較低。而隨著油品需求的日益增加，稠油以及超稠油的開(kāi)采量正在逐年增加；此外，由于我國(guó)石油資源不能實(shí)現(xiàn)自己自足，很大一部分需從中東地區(qū)進(jìn)口，而進(jìn)口原油品質(zhì)較差，多屬渣油，重金屬和硫含量偏高。對(duì)于重金屬含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù)200～300μg/g)和硫含量高的渣油，通常需采用溶劑脫瀝青或延遲焦化等濃縮工藝，因此導(dǎo)致我國(guó)高硫石油焦的產(chǎn)量正在逐年增加。高硫石油焦通常作為燃料應(yīng)用于水泥和冶金工業(yè)，硫在燃燒過(guò)程中形成硫氧化物，通過(guò)加入石灰石進(jìn)行固硫，這種方法除硫效率不高同時(shí)使得灰量增多，增加了后續(xù)處理的費(fèi)用。隨著我國(guó)環(huán)保法規(guī)的日益嚴(yán)格，高硫石油焦作為燃料進(jìn)行燃燒已不能滿足環(huán)保法規(guī)的要求。因此煉廠加工高硫劣質(zhì)原油所產(chǎn)生的石油焦的出路已成為一個(gè)亟需解決的問(wèn)題。

水煤漿技術(shù)目前已發(fā)展較為成熟，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化應(yīng)用。若借鑒水煤漿技術(shù)，用石油焦將煤替換進(jìn)行制漿氣化將能夠充分利用石油焦的熱值，實(shí)現(xiàn)高硫石油焦的環(huán)保利用。水焦?jié){進(jìn)行氣化的第一步是制備出符合標(biāo)準(zhǔn)的漿體，只有制備出低粘度、高濃度、流動(dòng)性好、穩(wěn)定性好的漿體，才能順利的進(jìn)行后續(xù)的氣化反應(yīng)。

然而由于煉廠在煉制過(guò)程中稠油和超稠油加工比例的增大，導(dǎo)致原料密度大、粘度高、酸值高、殘?zhí)恐蹈摺⒛z質(zhì)、瀝青質(zhì)含量高，重金屬含量增加。研究表明，原料油的性質(zhì)越差，尤其是鎳、釩含量的增加能夠促進(jìn)彈丸焦的生成。Ellis對(duì)比了彈丸焦和海綿焦的性質(zhì)，得出彈丸焦的硬度明顯高于海綿焦，其哈氏可磨性指數(shù)(HGI)約為30左右。根據(jù)《煤的哈氏可磨性指數(shù)測(cè)定方法》(GB/T?2565-1998)中的分級(jí)方法，哈氏可磨性指數(shù)(HGI)低于40的屬于難磨等級(jí)。而在水煤漿工藝中所用原料煤的哈氏可磨性指數(shù)(HGI)通常在60-80之間，屬于中等可磨煤。由于煤的可磨性較好，在水煤漿制備過(guò)程中磨礦強(qiáng)度較低即可制得符合要求的漿體。而彈丸焦是劣質(zhì)原油經(jīng)煉廠焦化裝置焦化之后產(chǎn)生的副產(chǎn)物，彈丸焦是石油焦的一種。劣質(zhì)原油為API°小于20，20℃條件下密度大于0.931g/cm³，硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于2.0％，酸值大于0.5mg/g，重金屬質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于200μg/g。因此由劣質(zhì)原油經(jīng)煉廠焦化裝置焦化之后產(chǎn)生的副產(chǎn)物彈丸焦其可磨性較差，較低的磨礦強(qiáng)度很難將其破碎，而簡(jiǎn)單的提高水焦?jié){的磨礦強(qiáng)度也難以制得符合要求的漿體。由于在制漿過(guò)程中的添加劑分子量都較大，分子鏈長(zhǎng)，長(zhǎng)時(shí)間高強(qiáng)度的磨礦將會(huì)剪碎添加劑的分子鏈，使其作用效果大大降低。

因此，完全按照水煤漿制漿方法利用彈丸焦進(jìn)行水焦?jié){的制備顯然是行不通的。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)上述不同之處，本發(fā)明的目的是提供一種污泥廢水焦?jié){及其制備方法。本發(fā)明制備的污泥廢水焦?jié){可充分利用含有煉廠污泥中的微生物絮體以及煉廠污泥中的水分，一方面大幅度的提高了污泥廢水焦將的穩(wěn)定性，使其成為假塑性流體，另一方面充分利用了煉廠污泥中的水分和熱值，減少了制漿用水。并且本發(fā)明制備的污泥廢水焦?jié){可充分利用循環(huán)水廠排污水中的堿金屬和堿土金屬離子，對(duì)后續(xù)漿體的氣化其到催化作用，可降低氣化溫度，提高氣化效率，節(jié)省氣化成本。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案在于：一種污泥廢水焦?jié){，以質(zhì)量份數(shù)它包含以下成分：彈丸焦60-65份、煉廠污泥7-35份、循環(huán)水廠排污水2-33份、分散劑0.8-1份；所述的彈丸焦其哈氏可磨性指數(shù)低于40，碳含量在85-95wt％之間，灰分含量低于1wt％，揮發(fā)分含量低于10wt％，熱值在30MJ/kg以上。

優(yōu)選的是：所述的煉廠污泥為劣質(zhì)原油煉制過(guò)程中在污水處理系統(tǒng)中產(chǎn)生的隔油池底泥、氣浮池浮渣和生化池活性污泥中的一種或幾種。

優(yōu)選的是：所述的煉廠污泥經(jīng)初步脫水之后含水率為70-80wt％。

污泥的含水率是有特殊要求的。一方面，當(dāng)使用未脫水的污泥進(jìn)行制漿時(shí)，污泥中的含水量就可以滿足制漿所需用水，這樣將導(dǎo)致無(wú)法消耗或僅能消耗少量的煉廠循環(huán)水廠排污水；污泥中的水脫除經(jīng)污水處理廠處理之后即可回用，而循環(huán)水廠排污水目前較難處理，而本申請(qǐng)的目的是將煉廠污泥、廢水一并制漿處理。另一方面，如下表1所示，當(dāng)污泥含水率低于70％時(shí)，污泥的狀態(tài)幾乎為固體，污泥脫水量越大，后續(xù)費(fèi)用將大大增加，因此，這將不僅會(huì)增加污泥脫水費(fèi)用，同時(shí)也會(huì)增加污泥本專利中污泥預(yù)混的能耗。所以選定污泥的含水率在70-80％。