[發明專利]一種超臨界流體梯級萃取—氧化降解耦合處理含油污泥的組合工藝

有效

• 申請號: 201810278833.2
• 申請日: 2018-03-31
• 公開（公告）號: CN108423952B
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 劉東;王加寧;梁玉海;李志恒;張俊峰;趙明;孔學;殷長龍;陳坤;王叢叢;張宏玉;李美玉
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: C02F11/00
• 分類號: C02F11/00;C02F11/06;C02F11/12;C10G55/02
• 代理公司: 北京冠和權律師事務所 11399
• 代理人: 李建華

本發明公開了一種含油污泥的超臨界處理組合工藝，即耦合氧化降解過程，在超臨界狀態下對含油污泥進行資源化與無害化處理。其操作步驟簡述為：在超臨界溫度和壓力條件下，首先將含油污泥與氧化劑混合，以超臨界氧化法將油泥中的重質油組分裂解為輕油；然后向含油污泥中添加萃取劑，并通過調節萃取劑的整體極性，實現石油烴組分按照極性由小到大的梯級分離操作。本發明所述組合工藝對含油污泥的處理效果好，實現油泥無害化處理的同時能夠將其中的石油烴組分輕質化，并按極性順序萃取出來，實現含油污泥的資源化利用。

技術領域

本發明涉及一種含油污泥的資源化及無害化處理工藝，具體為以超臨界氧化降解油泥中的重質烴類，耦合不同極性的超臨界流體對降解油品進行梯級分離的組合工藝。

背景技術

含油污泥是由多種原因造成的原油與泥土的混合，主要源自正常生產系統中原油開采、油氣運輸及石油煉化等過程。含油污泥的組分含量差異非常大，主要含20-50％的油，30-50％的水以及10-30％的固相物質，是一種組成復雜且性質穩定的O/W、W/O乳狀體系。另外，不同油泥中可能含有各種細菌、鹽類、重金屬元素、多氯聯苯以及放射性核素、二噁英等難降解有害物質，若不加以處理直接排放，會對周圍土壤、水體和空氣造成嚴重污染。因此，含油污泥的有效處理是石油、石化行業安全環保治理亟需解決的難題。

現有的含油污泥處理方法主要分為無害化及資源化處理兩大類，其中無害化處理主要包括焚燒法及生物法等，而資源化處理主要包括化學熱洗法、高溫熱解法及溶劑萃取法等。然而由于油泥中烴類組分較重，以常規方法進行處理成本較高，石油烴回收率較低，泥相殘存油量高且易產生二次污染。因此找尋一種能夠工業化處理含油污泥新方法，在實現油泥的無害化操作同時，盡可能回收其中的石油烴以實現高效資源化利用，成為當今石油、石化領域亟待解決的難題。

CN102453494A公開了一種超聲強化超臨界萃取油泥的方法，優選二氧化碳、甲烷、乙烷、丙烷或乙烯為萃取劑，利用一種新興的超臨界流體萃取技術，配合超聲技術強化萃取效果，實現含油污泥中油品資源的回收利用。該方法所選萃取劑原料廉價易得、臨界壓力較低、滲透及溶解能力較強，并輔以超聲強化萃取裝置，取得了較好地油泥資源化利用效果。然而由于油泥中油品組成復雜，仍有相當含量重質油組分無法很好的分離，加之超聲裝置的投入及使用也大大增加了含油污泥的處理成本。

CN103979757A公開了一種超臨界流體多級萃取—裂解耦合處理含油污泥的方法，采用油泥減量化、調質化、閃蒸熱處理、多級超臨界流體萃取-超臨界水裂解耦合技術對含油污泥進行無害化處理及資源化利用。該方法處理含油污泥，對油泥中的石油烴物質回收利用率較高，環保效益顯著。但由于油泥體系復雜，其中所含大部分石油烴類為蠟質、膠質和瀝青質含量較高的重質烴類，利用超臨界流體將其中重質油品萃取出來，還需應用重油催化裂解(如DCC、CPP、HCC及RSCC等工藝)進行后續油品輕質化操作。然而由于油泥中的油品膠質、瀝青質含量較高，極易導致裂化反應器結焦，大大增加處理成本，無法滿足油泥處理經濟效益最大化的目標。

發明內容

針對現有技術處理含油污泥過程中存在的對石油烴組分的資源化利用率不高、處理過程能耗高、處理工藝復雜、連續化處理困難及難以實現無害化操作等問題。本發明提供了一種基于超臨界氧化裂解——梯級萃取耦合處理含油污泥的組合工藝，對油泥中的重質油分首先進行輕質化處理，然后根據其多種組分極性差異進行梯級分離。以期用流程簡易、環境友好且利于工業化處理的新方法實現油泥的無害化操作，同時最大程度實現油泥的資源化處理。

具體地，為實現上述目標本發明采用的技術方案如下：

一種含油污泥的超臨界處理組合工藝，包括如下步驟：

第一步：含油污泥首先經過減量化、均質化處理，而后經由預熱器預熱后進入超臨界反應器，與氧化劑按照氧化劑與含油污泥質量比為(0.5-3.0):1混合，在反應溫度250-350℃、反應壓力20.0-30.0MPa條件下，在超臨界反應條件下利用氧化劑的氧化作用，將油泥中重質烴類部分C-C鍵及C-H鍵斷裂，實現重油氧化裂解輕質化操作。