[發明專利]用于危廢含油泥砂轉化為固廢的催化處理工藝及系統

有效

• 申請號: 202110716113.1
• 申請日: 2021-06-25
• 公開（公告）號: CN113443799B
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發明（設計）人: 劉菲;王聰毅;陳亮;汪伶俐;童林林
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（北京）;中礦（天津）巖礦檢測有限公司
• 主分類號: C02F11/00
• 分類號: C02F11/00;C02F11/10;B01J19/10;C10B53/00;C10B53/02;C10B57/00
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 王鍇

本發明公開了一種用于危廢含油泥砂轉化為固廢的催化處理工藝及系統，處理工藝包括以下步驟：S1、將油泥砂和含碳有機物的混合原料在準備罐中進行超聲和破碎混勻預處理；S2、將預處理后得到的混合物料和具有破乳降粘功能的表面活性劑放入反應罐中進行升溫升壓處理；S3、收集所述反應罐中產生的混合氣體。這種含油泥砂的催化處理工藝，采用低溫水熱碳化熱解和表面活性劑聯用的方法，以含油泥砂和含碳有機物為主要原料，通過物理、化學和工程手段對含油泥砂進行結構轉變、激活和促進活化能較高的裂解反應，可高效的降低含油泥砂的含油率，使處理后的油泥沙達到國家規定的無害化排放標準，并實現整個生產過程的零排放。

技術領域

本發明涉及含油泥砂處理技術領域，具體涉及一種用于危廢含油泥砂轉化為固廢的催化處理工藝及系統。

背景技術

在原油開采、儲存、運輸和精煉等過程中產生大量的油泥砂。油泥砂組成極為復雜，通常含有大量原油、瀝青質、蠟質、膠質、固體懸浮物以及重金屬鹽、苯系物、酚、蒽等有毒有害物質，具有乳化充分、粘度大、處理難度大等特點，若不加處理直接排放會污染環境、破壞生態、危及人類健康。此外，油泥砂中也含有豐富的石油類物質等，具有一定的回收利用價值。

隨著石油資源的逐漸衰竭，環境污染治理的任務逐漸加劇，油田工業中油泥砂的處理和再利用成為研究的熱點。目前，國內油泥砂的處理技術可以分為無害化與資源化利用技術兩類。無害化處理技術主要包括焚燒、固化、超臨界水氧化、地耕、生物堆肥等；資源化處理技術包括溶劑萃取、超聲波處理、調質-機械分離、化學清洗、熱分解等。油泥砂處理方法眾多，但每種方法都有其自身的優缺點，如焚燒法、固化法、超臨界水氧化法、溶劑萃取法、調質-機械分離法都具有快速、高效等優點，但成本高、處理不徹底，易產生二次污染；生物法（地耕法與生物堆肥法）具有節能、投資少、運行費用低等優點，但處理時間長、受環境影響較大。目前，油泥砂產量高，性質復雜，如不及時處理，不僅會對環境造成不同程度的污染，也會造成巨大的經濟損失。因此油泥砂無害化與資源化處理便迫在眉睫。

油泥砂熱解是一種新型的油泥砂處理技術，因可回收油泥砂中的油而得到快速發展。其處理油泥砂量大，產生污染小，且能將重金屬固定于熱解炭中。因此，熱解成為目前油泥砂處理最受歡迎的技術之一。完善的熱解工藝包括經濟的目標產物、合理的能量平衡及環境友好的排放特性等。然而，目前針對油泥熱解產物的應用特性、熱解過程中的能量平衡以及目標產物的經濟性等方面的研究仍較少。同時，熱解的產物主要取決于操作條件，可以是焦炭、液體或氣體，并且它們可能具有比原始油泥砂更高的熱值。

現有技術中的熱解技術可以使油泥砂破乳分散，但是在降低油泥砂中的含油率方面效果不佳，熱解處理后的油泥砂依然存在有害物質，難以實現綜合再利用，且排放后會造成環境污染，因此，需要設計一種環境污染少、可以實現油泥砂廢棄物綜合再利用的油泥砂處理方法。

單應用的熱解技術可以使油泥砂破乳分散，但在降低油泥砂中的含油率方面效果不佳，而表面活性劑對增溶有機污染物的效果較好，因此本發明采用低溫水熱碳化熱解和表面活性劑聯用的方法，可高效的降低油泥砂中的含油率，較為徹底的處理油泥砂的污染，使處理后的油泥沙達到國家規定的無害化排放標準要求。

本發明所涉及的“一種用于危廢含油泥砂轉化為固廢的催化體系”，以油泥砂為主要原料，通過物理、化學和工程手段對油泥砂進行結構轉變、激活和促進活化能較高的裂解反應，加快催化裂解速度，并實現整個生產過程的零排放。整個工藝沒有任何有害物質排放進大自然；并且，通過該技術的推廣和應用，不但可以實現油泥砂廢棄物的綜合再生利用，緩解由能源帶來的生態環境問題，也可以為我國油泥砂的處理提供一種綠色新興源頭，帶來巨大經濟效益。

發明內容

因此，本發明要解決的技術問題在于克服現有技術中的含油泥砂處理工藝存在污染物排放、難以實現資源化利用的缺陷，從而提供一種用于危廢含油泥砂轉化為固廢的催化處理工藝及系統。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案如下：