[發明專利]一種油灰渣的資源化處理方法

有效

• 申請號: 202111193670.6
• 申請日: 2021-10-13
• 公開（公告）號: CN113843263B
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發明（設計）人: 左海濱;王亞杰
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: B09B3/80
• 分類號: B09B3/80;B09B3/32;B09B101/55
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 岳野

本發明涉及煤化工技術領域，提供了一種油灰渣的資源化處理方法，包括S1、將干燥后的油灰渣粉碎；S2、采用高壓反應釜對粉碎后的油灰渣進行溶劑熱萃取，得到萃取液和殘渣；S3、對萃取液進行蒸餾，得到固體提取物，并回收有機溶劑；S4、以所述固體提取物用作粘結劑制備熱壓型煤；S5、以步驟S2得到的所述殘渣為原料制備陶粒。本發明方法操作簡單，對油灰渣的處理效率高，產品的附加值大，完全符合油灰渣資源化、減量化和無害化的處理目標。油灰渣的萃取率可達70％；絕大部分多環芳烴轉移到提取物中，殘渣中基本不含多環芳烴；提取物的粘結性能顯著提升，制成的熱壓型煤的強度很高；殘渣的灰分含量在30％以上，是制備陶粒的理想原料。

技術領域

本發明涉及煤化工技術領域，特別涉及一種油灰渣的資源化處理方法。

背景技術

我國是一個富煤、貧油、少氣的國家。煤制油技術有助于中國擺脫對進口原油和石油產品的過度依賴，從而提高能源安全。煤制油是以煤炭為原料，通過化學加工過程生產油品和石油化工產品的一項技術，包含煤直接液化和煤間接液化兩種技術路線。相比于煤間接液化技術，煤直接液化技術的熱效率和液體產品收率更高，因此受到了廣泛的關注和研究。煤炭直接液化技術首先將合適的煤磨成細粉，然后在高溫高壓條件下，通過催化加氫反應使煤直接轉化為液體燃料，轉化過程是在含有煤粉、溶劑和催化劑的漿液系統中進行加氫和解聚，在將液體燃料精制后可以制得優質的汽油、柴油和航空燃料。目前，神華集團公司已經開發出了具有自主知識產權的煤炭直接液化工藝，成為世界上煤直接液化的第一套工業化裝置，已于2011年正式進入了商業化生產。

然而，在煤炭的直接液化過程中，會產生大量的煤直接液化殘渣，也被稱為油灰渣。油灰渣主要由瀝青質、前瀝青質和無機礦物質組成，其固體物含量約為50％，軟化點約為160℃，熱值約為7000大卡。據統計，每生產100萬噸油品，大約會產生60萬噸油灰渣。隨著煤直接液化技術的快速發展，生產能力的不斷擴大，產生的油灰渣的數量也逐漸增加。油灰渣中的瀝青質屬于煤焦油類瀝青質，含有大量的多環芳烴，具有很高的致癌性，如果處理不當，會對人體和環境造成極大的危害。然而，油灰渣也是一種寶貴的能源，具有高熱值和有機化合物含量。因此，對油灰渣進行合理的處理和利用，對于經濟和環境保護意義重大。直接將油灰渣用作燃料、配煤煉焦、熱解、氣化和炭素材料的原料是常用的處理方法，然而較高的粘度以及礦物質含量，特別是較高的硫含量限制了油灰渣的利用率。

溶劑萃取法是實現油、渣分離的一種簡單操作。該方法主要是利用油灰渣中有機組分與萃取溶劑的互溶機理，將含油廢渣與溶劑按所需的比例混合而達到完全混溶，再經過濾、離心或沉降等達到油、渣分離的目的。萃取分離方法具有高效、經濟、處理量大的特點。但關于溶劑萃取技術的研究還較少，尋找經濟、低能耗的綠色溶劑是溶劑萃取技術的關鍵。

發明內容

本發明的目的是至少克服現有技術的不足之一，提供了一種油灰渣的資源化處理方法，能夠解決油灰渣處理困難、利用效率低的問題。該方法操作簡單，對油灰渣的處理效率高，產品的附加值大。

本發明采用如下技術方案：

一種油灰渣的資源化處理方法，包括：

S1、將干燥后的油灰渣粉碎，所述油灰渣為煤炭直接液化過程中產生的廢渣；

S2、采用高壓反應釜對粉碎后的油灰渣進行溶劑熱萃取，得到萃取液和殘渣；

S3、對萃取液進行蒸餾，得到固體提取物，并回收有機溶劑。

如上所述的任一可能的實現方式，進一步提供一種實現方式，所述方法還包括：

S4、步驟S3得到的所述固體提取物用作粘結劑制備熱壓型煤；

S5、以步驟S2得到的所述殘渣為原料制備陶粒。

如上所述的任一可能的實現方式，進一步提供一種實現方式，步驟S2中，萃取溶劑為N-甲基吡咯烷酮，所述溶劑熱萃取溫度為300-400℃，萃取時間為0.5-1.5h。