一種供氫劑熱轉化處理油泥的方法
2023-12-04 16:24:56 2
一種供氫劑熱轉化處理油泥的方法
【專利摘要】本發明公開了一種供氫劑熱轉化處理油泥的方法。油泥經機械脫水後在絕氧條件下加熱到100～300℃，進入閃蒸塔進行熱閃蒸，回收輕質油分和泥漿；泥漿進行固液分離得到重質油分與固態物，固態物用氮氣或水蒸氣進行吹掃，回收重質油分；重質油分與供氫劑混合後進行熱轉化反應，反應油氣經分餾得到各種產品。本發明方法用於油泥處理時具有靈活性好、焦炭產率降低以及熱轉化深度提高等優點。
【專利說明】一種供氫劑熱轉化處理油泥的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及對含油汙泥的處理方法，具體的說是一種採用供氫劑熱轉化處理油泥的方法。
【背景技術】
[0002]含油汙泥主要是指由於各種原因造成的原油與泥土形成的含油汙泥，以及油田正常生產中系統帶出的含油泥沙，是一種富含礦物油的固體廢物，主要成分是原油、泥和水。固體顆粒尺寸可從不足微米到幾英寸，大多數在I至100微米之間，油的組成取決於原油種類、煉油廠結構與操作條件，汙泥的組成可能隨時間變化而變化。通常汙泥中含有一定濃度的原油(5%~80%)、重金屬離子(如鐵、銅、鎳等)與無機鹽類(5%~20%)化合物等。這些油泥中一般含有苯系物、酚類、慈類等物質，並伴隨惡臭和毒性，若直接和自然環境接觸，會使土地毒化、酸化或鹼化，導致土壤及土質結構的改變，妨礙植物根系生長並會對水體和植被造成較大汙染，同時也意味著石油資源的浪費。
[0003]按國家危險廢物名錄,油泥被列為危險廢物,其對環境危害的長期性和潛在性,正引起高度重視。開展油泥管理及防治技術研究是目前國家環保工作的一項重要任務。因此，如何把這些含油汙泥進行無害化和資源化利用，也是擺在目前煉油行業面前亟待解決的一個重要環保問題。
[0004]目前處理含油汙泥的技術主要有資源回收、無害化處理和綜合利用技術。資源回收處理技術包括溶劑萃取法 、水洗法、微乳洗滌、破乳法等。油泥無害化處理處理技術包括固定化處理，生物處理、焚燒等技術。綜合利用技術包括熱分解、制磚鋪路以及其它用途。含油泥砂的處理技術多種多樣，每種方法都有各自的優缺點和適用範圍。
[0005]溶劑萃取法是油泥處理技術中常用的一種，其利用「相似相溶」原理，選擇合適的有機溶劑作萃取劑，將有機物從油泥中被溶劑抽提出來後，通過蒸餾把溶劑從混合物中分離出來循環使用，回收的原油則用於回煉。
[0006]美國專利US484271採用萃取氧化氧化法對含油汙泥進行處理，先在汙泥中加入一種輕質烴作萃取劑，經過萃取後，油和大部分有機物被去除，殘留的汙泥用HNO3在20(T375 °C及常壓條件下氧化處理。
[0007]中國專利ZL02133117.0採用「熱萃取一脫水一固液分離」的技術處理含油汙泥，將含油汙泥進行機械脫水，然後與萃取溶劑油混合併預熱，混合均勻後進行熱萃取-脫水處理，然後進行固液分離，液相進入焦化裝置，固相可作為燃料，熱萃取-脫水的汽相經冷凝後進行油水分離。該方法過程簡單、無需特殊設備，投資及操作費用低，不但有效處理了含油汙泥，而且其中有價值成分得到了充分的利用，同時不會給後處理裝置帶來不利影響。
【發明內容】
[0008]本發明正是基於以上的技術背景，提出了一種供氫劑熱轉化的方法處理油泥。
[0009]本發明提供的一種供氫劑熱轉化處理油泥的方法，包括以下內容:(1)將機械脫水後的油泥在絕氧條件下加熱到100~300°C，優選150~250°C，然後進入閃蒸塔進行熱閃蒸，閃蒸出的輕質油分和水通過冷凝的方式回收，重質油分和固態物以泥漿的形式從分離塔裡取出；
(2)通過過濾對步驟(1)所得泥漿進行固液分離，得到重質油分與固態物；在320~480°C的條件下，用N2或水蒸氣吹掃過濾所得固態物，攜帶出其中的油氣，以進一步回收重質油分；
(3 )將步驟(2 )回收的重質油分與供氫劑混合後，進入熱轉化反應器，進行熱轉化反應；其中反應溫度控制在300~500°C，反應時間在30~150min ；
(4)步驟(3)得到熱轉化反應油氣進入分餾塔內進行分餾，得到氣體、汽油、餾分油及渣油。
[0010]本發明的熱轉化處理油泥的方法中，其中步驟(1)所述的熱閃蒸，為本領域的常規操作。
[0011]步驟(2)中對塔底泥漿進行固液分離的操作為本領域中的常規操作手段，例如可以採用真空過濾、加壓過濾或離心過濾的方法。利用氮氣或者水蒸汽吹掃固態物的條件為，溫度一般為320~480°C，吹掃的壓力控制在0.2~0.4MPa。經過吹掃處理後得到的固態物用固化劑固化後作為燃料或填埋處理。
[0012]步驟(3)中，所述的供氫劑是指能夠提供氫自由基的物質。所述的供氫劑一般可以選自四氫萘、十氫萘、催化裂化油眾、糠醒精製抽出油、加氫精制懼分油和乙烯裝置焦油中的一種或幾種。其中供氫劑在重質油分中的摻混比例(質量分數)一般在1%以上，所述的熱轉化反應器可以為本領域中常用的熱轉化反應器，如可以選擇爐管式和塔式反應器。所述熱轉化反應的溫度一般控制在300~500°C，反應時間在30~150min。
`[0013]步驟(4)中，步驟(3)中熱轉化反應所得油氣進入分餾塔進行分餾，即得到各種輕質油品和渣油。
[0014]與現有技術中處理油泥的方法相比較，本發明方法具有以下特點:
採用供氫劑熱轉化對油泥進行處理具有操作簡便、靈活性好、降低焦炭產量並可獲取一定量的輕質油品等優點。
[0015]由於油泥中含有一定數量和一定餾程分布的油分，主要有烷烴、烯烴、環烷烴、芳香烴、膠質及浙青質等。油泥中的油分在一定的溫度下可發生熱轉化反應。烴類的熱轉化反應是一種複雜的平行順序反應，基本上可以分成裂解和縮合兩個方向。裂解生成較小的分子(如氣體烴)，縮合方向生成較大的分子(如膠質、浙青質、焦炭等)。通常認為烴類熱反應為自由基反應，在熱轉化過程中，油分一般加熱至370°C左右即開始裂解，同時縮合反應隨裂化深度的增加而加快。在低裂解深度下，原料和油分中的芳烴是主要結焦母體；在高裂解深度下，二次反應生成的縮聚物是主要結焦母體。為避免生成過多的焦炭，堵塞管路，本發明在常規的熱轉化工藝條件下，通過添加供氫劑，來抑制生焦。
[0016]供氫劑是在反應過程中提供氫自由基的物質，如四氫萘在一定的反應溫度下能夠分解出4個活潑的氫自由基，氫自由基能夠與在裂化反應中生成的大分子自由基反應，終止大分子自由基之間的進一步縮合，從而起到抑制縮合生焦的作用。因供氫劑存在下的熱轉化反應是在沒有氫氣和催化劑存在及低壓條件下的「淺度加氫」轉化過程。這可使得熱轉化反應在更高溫度下進行，從而提高油泥的熱轉化深度，獲得更多的輕質油品。【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1為本發明方法的一種流程框圖。
【具體實施方式】
[0018]下面通過具體實施例對本發明的方法作更詳細的描述。
[0019]實施例1
以某煉廠油罐底油泥為例說明本實施例，工藝流程如圖1所示。油泥含油75%，含水14%，其餘為固體物質。
[0020]油泥經機械攪拌脫水後，於絕氧條件加熱至250°C，送入閃蒸塔進行閃蒸。塔頂得到水蒸氣和輕烴蒸汽，冷凝後經油水分離器進行分離，得到輕質油分，汙水進入汙水處理系統。閃蒸塔塔底為重質油分和固態物混合的泥漿。泥漿進行過濾，得到重質油分和固態物；在400°C條件下，用N2吹掃固態物攜帶出其中的油氣。吹掃的壓力控制在0.2MPa。
[0021]回收重質油分,加入四氫萘進行混合，四氫萘摻混比例為5%。將摻混了四氫萘的重質油分在加熱爐中加熱到300°C，再經管線進入熱轉化反應器。熱轉化反應器的反應溫度控制在400°C，反應時間90min。反應油氣進入分餾塔內進行分離，得到氣體、汽油、餾分油及渣油。
[0022]本實施例中，油泥經供氫劑熱轉化反應後，氣體收率為8%，350°C餾分收率為51%，焦炭產率為3%(各組分收率均以油泥中的含油率為基準)。
[0023]實施例2
以某煉廠油罐底油泥為例說明本實施例，主要工藝流程如圖1所示。油泥含油67%，含水23%，其餘為固體物質。
[0024]本實施例中以催化裂化油眾作為供氫劑,摻供氫劑比例為10%。熱轉化反應器的反應溫度為450°C，反應時間為120min。
[0025]油泥經過熱轉化反應後，氣體收率為12%，350°C餾分收率為42%，焦炭產率為4%。(各組分收率均以油泥中的含油為基準)。
[0026]比較例I
比較例I中的油泥原料同實施例1，工藝流程與實施例1相同。
[0027]不摻供氫劑進行熱轉化反應，熱轉化反應溫度及反應時間均同實施例1。油泥經熱轉化反應後，氣體收率為6%，350°C餾分收率為55%，焦炭產率為11%。
【權利要求】
1.一種供氫劑熱轉化處理油泥的方法，包括以下內容: (1)將機械脫水後的油泥在絕氧條件下加熱到100~300°C，進入閃蒸塔進行熱閃蒸，閃蒸出的輕質油分和水通過冷凝的方式回收，重質油分和固態物以泥漿的形式從分離塔裡取出； (2)通過過濾對步驟(1)所得泥漿進行固液分離，得到重質油分與固態物；在320~480°C的條件下，用氮氣或水蒸氣吹掃過濾所得固態物，攜帶出其中的油氣，進一步回收重質油分； (3)將步驟(2)回收的重質油分與供氫劑混合後，進入熱轉化反應器，進行熱轉化反應； (4)步驟(3)得到熱轉化反應油氣進入分餾塔內進行分餾，得到氣體、汽油、餾分油及渣油。
2.按照權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述的步驟(1)中，將機械脫水後的油泥在絕氧條件下加熱到150~250°C。
3.按照權利要求1所述的方法，其特徵在於，步驟(2)中對塔底泥漿進行固液分離採用真空過濾、加壓過濾或離心過濾的方法。
4.按照權利要求1所述的方法，其特徵在於，用氮氣或者水蒸汽吹掃過濾得到固態物的吹掃壓力控制在0.2~0.4MPa。
5.按照權利要求1所述的方法，其特徵在於，步驟(3)中所述的供氫劑選自四氫萘、十氫萘、催化裂化油漿、糠醛精製抽出油、加氫精制餾分油和乙烯裝置焦油中的一種或幾種。
6.按照權利要求1或5所述的方法，其特徵在於，步驟(3)中所述的供氫劑在重質油分中的質量分數在1%以上。
7.按照權利要求6所述的方法，其特徵在於，所述的供氫劑佔重質油分的質量分數為5% ~20%ο
8.按照權利要求1所述的方法，其特徵在於，步驟(2)中經過吹掃處理後得到的固態物用固化劑固化後作為燃料或填埋處理。
9.按照權利要求1所述的方法，其特徵在於，步驟(3)中熱轉化反應的溫度控制在300~5000C，反應時間在30~150min。
【文檔編號】C02F11/10GK103771677SQ201210408381
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2012年10月24日 優先權日:2012年10月24日
【發明者】回軍, 趙昕 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院