本公开涉及油泥处理技术领域，具体地，涉及一种油泥尾气处理工艺。
背景技术：
油泥是含油污泥，属于HW08类危险废物，具有易燃性和毒性，而且油泥中的有毒物质难以降解，对生态和人类健康造成严重危害。
油泥处理难度大，目前没有得到有效地处理，石油炼化等行业每年产生数百万吨含油污泥，且存量巨大。
油泥可以进行热解后回收其中的油类物质，但是热解尾气中含有大量的有机物、硫化物和氮化物，不经过处理，无法达到国家规定的排放标准。
技术实现要素：
本公开的目的是提供一种油泥尾气处理工艺，该工艺能够对油泥尾气进行处理后符合国家排放标准。
为了实现上述目的，本公开提供一种油泥尾气处理工艺，该工艺包括：将油泥热解所产生的油泥尾气依次进行逆流碱洗、逆流雾化水洗和多介质催化氧化处理，得到处理后尾气。
可选的，所述逆流碱洗的条件包括：碱洗液为浓度为1～30重量％的氢氧化钠溶液，碱洗液与油泥尾气的接触时间为5～15秒，液气体积比为(3～15)：1。
可选的，所述多介质催化氧化处理的步骤包括：将经过逆流雾化水洗的尾气与酸液、氧化剂和亚铁离子在镍基催化剂的作用下进行催化氧化反应；优选地，经过催化氧化反应后的雾化液体在加入酸液、氧化剂和亚铁离子后循环使用；其中，氧化剂优选为双氧水。
可选的，所述催化氧化的条件包括：所述催化氧化反应的时间为15～45秒，液气体积比为(3～15)：1，温度为室温至60℃，所述酸液为选自盐酸、硫酸和草酸中的至少一种，所述双氧水和亚铁离子的摩尔比为1：(2～10)。
可选的，所述镍基催化剂包括竹炭和负载在所述竹炭上的三氧化二镍，所述镍基催化剂的比表面积为100～300米2/克，孔隙率为85～95％。
可选的，所述逆流碱洗的步骤包括：将油泥尾气从逆流式碱液洗涤塔下部的油泥尾气入口送入所述逆流式碱液洗涤塔中并与填料层和由填料层上方喷淋器所喷淋的碱洗液接触并进行所述逆流碱洗，所得碱洗尾气从所述逆流式碱液洗涤塔的顶部送出，所得碱洗液从所述逆流式碱液洗涤塔底部的碱洗液出口送出；
优选地，将油泥尾气从逆流式碱液洗涤塔底部的油泥尾气入口送入所述逆流式碱液洗涤塔中；
优选地，碱喷淋液分层均匀喷淋。
可选的，所述填料层中填充有塑料空心球。
可选的，将经过逆流雾化水洗的尾气经过气体分布板进行分布后再进行所述催化氧化反应。
可选的，通过引风机将处理后尾气引出。
可选的，将引风机引出的处理后尾气通过距地面的距离大于25米的排气筒进行排放。
采用本公开提供的油泥尾气处理工艺能够对油泥尾气进行处理，以达到国家排放的标准，从而有利于油泥热解的进行。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
图1是本公开尾气处理工艺所采用装置的一种具体实施方式的结构示意图。
附图标记说明
500逆流式碱液洗涤塔 501逆流式雾化水洗塔 502三相多介质催化氧化塔
503引风机 504排气筒 505喷淋器
506雾化喷嘴 507催化剂层 508循环泵
509管线 510气体分布板 511填料层
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
油泥经过热解后会产生热解蒸汽，热解蒸汽进行冷却回收油类后，会产生沸点低于室温的尾气，该尾气中含有大气污染物，大气污染物质包括无机污染物和有机污染物，无机污染物如粉尘、SO2、NOx、H2S等，有机污染物包括低沸点的有机物如短链醛、醇、酸、酚类(4-羟基3-甲基-正丁醛、乙酸、丁酸、苯乙烯、4-甲基-己醛、苯甲醛、3-甲基苯酚)和沸点较高的物质如杂环类物质、长链烃、酸、酯等。因此，需要通过尾气处理装置对油泥尾气进行处理，以达到排放标准。本公开工艺将油泥热解所产生的油泥尾气依次进行逆流碱洗、逆流雾化水洗和多介质催化氧化处理，得到处理后尾气。
本公开工艺基于油泥尾气处理装置进行，一种具体实施方式，如图1所示，所述油泥尾气处理装置包括：逆流式碱液洗涤塔500，设置有位于底部的油泥尾气入口和碱洗液出口、以及位于顶部的碱洗尾气出口；逆流式雾化水洗塔501，设置有位于侧面的碱洗尾气入口、位于底部的水出口、以及位于顶部的水洗尾气出口；三相多介质催化氧化塔502，设置有水洗尾气入口、催化后尾气出口和雾化液体出口；所述逆流式碱液洗涤塔500的碱洗尾气出口与所述逆流式雾化水洗塔501的碱洗尾气入口流体连通，所述逆流式雾化水洗塔501的水洗尾气出口与所述三相多介质催化氧化塔502的水洗尾气入口流体连通。可以将油泥热解所产生的油泥尾气依次在逆流式碱液洗涤塔500、逆流式雾化水洗塔501和三相多介质催化氧化塔502中进行逆流碱洗、逆流雾化水洗和多介质催化氧化处理，得到处理后尾气进行排放。经过处理后的油泥尾气能够达到《恶臭污染物排放标准》(GB14554-93)、《大气污染物综合排放标准》(GB16297-96)及《危险废物焚烧污染控制标准》(GB18484-2001)中规定的排放标准。
由于尾气的排放需要一定的高度，防止对地面层大气造成污染，因此，所述油泥尾气处理装置还可以包括引风机503和排气筒504，所述引风机503的气体入口与所述三相多介质催化氧化塔502的催化后尾气出口流体连通，所述排气筒504的气体入口与所述引风机503的气体出口流体连通，排气筒504一般距地面的距离大于25米。通过设置引风机和排气筒，一方面可以通过引风机503将处理后尾气从所述三相多介质催化氧化塔502中引出，另一方面可以将引风机503引出的处理后尾气通过距地面的距离大于25米的排气筒504进行排放，从而达到排放标准。
根据本公开，逆流式碱液洗涤塔的作用在于将油泥尾气在逆流状态下与碱液进行接触，以除去碱液中SO2、NOx、H2S等酸性物质，通过逆流式碱喷淋，利用氢氧化钠将含油污的废气进行破乳后进行吸收。例如，如图1所示，所述逆流式碱液洗涤塔500内可以设置有位于顶部的喷淋器505和位于所述喷淋器505下方的填料层511，所述喷淋器用于喷出碱液，例如可以为多孔盘式喷淋器，喷出的碱液与经过填料层中的填料例如塑料空心球分散后的油泥尾气接触进行碱洗。逆流式碱液洗涤塔内部气液逆流接触方式促进气液间的传质过程，提高吸收效率。填料层内部填充塑料空心球填料，增大气液接触面积，提高气体的停留时间，促进了对物质的吸收效果。喷淋液分层适量均匀喷淋有效避免塔内部气体短流现象的发生。具体操作方式可以为：将油泥尾气从所述逆流式碱液洗涤塔500底部的油泥尾气入口送入所述逆流式碱液洗涤塔500中并与填料层511和由填料层511上方喷淋器505所喷淋的碱洗液接触并进行所述逆流碱洗，所得碱洗尾气从所述逆流式碱液洗涤塔500的顶部送出，所得碱洗液从所述逆流式碱液洗涤塔500底部的碱洗液出口送出。所述逆流碱洗的条件可以包括：碱洗液为浓度为1～30重量％的氢氧化钠溶液，优选为2～8重量％的氢氧化钠溶液，碱洗液与冷却废气的接触时间为5～15秒，液气体积比为(3～15)：1，碱喷淋液分层均匀喷淋。
碱洗后的尾气中酸性物质被除去，但是会夹带部分碱液和水分，为了将逆流式碱液洗涤塔中的碱性滴状水和因温度差冷凝产生的滴装水、雾状水进行去除，为三相多介质催化氧化塔高效运行提供良好的环境，并防止碱性雾状水进入三相多介质催化氧化塔造成pH的无功消耗，可以将碱洗后的尾气送入逆流式雾化水洗塔501中进行水洗。
根据本公开，三相多介质催化氧化塔用于增加分子碎片与氧化基团的反应时间，促进污染物质的降解，保证在内部催化剂层的作用下，氧化剂对少量未反应的污染物质进行彻底氧化，从而保证出口气体异味的达标排放。例如，如图1所示，所述三相多介质催化氧化塔502内设置有位于顶部的雾化喷嘴506、位于所述雾化喷嘴506下方的催化剂层507，所述水洗尾气入口和所述雾化液体出口位于三相多介质催化氧化塔502的所述催化剂层507下方的侧面，所述三相多介质催化氧化塔502的外部设置有循环泵508和管线509，所述循环泵508和管线509流体连通所述雾化喷嘴506和雾化液体出口，所述管线509上设置有送入酸液、氧化剂和亚铁盐的入口，所述催化剂层507包括竹炭基质层和负载在所述竹炭基质层上的三氧化二镍层，即镍基催化剂。多介质催化氧化处理的具体步骤可以包括：将经过逆流雾化水洗的尾气与酸液、氧化剂和亚铁离子在镍基催化剂的作用下进行催化氧化反应，经过催化氧化反应后的雾化液体优选在加入酸液、氧化剂和亚铁离子后循环使用。所述催化氧化的条件可以包括：所述催化氧化反应的时间为15～45秒，液气体积比为(3～15)：1，温度为室温至60℃，所述酸液为选自盐酸、硫酸和草酸中的至少一种，所述氧化剂优选为双氧水，所述双氧水和亚铁离子的摩尔比为1：(2～10)。所述镍基催化剂包括竹炭和负载在所述竹炭上的三氧化二镍，所述镍基催化剂的比表面积为100～300米2/克，孔隙率为85～95％。
为了使进入三相多介质催化氧化塔的尾气充分分散以与催化剂层中的镍基催化剂接触，所述催化剂层507的下方可以设置有气体分布板510，将经过逆流雾化水洗的尾气经过气体分布板510进行分布后再进行所述催化氧化反应。
下面通过实施例来进一步说明本公开，但是本公开并不因此而受到任何限制。
本公开实施例所用油泥来自某炼油厂原油储罐罐底油泥，含碳量为58.7重量％，含氢量为7.21重量％，含氮量为0.55重量％，含硫量为0.31重量％，余量为重金属和矿物质。
本公开实施例中油类产物碳收率＝所得油类产物中碳元素重量/油泥中碳元素重量。油类产物中轻油、柴油和重油选择性采用液相色谱进行测定，轻油的馏程小于210℃，柴油的馏程为210～370℃，重油沸点在370℃以上。热解废渣、油泥和油类产物含碳量采用碳含量分析仪进行测定。
实施例1
将罐底油泥在温度为280℃，绝对压力小于900毫巴的条件下进行热解，热解所得蒸汽冷却后，得到油类和热解尾气，热解尾气送入图1所示的尾气处理装置中进行处理。
如图1所示，尾气处理装置包括逆流式碱液洗涤塔500、逆流式雾化水洗塔501和三相多介质催化氧化塔502。逆流式碱液洗涤塔500中碱洗液为5重量％的氢氧化钠溶液，控制碱洗液与尾气的接触时间为7秒，液气体积比为5:1；逆流式雾化水洗塔501中水与经过碱洗后尾气的接触时间为6秒，液气体积比为1:1；水洗后尾气在三相多介质催化氧化塔502中停留时间为30秒，液气体积比为6:1，液相包括5重量％稀硫酸、3重量％双氧水和10重量％氯化亚铁溶液，双氧水和亚铁离子的摩尔比为1：4，稀硫酸与双氧水重量比为1:4，镍基催化剂的比表面积为287米2/克，以竹炭为载体，排气筒高度为25米。所得尾气中硫化氢含量为0.03mg/m3，硫化氢排放量为0.20Kg/h，臭气浓度50，排放尾气符合国家标准GB14554-93、GB16297-96和GB18484-2001。
实施例2
实施例2的步骤与实施例1基本相同，不同之处在于：油泥热解分为第一热解和第二热解，第一热解的温度为105℃，时间为2小时，压力为800毫巴，第二热解的温度为260℃，时间为3小时，压力小于50毫巴。所得尾气中硫化氢含量为0.01mg/m3，硫化氢排放量为0.06Kg/h，臭气浓度35。排放尾气符合国家标准GB14554-93、GB16297-96和GB18484-2001。
实施例3
实施例3的步骤与实施例1基本相同，不同之处在于：逆流式碱液洗涤塔500中碱洗液为1重量％的氢氧化钠溶液，控制碱洗液与尾气的接触时间为15秒，液气体积比为3:1；逆流式雾化水洗塔501中水与经过碱洗后尾气的接触时间为6秒，液气体积比为1:1；水洗后尾气在三相多介质催化氧化塔502中停留时间为30秒，液气体积比为6:1，液相包括5重量％稀硫酸、3重量％双氧水和10重量％氯化亚铁溶液，双氧水和亚铁离子的摩尔比为1：4，稀硫酸与双氧水重量比为1:4，镍基催化剂的比表面积为287米2/克，以竹炭为载体。所得尾气中硫化氢含量为0.03mg/m3，硫化氢排放量为0.30Kg/h，臭气浓度103。排放尾气符合国家标准GB14554-93、GB16297-96和GB18484-2001。
实施例4
实施例4的步骤与实施例1基本相同，不同之处在于：逆流式碱液洗涤塔500中碱洗液为10重量％的氢氧化钠溶液，控制碱洗液与尾气的接触时间为5秒，液气体积比为15:1；逆流式雾化水洗塔501中水与经过碱洗后尾气的接触时间为6秒，液气体积比为1:1；水洗后尾气在三相多介质催化氧化塔502中停留时间为30秒，液气体积比为6:1，液相包括5重量％稀硫酸、3重量％双氧水和10重量％氯化亚铁溶液，双氧水和亚铁离子的摩尔比为1：4，稀硫酸与双氧水重量比为1:4，镍基催化剂的比表面积为287米2/克，以竹炭为载体。所得尾气中硫化氢含量小于0.01mg/m3，硫化氢排放量小于0.01Kg/h，臭气浓度为200。排放尾气符合国家标准GB14554-93、GB16297-96和GB18484-2001。
实施例5
实施例5的步骤与实施例1基本相同，不同之处在于：逆流式碱液洗涤塔500中碱洗液为20重量％的氢氧化钠溶液，控制碱洗液与尾气的接触时间为5秒，液气体积比为15:1；逆流式雾化水洗塔501中水与经过碱洗后尾气的接触时间为6秒，液气体积比为1:1；水洗后尾气在三相多介质催化氧化塔502中停留时间为30秒，液气体积比为6:1，液相包括5重量％稀硫酸、3重量％双氧水和10重量％氯化亚铁溶液，双氧水和亚铁离子的摩尔比为1：4，稀硫酸与双氧水重量比为1:4，镍基催化剂的比表面积为287米2/克，以竹炭为载体，所得尾气中硫化氢含量小于0.01mg/m3，硫化氢排放量小于0.01Kg/h，臭气浓度为1500。排放尾气符合国家标准GB14554-93、GB16297-96和GB18484-2001。
对比例1
对比例1与实施例1的区别在于不设置逆流式碱液洗涤塔500和逆流式雾化水洗塔501，将尾气直接送入三相多介质催化氧化塔502进行催化氧化处理，所得尾气中硫化氢含量为0.73mg/m3，硫化氢排放量为1.75Kg/h，臭气浓度2300，不符合国家标准GB14554-93。
从实施例和对比例可以看出，采用本公开的尾气处理工艺能够排放符合国家标准的尾气，但是若逆流碱洗中氢氧化钠浓度过高，会对后续催化氧化反应造成影响，若不进行逆流碱洗，则催化氧化无法除去大部分硫化氢。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。