专利名称：一种含油污泥资源化处理方法
技术领域：
本发明属于固体废弃物处理领域，具体涉及含油污泥资源化处理方法。
背景技术：
中国作为世界上最大的发展中国家和石油生产大国，生产条件、污染控制技术相 对落后。在原油开采、集输及炼制过程中产生了大量含油污泥。据估计，我国年产含油污泥 近300万吨，仅大庆、胜利、辽河三大油田每年产出的含油污泥就达200万吨以上。而且我 国大多数油田都已进入高含水、高采油速度、高采出程度时期"三高"阶段，随着注水量的增 加，含油污泥生成量也随之增加。 含油污泥除含有泥砂与水外，还含有一定量的原油，这部分原油的存在不仅使油 泥具有环境危害性，被归为危险废物；而且也使油泥具有资源化利用的潜力。但是，含油污 泥具有组成波动性大，油份中重质组分含量较高，使得这部分油的分离回收非常困难。
热脱附技术作为一种热处理技术，具有可回收资源、适应性强、处理彻底、二次污 染小的特点。当其应用于含油污泥处理时，可以实现油份与泥砂的分离。但是，热脱附的处 理成本较高，得到的油份以重质组分为主，品质较低，由此造成了含油污泥热脱附处理的经 济性较差。 因此，开发一种既经济又能回收得到高品质油份的含油污泥处理方法具有重要的 经济和社会意义。
发明内容
针对目前含油污泥处理方法存在的油与泥砂分离效果差、回收油品质低的问题， 本发明提供了一种方便、节能、高效、经济的含油污泥处理方法。 本发明所提供的含油污泥处理方法，包括下述步骤先将含油污泥在无氧条件下 进行热脱附处理，得到所述含油污泥中的油份；然后对所述油份在无氧条件下进行催化热 解，析出的气体经冷凝后进行油、气、水分离，收集油和气体。 其中，所述热脱附处理的温度可为500°C 550。C，处理时间可为30min 45min。 所述催化热解的温度可为450 550°C，时间可为Is 10s。 对所述油份进行催化热解时，使用的催化剂可为含硅和铝的物质。为了进一步降 低含油污泥处理成本，可选择产生量大、容易获得的含硅铝的固体废物如粉煤灰、炉渣等， 作为上述催化热解的催化剂。 用上述方法对含油污泥进行处理，得到的气体中富含CH4与4，热值较高，可用作 热脱附与催化热解的供热燃料，通过燃烧释放热量为系统供热，实现系统能量的内部循环 利用；得到的回收油(资源化产物)可以作为高价值的燃料油产品出售。
本发明对含油污泥进行处理的具体步骤如下 (1)含油污泥热脱附含油污泥在无氧、50(TC 55(TC条件下停留时间30min 45min进行热脱附，产生的固体产物——固体残渣排出系统。
(2)油份催化热解对蒸出的油份进行催化热解，热解条件为无氧、温度450°C 55(TC，催化剂为一种以硅铝化合物为主的固体废物，反应接触时间为ls 10s。
(3)冷凝与油水分离催化热解产生的气体经冷凝后得到热解液与可燃气。热解 液为油水混合物，经油水分离后得到品质较高的回收油。分离出的水中含有少量的水溶性 矿物油，进入污水处理厂进行处理。 (4)可燃气利用及烟气净化催化热解产生的可燃气热值高，可用作热脱附与催 化热解的热源，可燃气燃烧后产生的烟气净化处理后排入大气。 经过此工艺，含油污泥热脱附不仅可以有效分离油与泥砂，实现油泥处理的无害 化；而且催化热解产生可燃气在系统内部实现再利用，同时得到高附加值的回收油，总体资 源化利用水平高，工艺经济性好。
与现有技术相比，本发明处理含油污泥的方法具有如下的有益效果 (1)本发明所提供的含油污泥方法先对油泥进行热脱附，再对蒸出的油份进行催
化热解，既保证油泥中的油与泥砂的有效分离，又可以得到价值高的回收油，实现含油污泥
的资源化、无害化及减量化； (2)本发明的方法明显提升了回收油的品质，提高了处理的经济性； (3)本发明的处理方法以产物-可燃气作为系统供热燃料，实现了系统能量的内
部回收利用，节约能源； (4)经本发明方法处理后，含油污泥中的油份经热脱附去除，残渣产物达到无害化 处理要求； (5)该处理方法是在无氧条件下进行，S0X、 N0X和HC1污染物产生量低，后续烟气 处理的负荷量低，引起二次污染的可能性小，属环境友好型技术。 综上，本发明对含油污泥采用热脱附和催化热解二阶段的处理方法，不仅发挥了 热脱附处理可回收资源、适应性强、处理彻底的优势，而且解决了回收油份品质低、价值低 的问题，从而降低了含油污泥处理工艺成本，提高了处理的经济性。该方法是一种可以同时 实现资源与能源回收利用、值得推广的含油污泥资源化处理技术。
图1为本发明提供的含油污泥资源化处理方法的工艺流程图。
具体实施例方式
本发明对含油污泥进行热脱附和催化热解二阶段处理方法，是原料先经热脱附， 蒸出的油份再进行催化热解，得到高品质的回收油，同时实现含油污泥处理的无害化、资源 化与减量化。本发明方法采用的工艺设备可分为四个单元热脱附单元、催化热解单元、冷 凝与油水分离单元、可燃气利用及烟气净化单元。各单元的工艺过程分别说明如下
(1)热脱附单元经自然干化的含油污泥进入热解炉，在无氧、50(TC 55(TC温度 条件下停留时间30min 45min。在此过程中，油泥中的油份发生热脱附反应，从泥砂中蒸 发出来，留下干净的泥砂。当反应温度过低时，不能达到油份中重质组分的沸点，油份去除 不完全；温度过高时，会降低最终回收油的产量。此外，时间过短时，反应进行不完全；时间 过长，则会造成不必要的浪费。
(2)催化热解单元蒸出的油份进入催化热解装置，在无氧环境，温度45(TC 55(TC，停留时间ls 10s，在一种以硅铝化合物为主的固体废物的作用下进行催化热解。 反应温度低于45(TC时，催化作用不明显；高于550时，油份生成的残炭量增大，降低回收油
的产量。 此过程中采用的催化剂，本身为一种产生量大、容易获得的固体废物，应用于含油 污泥的处理，体现了 "以废治废"的理念。在此催化剂的作用下，油份中的重质组分被转化 为价值更高的轻质馏分，提高了回收油的资源化价值，同时该催化剂还具有縮短反应时间， 降低反应温度的作用，进一步提高了该工艺的经济性。 (3)冷凝与油水分离单元由催化热解单元析出的气体经冷凝后，得到冷凝液与 热解气。冷凝液中除含有回收油外，还含有少量的水，经油水分离去除其中的水分，得到最 终的资源化产物回收油。分离出的水中含有一定量的水溶性油类，需要进入污水处理系统 进行处理 (4)热解气利用及烟气净化单元经冷凝后得到的热解气，富含CH4与112，热值较 高，可用作热脱附与催化热解的供热燃料，通过燃烧释放热量为系统供热，实现系统能量的 内部循环利用。 该含油污泥热脱附和催化热解二阶段处理方法可以有效分离油与泥砂，同时高附
加值的回收油，产生可燃气在系统内部实现再利用，总体资源化利用水平高，工艺经济性
好。与其它处理技术相比，该技术具有油资源回收率高、经济性好、适应性强、二次污染小的
优点，是一种可以同时实现资源与能源回收利用、值得推广的含油污泥资源化处理技术。 下面通过具体实施例对本发明的方法进行说明，但本发明并不局限于此。下述实
施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可
从商业途径获得。 实施例1、处理含油污泥 选取某油田的含油污泥，其中的泥砂、油与水分质量比为79.69 : 18.61 : 1.70。 含油污泥在温度500°C ，停留时间45min的条件下进行热脱附；析出的热解气进入 催化热解装置，在温度45(TC，停留时间10s，以粉煤灰为催化剂进行催化热解，析出的气体 经冷凝后得到热解液与可燃气；热解液经油水分离得到回收油；热解气用作燃料，燃烧为 油泥热脱附与催化热解提供能量。反应结果，每处理1吨上述含油污泥，可产生0. 13吨回 收油、0. 02吨可燃气与0. 85吨的固体残渣，减量化率为15%;回收油中汽油、柴油与重油组 分的比例为35 : 35 : 30。而仅由热脱附处理方法得到的回收油产量为O. l吨，回收油中 汽油、柴油与重质油比例为15 : 28 : 57。可见，回收油产量每吨油泥增加了0.03吨，汽油 与柴油组分大幅度提高，相应的回收油的资源化价值也显著增大。与此同时，由热脱附和催 化热解工艺得到的热解气符合天然气的质量要求，燃烧产生的有效热量足以满足为热脱附 与催化热解的需要，系统可以实现自供热，不需额外添加燃料。
实施例2、处理含油污泥 选取某油田的含油污泥，其中的泥砂、油与水分质量比为79.69 : 18.61 : 1.70。 含油污泥在温度550°C ，停留时间30min的条件下进行热脱附；析出的热解气进入 催化热解装置，在温度50(TC，停留时间5s，以粉煤灰为催化剂进行催化热解，析出的气体 经冷凝后得到热解液与可燃气；热解液经油水分离得到回收油；热解气用作燃料，燃烧为油泥热脱附与催化热解提供能量。反应结果，每处理1吨上述含油污泥，可产生O. 14吨回 收油、0. 032吨可燃气与0. 811吨的固体残渣，减量化率为18. 9%;回收油中汽油、柴油与重 油组分的比例为40 : 35 : 25。而仅由热脱附处理方法得到的回收油产量为O. 12吨，回 收油中汽油、柴油与重质油比例为20 : 25 : 55。可见，回收油产量每吨油泥增加了 0.02 吨，汽油与柴油组分大幅度提高，相应的回收油的资源化价值也显著增大。与此同时，由热 脱附和催化热解工艺得到的热解气符合天然气的质量要求，燃烧产生的有效热量足以满足 为热脱附与催化热解的需要，系统可以实现自供热，不需额外添加燃料。
实施例3、处理含油污泥 选取某油田的含油污泥，其中的泥砂、油与水分质量比为79.69 : 18.61 : 1.70。
含油污泥在温度550°C ，停留时间30min的条件下进行热脱附；析出的热解气进入 催化热解装置，在温度55(TC，停留时间2s，以粉煤灰为催化剂进行催化热解，析出的气体 经冷凝后得到热解液与可燃气；热解液经油水分离得到回收油；热解气用作燃料，燃烧为 油泥热脱附与催化热解提供能量。反应结果，每处理1吨上述含油污泥，可产生O. 14吨回 收油、0. 03吨可燃气与0. 83吨的固体残渣，减量化率为17%;回收油中汽油、柴油与重油组 分的比例为39 : 36 : 25。而仅由热脱附处理方法得到的回收油产量为O. 12吨，回收油中 汽油、柴油与重质油比例为20 : 25 : 55。可见，回收油产量每吨油泥增加了 0.02吨，汽油 与柴油组分大幅度提高，相应的回收油的资源化价值也显著增大。与此同时，由热脱附和催 化热解工艺得到的热解气符合天然气的质量要求，燃烧产生的有效热量足以满足为热脱附 与催化热解的需要，系统可以实现自供热，不需额外添加燃料。
权利要求
一种含油污泥处理方法，包括下述步骤先将含油污泥在无氧条件下进行热脱附处理，得到所述含油污泥中的油份；然后对所述油份在无氧条件下进行催化热解，析出的气体经冷凝后进行油、气、水分离，收集油和气体。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述热脱附处理的温度为500°C 550。C，处理时间为30min 45min。
3. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述催化热解的温度为450 55(TC， 时间为ls 10s。
4. 根据权利要求1-3中任一所述的方法，其特征在于对所述油份进行催化热解中使 用的催化剂为含硅和铝的物质。
5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于所述催化剂为粉煤灰或煤渣。
6. 根据权利要求1-5中任一所述所述的方法，其特征在于所述气体作为热脱附与催化热解的燃料，通过燃烧为系统提供热量。
全文摘要
本发明公开了一种含油污泥处理方法。该方法包括下述步骤先将含油污泥进行热脱附处理，得到所述含油污泥中的油份；然后对所述油份进行催化热解，析出的气体经冷凝后进行油、气、水分离，收集回收油和可燃气体。本发明提供的对含油污泥热脱附和催化热解二阶段处理方法可以有效分离油与泥砂，同时获得高附加值的回收油，产生可燃气可在系统内部实现再利用，总体资源化利用水平高，工艺经济性好。与其它处理技术相比，该技术具有油资源回收率高、经济性好、适应性强、二次污染小的优点，是一种可以同时实现资源与能源回收利用、值得推广的含油污泥资源化处理技术。
文档编号C10G11/00GK101774741SQ20101003407
公开日2010年7月14日 申请日期2010年1月11日 优先权日2010年1月11日
发明者刘建国, 宋薇, 聂永丰 申请人:清华大学