渣蜡处理方法及系统与流程

本发明涉及固废处理技术，具体地涉及一种渣蜡处理方法及系统。

背景技术：

费托合成是煤间接液化的主要反应，通常以合成气为原料在催化剂和适当地反应条件下合成以石蜡烃为主的液体燃料，生成的蜡经过加氢精制和加氢裂化，可以制造高标号的汽柴油，经过脱气、冷却也可以直接生产高熔点蜡。

随着合成反应时间的延长，浆态床反应器内的催化剂逐渐失活，需要添加新的催化剂来替换部分催化剂，保持合成反应平稳进行。在实际操作过程中，废催化剂和蜡一起排出反应器，送入蜡过滤单元，进一步分离得到稳定蜡，剩余的催化剂废渣由于含有40-65wt％的蜡，被定义为危险固废，因此在对该渣蜡进行固废处理时，通常先通过焚烧将渣蜡中的蜡转化成二氧化碳和水，余下的废渣按照一般的固废进行处理。

上述处理方式虽然解决了渣蜡的环保排放问题，然而渣蜡中的蜡被直接焚烧，从而造成了有机物的极大浪费，经济效益较低。现有技术中采用加热处理使渣蜡溶解，之后高温分离，但高温情况下一方面能耗较高，另一方面会促使渣蜡的组成发生变化。

本申请发明人在实现本发明的过程中发现，现有技术的上述方案中费托合成渣蜡通过焚烧将渣蜡中的蜡转化成二氧化碳和水，造成了有机物的极大浪费，经济效益较低。

技术实现要素：

本发明实施例的目的是提供一种渣蜡处理方法及系统，其中该渣蜡处理方法可以在低温不破坏渣蜡中蜡组成的情况下，对渣蜡中的蜡进行高效回收，从而避免了蜡资源的浪费。

为了实现上述目的，本发明实施例提供渣蜡处理方法，该方法包括：

对渣蜡与有机溶剂的混合物进行加热萃取，以使所述渣蜡中的蜡溶解于所述有机溶剂中并得到相应混合液；

对所述混合液进行过滤分离，过滤出所述渣蜡中不溶于所述有机溶剂的固体残渣；

对经过过滤分离的所述混合液进行减压蒸馏处理，以使所述蜡和所述有机溶剂分离，得到分离出的所述蜡。

可选的，该方法还包括：回收经过减压蒸馏处理后分离出的所述有机溶剂。

可选的，该方法还包括：

对过滤出的所述固体残渣进行干燥处理，并回收所述固体残渣表面的有机溶剂。

可选的，该方法还包括：

焚烧过滤出的所述固体残渣。

可选的，该方法还包括：

收集焚烧所述固体残渣产生的废气，并向收集到的所述废气中注入惰性气体。

可选的，该方法还包括：

对经过减压蒸馏处理后回收到的所述蜡进行冷却包装处理，以得到成品蜡。

可选的，该方法还包括：

在对所述混合液进行减压蒸馏处理前对所述混合液所要流经的管道及容器进行预热并持续加热，以使所述混合液始终处于溶解状态。

本发明实施例还提供一种渣蜡处理系统，该系统包括：

加热萃取装置，包含加热萃取入口和加热萃取出口，用于对接收的渣蜡与有机溶剂的混合物进行加热萃取，以使所述渣蜡中的蜡溶解于所述有机溶剂中并得到相应混合液；

过滤分离装置，包含过滤分离入口和过滤分离液体出口以及过滤分离固体出口，所述过滤分离入口与所述加热萃取出口连接，用于接收所述加热萃取出口输出的所述混合液，并对所述混合液进行过滤分离，过滤出所述渣蜡中不溶于所述有机溶剂的固体残渣；

减压蒸馏装置，包含减压蒸馏入口、蜡出口以及有机溶剂出口，所述减压蒸馏入口与所述过滤分离液体出口连接，用于接收经过过滤分离的所述混合液并对经过过滤分离的所述混合液进行减压蒸馏处理，以使所述蜡和所述有机溶剂分离，其中，所述有机溶剂出口与所述加热萃取入口连接，通过所述蜡出口输出分离出的所述蜡。

可选的，所述降压蒸馏装置还用于通所述有机溶剂出口将分离出的所述有机溶剂回收至所述加热萃取装置中。

可选的，该系统还包括：

干燥装置，包含残渣入口、干燥固体出口以及干燥液体出口，所述残渣入口与所述过滤分离固体出口连接，用于对接收到的所述固体残渣进行干燥处理，并通过所述干燥液体出口将回收所述固体残渣表面的有机溶剂至所述加热萃取装置中。

可选的，该系统还包括：

燃烧装置，与所述过滤分离固体出口连接或所述干燥固体出口，用于接收过滤出的所述固体残渣或进过干燥处理的所述固体残渣，并焚烧接收到的所述固体残渣。

可选的，该系统还包括：

净化装置，与所述燃烧装置连接，用于接收所述燃烧装置焚烧所述固体残渣产生的废气，并向收集到的所述废气中注入惰性气体。

可选的，该系统还包括：

冷却包装装置，与所述减压蒸馏装置的所述蜡出口连接，用于接收经过减压蒸馏处理后回收到的所述蜡，并对回收到的所述蜡进行冷却包装处理，以得到成品蜡。

可选的，该系统还包括：

保温装置，用于对所述混合液进行减压蒸馏处理前对所述减压蒸馏装置中所述混合液所要流经的管道及容器进行预热并持续加热，以使所述混合液始终处于溶解状态。

可选的，所述加热萃取的温度、所述预热的温度及所述持续加热的温度为50℃-100℃。

可选的，所述有机溶剂为碳数介于c5-c20的烃类物质。

通过上述技术方案，对渣蜡与有机溶剂的混合物进行加热萃取以使所述渣蜡中的蜡溶解于所述有机溶剂中并得到相应混合液，并过滤分离出不溶于有机溶剂的固体残渣，进而对经过过滤分离的混合液进行减压蒸馏处理将蜡与有机溶剂分离，以此避免了有机物以及蜡资源的浪费，提高了经济效益。

本发明实施例的其它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发明实施例的进一步理解，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发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：

图1是本发明实施例提供的一种渣蜡处理方法的基本流程图；

图2是本发明实施例提供的一种渣蜡处理方法的流程图；

图3是本发明实施例提供的一种渣蜡处理系统的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例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发明实施例，并不用于限制本发明实施例。

图1示出了本发明实施例提供的一种渣蜡处理方法的基本流程图，如图1所示，将渣蜡置于有机溶剂中，对渣蜡与有机溶剂的混合物进行加热萃取处理，以使渣蜡中的蜡充分溶解于有机溶剂中，从而得到相应混合液。对得到的混合液进行过滤分离处理，过滤出渣蜡中不溶于有机溶剂的固体残渣。对经过过滤分离的混合液进行减压蒸馏处理，以使混合液经过过滤分离处理后，其中的蜡与有机溶剂分离，从而可以回收分离出的蜡。

图2示出了本发明实施例提供的一种渣蜡处理方法的流程图，如图2所示，在加热萃取过程中，其加热温度应当确保渣蜡中的蜡在有机溶剂中处于溶解状态，以及所述有机溶剂可以是碳数介于c5-c20烃类物质。对所述加热萃取处理的加热温度和加热时间不作严格限制，可以理解的是，提高加热萃取处理的加热温度和加热时间有利于从渣蜡中回收更多的蜡，并且提高加热萃取处理的加热温度溶解时间则会降低，在综合考虑经济效益的情况下，可以控制加热温度为50-100℃，该温度范围既可以保证渣蜡中的蜡完全溶解于有机溶剂中，也不会造成热资源的浪费。

在减压蒸馏处理前以及减压蒸馏处理过程中还可以对混合液所要流经的管道以及容器等介质分别进行预热和持续加热，从而确保流经的混合液处于溶解状态，以利于将不溶于有机溶剂的固体残渣过滤出去，其中该预热和持续加热的温度可以为50-100℃。

如图2所示，还可以利用热惰行介质对过滤出的固体残渣进行干燥处理，以回收固体残渣表面的有机溶剂，其中该热惰行介质的温度可以介于200-350℃。

在减压蒸馏处理后，混合液中的蜡与有机溶剂分离，还可以将分离得到的有机溶剂进行重复利用，将分离得到的有机溶剂继续用于加热萃取处理以降低使用有机溶剂的成本。此外，可以对经所述减压蒸馏处理得到的熔融态蜡进行冷却、包装，从而得到成品蜡。该成品蜡中蜡的纯度可以达到商业要求，可作为化工原料。

如图2所示，还可以对过滤出的固体残渣或经过干燥处理的固体残渣进行燃烧处理，具体地，该燃烧处理主要用于使固体残渣中残留的蜡燃烧转化为二氧化碳和水蒸气，进而可填埋或其它用途。燃烧处理的温度满足能够使蜡转化为二氧化碳和水即可，燃烧处理后形成废气和废渣，该废渣能达到一般的废物排放标准，因此可按照一般的固废进行处理；废气中可能存在一些气态有机物组分，因此需要对其进行净化处理。具体地，可以在惰性气体保护下，对所述焚烧处理产生的废气进行净化处理；惰性气体保护有利于避免在净化处理中出现的意外闪燃等情况，从而提高操作安全性。

此外，在燃烧处理过程中会产生热量，为了充分利用这些热量，可以利用焚烧处理产生的热量进行渣蜡处理所需的上述加热处理，此时无需外部提供热量或仅需提供少量热量即可实现渣蜡中的蜡在有机溶剂中的溶解，因此能够达到最大的节能效果。

方法实施例

本实施例的处理对象为费托合成所形成的渣蜡，其中含有30-40wt％的蜡。如图1所示，渣蜡处理方法包括如下步骤：

1、加热萃取溶解处理

将渣蜡置于柴油中进行加热处理，使渣蜡中的蜡完全溶解于有机溶剂中；其中，加热温度可以为50-100℃，优选60-90℃；

2、过滤分离

对上述经加热萃取处理的渣蜡混合溶液进行过滤分离，过滤掉混合液中的不溶的固体残渣

3、减压蒸馏

对上述蜡和有机溶剂的混合物进行减压蒸馏处理，使蜡和有机溶剂分离；其中，在实施减压蒸馏处理之前以及实施减压蒸馏处理的过程中，与经加热萃取溶解处理的渣蜡所接触的介质(例如管道、容器、过滤、蒸馏分离装置等)的温度应当保证物料处于溶解状态，加热温度为50-100℃，优选60-90℃。

4、燃烧处理

对上述过滤分离后得到的固体残渣进行燃烧处理，使固体残渣中残留的蜡燃烧转化为二氧化碳和水蒸气，进而可填埋或其它用途。

特别是，在净化处理时可以采用惰性气体进行保护，从而避免在净化处理中出现的意外闪燃等情况，提高操作安全性。

为了进一步回收高温分离形成的固体残渣中的蜡，在燃烧处理之前还可以对固体残渣多次萃取溶解处理，回收固体残渣中残余的蜡。进一步地，在燃烧处理之前还可以对固体残渣在热惰性介质环境下进行干燥处理，尾气冷凝后回收有机溶剂。

本实施例的渣蜡处理方法通过对渣蜡中的蜡进行热萃取溶解，过滤分离，减压蒸馏，从而实现了渣蜡中蜡的回收，在渣蜡环保排放的基础上极大地避免了蜡资源的浪费，实现了蜡资源的充分利用，提高了经济效益。

图3示出了本发明实施例提供的一种渣蜡处理系统的结构示意图，如图3所示，该系统可以包括加热萃取装置、过滤分离装置以及减压蒸馏装置，其中该加热萃取装置，包含加热萃取入口和加热萃取出口，用于对接收的渣蜡与有机溶剂的混合物进行加热萃取，以使所述渣蜡中的蜡溶解于所述有机溶剂中并得到相应混合液；该过滤分离装置，包含过滤分离入口和过滤分离液体出口以及过滤分离固体出口，所述过滤分离入口与所述加热萃取出口连接，用于接收所述加热萃取出口输出的所述混合液，并对所述混合液进行过滤分离，过滤出所述渣蜡中不溶于所述有机溶剂的固体残渣；该减压蒸馏装置，包含减压蒸馏入口、蜡出口以及有机溶剂出口，所述减压蒸馏入口与所述过滤分离液体出口连接，用于接收经过过滤分离的所述混合液并对经过过滤分离的所述混合液进行减压蒸馏处理，以使所述蜡和所述有机溶剂分离，其中，所述有机溶剂出口与所述加热萃取入口连接，通过所述蜡出口输出分离出的所述蜡。

在加热萃取过程中，其加热温度应当确保渣蜡中的蜡在有机溶剂中处于溶解状态，以及所述有机溶剂可以是碳数介于c5-c20烃类物质。对所述加热萃取处理的加热温度和加热时间不作严格限制，可以理解的是，提高加热萃取处理的加热温度和加热时间有利于从渣蜡中回收更多的蜡，并且提高加热萃取处理的加热温度溶解时间则会降低，在综合考虑经济效益的情况下，可以控制加热温度为50-100℃，该温度范围既可以保证渣蜡中的蜡完全溶解于有机溶剂中，也不会造成热资源的浪费。

如图3所示，该系统还可以包括保温装置，用于在减压蒸馏处理前以及减压蒸馏处理过程中还可以对混合液所要流经的管道以及容器等介质分别进行预热和持续加热，从而确保流经的混合液处于溶解状态，以利于将不溶于有机溶剂的固体残渣过滤出去，其中该预热和持续加热的温度可以为50-100℃。

该系统还可以包括干燥装置，包含残渣入口、干燥固体出口以及干燥液体出口，所述残渣入口与所述过滤分离固体出口连接，该干燥装置可以利用热惰行介质对过滤出的固体残渣进行干燥处理，并通过所述干燥液体出口将回收所述固体残渣表面的有机溶剂至所述加热萃取装置中，以回收固体残渣表面的有机溶剂，其中该热惰行介质的温度可以介于200-350℃。

在减压蒸馏处理后，混合液中的蜡与有机溶剂分离，还可以将分离得到的有机溶剂进行重复利用，将分离得到的有机溶剂继续用于加热萃取处理以降低使用有机溶剂的成本。此外，还系统还包括冷却包装装置，与所述减压蒸馏装置的所述蜡出口连接，用于接收经过减压蒸馏处理后回收到的所述蜡，可以对经所述减压蒸馏处理得到的熔融态蜡进行冷却、包装，从而得到成品蜡。该成品蜡中蜡的纯度可以达到商业要求，可作为化工原料。

如图3所示，该系统还可以包括燃烧装置，该燃烧装置与所述过滤分离固体出口连接或所述干燥固体出口，用于接收过滤出的所述固体残渣或进过干燥处理的所述固体残渣，可以对过滤出的固体残渣或经过干燥处理的固体残渣进行燃烧处理，具体地，该燃烧处理主要用于使固体残渣中残留的蜡燃烧转化为二氧化碳和水蒸气，进而可填埋或其它用途。燃烧处理的温度满足能够使蜡转化为二氧化碳和水即可，燃烧处理后形成废气和废渣，该废渣能达到一般的废物排放标准，因此可按照一般的固废进行处理；废气中可能存在一些气态有机物组分，因此需要对其进行净化处理。具体地，还系统还包括净化装置，与所述燃烧装置连接，用于接收所述燃烧装置焚烧所述固体残渣产生的废气，并向收集到的所述废气中注入惰性气体，可以在惰性气体保护下，对所述焚烧处理产生的废气进行净化处理；惰性气体保护有利于避免在净化处理中出现的意外闪燃等情况，从而提高操作安全性。

此外，在燃烧处理过程中会产生热量，为了充分利用这些热量，可以利用焚烧处理产生的热量进行渣蜡处理所需的上述加热处理，此时无需外部提供热量或仅需提供少量热量即可实现渣蜡中的蜡在有机溶剂中的溶解，因此能够达到最大的节能效果。

装置实施例

本实施例的渣蜡处理系统包括：加热萃取装置，包含加热萃取入口和加热萃取出口；过滤分离装置，包含过滤分离入口和过滤分离液体出口以及过滤分离固体出口，所述过滤分离入口与所述加热萃取出口连接；减压蒸馏装置，包含减压蒸馏入口、蜡出口以及有机溶剂出口，所述减压蒸馏入口与所述过滤分离液体出口连接；干燥装置，包含残渣入口、干燥固体出口以及干燥液体出口，所述残渣入口与所述过滤分离固体出口连接；燃烧装置，与所述过滤分离固体出口连接或所述干燥固体出口；净化装置，与所述燃烧装置连接，用于接收所述燃烧装置焚烧所述固体残渣产生的废气，冷却包装装置，与所述减压蒸馏装置的所述蜡出口连接。

在上述渣蜡处理系统中，加热萃取溶解装置用于在加热情况下，使渣蜡中的蜡充分溶解于有机溶剂中，例如加热介质可以是电加热丝或者工艺蒸汽，加热温度可以是50-100℃，优选60-90℃；

过滤分离装置用于对经加热萃取溶解处理后的渣蜡混合溶液中的液和不熔的固体残渣分离；可以理解的是，过滤分离装置应当能够在保证渣蜡中的蜡处于溶解状态的情况下实施分离，例如密闭式板框过滤机等。

减压蒸馏装置用于使经过滤后的蜡和有机溶剂分离，从而回收蜡和有机溶剂；减压蒸馏装置可以为常规的精馏设备，例如减压精馏塔等。

燃烧装置用于使固体残渣中残留的蜡燃烧转化为二氧化碳和水蒸气.燃烧装置可以为常规的焚烧设备，例如焚烧炉等。特别是，燃烧装置能够利用燃烧过程中的高温物流作为热源来生产热介质，例如蒸汽、热水等；即，燃烧装置还具有热介质出口，该热介质出口可以与加热萃取溶解装置或/和保温装置的管线连接，从而充分利用了燃烧处理产生的热量，达到了最大的节能效果。

干燥装置用于对过滤后的固体残渣进行干燥处理，其入口与过滤分离装置的固体出口连接，出口与燃烧装置的物料入口连接；进一步地，干燥装置还可以与加热萃取溶解装置的有机溶剂入口连接，可进一步回收固体残渣表面的有机溶剂。

上述渣蜡处理系统还包括净化装置，其具有惰性气体进口和废气进口，净化装置的废气进口与所述燃烧装置的气体出口连接，惰性气体进口与惰性气源连接。净化装置废气进行净化处理时加入惰性气体保护，可有利于避免在净化处理中出现的意外闪燃等情况，从而提高操作安全性。

此外，上述渣蜡处理系统还可以包括冷却包装装置，其与减压蒸馏装置的蜡出口连接；进一步地，对经所述减压蒸馏得到液态的蜡进行冷却、包装，从而得到成品蜡。

进一步地，在所述各装置连接管道的外壁设有保温加热装置，例如电加热丝或者蒸汽伴热等，从而使溶解后的渣蜡混合物保持在溶解状态，以利于其与不熔的固体残渣实现分离。

本实施例的渣蜡处理系统，通过设置加热萃取溶解装置对渣蜡中的蜡萃取溶解，并且设置过滤装置和减压蒸馏装置对萃取后的蜡进行分离，从而实现了渣蜡中蜡的回收和充分利用，在渣蜡环保排放的基础上极大地避免了蜡资源的浪费，提高了经济效益。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

以上结合附图详细描述了本发明实施例的可选实施方式，但是，本发明实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施例的技术构思范围内，可以对本发明实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施例的保护范围。

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，本发明实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。

本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得单片机、芯片或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

此外，本发明实施例的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明实施例的思想，其同样应当视为本发明实施例所公开的内容。