污泥焦浆及其制备技术

　　申请日2013.11.22

　　公开(公告)日2015.05.27

　　IPC分类号C10L1/32

　　摘要

　　本发明涉及一种高浓度的污泥焦浆及其制备方法;由60～65wt%的石油焦，0.1～10wt%含油污泥，30～40wt%水，0.3～1%分散剂，0.1～1%稳定剂组成;本污泥焦浆，其固体含量为60～70wt%，粘度不高于1200mPa·s，流动性及稳定性较好，易于储存、泵送及雾化，长时间放置不易产生硬沉淀，解决了含油污泥的处理难题，实现了废物资源化利用，高浓度污泥焦浆可以作为气化原料，具有潜在的规模化工业应用前景。

　　权利要求书

　　1.一种污泥焦浆，其特征在于：由60～65wt%的石油焦，0.1～10wt% 含油污泥，30～40wt%水，0.3～1%分散剂，0.1～1%稳定剂组成。

　　2.根据权利要求1所述的污泥焦浆，其特征在于：所述分散剂为十二烷基苯磺酸盐、腐殖酸盐、吐温-80中的一种或任意几种混合。

　　3.根据权利要求1所述的污泥焦浆，其特征在于：所述的稳定剂为羧甲基纤维素钠、聚丙烯酰胺中的一种或两种混合。

　　4.一种权利要求1所述的污泥焦浆的制备方法，其特征在于：(1) 将石油焦进行预粉碎后初筛，使其粒径不大于3mm;

　　(2)将步骤(1)处理后的石油焦置于球磨机中研磨约0.5h，形成粒度更小的石油焦粉末;

　　(3)将步骤(2)所得的石油焦粉末利用40目和200目的振动筛筛分，得到小于200目和介于200目和40目之间的两种粒径的粉末;

　　(4)利用过滤器对含油污泥进行过滤，使其不含大于0.3mm的颗粒;

　　(5)将步骤(3)和步骤(4)所得的石油焦和含油污泥计量给料，与计量的添加剂在搅拌器中强力剪切，使其混合均匀;

　　(6)将步骤(5)所制备的污泥焦浆，经质量检验合格后送入储浆罐;

　　所述的石油焦计量给料，粗细颗粒比为5.5:4.5～6:4。

　　说明书

　　一种污泥焦浆及其制备方法

　　技术领域

　　本发明涉及一种污泥、石油焦共制浆方法，尤其是一种高浓度的污泥焦浆的制备方法及添加剂配方体系。

　　背景技术

　　近年来，随着我国工业化、城镇化发展进程的加快，我国对石油资源的需求量逐年增加。然而，我国的环保政策日益严格，污染物排放标准逐渐提高，资源短缺和环境约束的矛盾日益突出。我国所加工的原油不论是进口原油还是自产原油，总体而言性质不断变差，主要体现在原油的API度降低，硫含量和酸值增加，重金属含量增多，导致原油加工困难，单位产值综合能耗偏高，“三废”产生量增多。

　　含油污泥是炼厂中常见的污染物，其通常指石化污水处理过程中产生的油、水、渣的混合物，主要来源于隔油池底沉积的底泥、浮选池投加絮凝剂后经空气浮选时产生的浮渣、曝气生化处理的剩余活性污泥和沉砂池的泥砂及各类油品贮罐的罐底泥。这些污泥通常含水率高，粘度较大难以沉降，性质复杂，处理工序复杂且成本高，其处理问题一直困扰着石化企业及环保工作者。含油污泥属于固体危险废物，必须委托具有处理资质的单位进行处理，费用较高。目前，国内外炼厂常用的含油污泥处理技术为污泥焚烧以及焦化处理。污泥焚烧可实现污泥的减量化，处理速度快，效果较好，但污泥焚烧需要添加燃料油，成本高，并且在焚烧过程中易产生二次污染。焦化处理可实现含油污泥的资源化利用，回收污泥中热量，但需要对焦化工艺进行改造，并且泵及管线磨损较严重，产品质量下降。

　　石油焦是炼厂延迟焦化装置的副产物，产量约为原油的3wt%，其元素组成为：90-97wt%碳，1.5-8.0wt%氢，其余为氮、氧、硫和金属，具有水分低、灰分低、热值高等特点。优质石油焦可用于生产电解铝的预焙阳极、石墨电极等，普通焦或高硫焦一般用作水泥和发电厂的燃料。另外，利用石油焦制备可泵送的浆态燃料进行燃烧和气化的工艺，作为一种能源利用的有效方法，越来越受到人们的重视。石油焦浆气化技术的基础是制备浓度高、黏度低、流动性好、雾化性能好的石油焦浆，影响石油焦的成浆性主要因素包括：内在水分、孔隙率及比表面积、含氧极性官能团、灰分和可溶性矿物质以及可磨性指数等。一方面，石油焦由于疏水性强，灰分含量低，较容易制备出高浓度的水焦浆，但是成浆稳定性太差;另一方面，延迟焦化过程中产生的石油焦有部分石墨化的倾向，挥发分较低，其反应活性较低，着火点较高，通常在石油焦中加入一些金属催化剂、灰渣等来提高石油焦的气化反应性。

　　发明内容

　　本发明的目的是提供一种高浓度的污泥焦浆及其制备方法，以制备粘度低、浓度高、稳定性好的污泥焦浆，从而最终实现石油焦的清洁高效利用及解决含油污泥处理难题。

　　本发明所述的一种高浓度的污泥焦浆，包括60～65wt%的石油焦， 0.1～10wt%含油污泥，30～40wt%水，0.3～1%分散剂，0.1～1%稳定剂。

　　其中，所述的石油焦为炼厂延迟焦化装置的副产品，其碳含量在 85wt%及以上，灰分含量低于1wt%，热值在30MJ/kg以上。石油焦为介于 40目和200目之间的颗粒(粗颗粒)及小于200目的颗粒(细颗粒)两种粒度的石油焦粉末，其粗细颗粒配比为5.5:4.5～6:4。

　　所述的含油污泥为炼厂污水处理过程中产生的油、水、渣的混合物，其含水率为80%～99%，包括隔油池底泥、浮选池浮渣、生化池的剩余活性污泥和沉砂池的泥砂及各类油品贮罐的罐底泥。

　　所述分散剂为十二烷基苯磺酸盐、腐殖酸盐及吐温-80中的一种或任意几种混合。常用的分散剂为十二烷基苯磺酸钠、腐植酸钠及吐温-80等。

　　所述的稳定剂为羧甲基纤维素钠和聚丙烯酰胺中的一种或两种混合。

　　所述的高浓度污泥焦浆，其固体含量为60～70wt%，粘度不高于 1200mPa·s，流动性及稳定性较好。

　　一种制备上述高浓度污泥焦浆的方法，包括以下步骤：

　　(1)将石油焦进行预粉碎后初筛，使其粒径不大于3mm。

　　(2)将步骤(1)处理后的石油焦置于球磨机中研磨约0.5h，形成粒度更小的石油焦粉末。

　　(3)将步骤(2)所得的石油焦粉末利用40目和200目的振动筛筛分，得到小于200目和介于200目和40目之间的两种粒径的粉末。

　　(4)利用过滤器对含油污泥进行过滤，使其不含大于0.3mm的颗粒。

　　(5)将步骤(3)和步骤(4)所得的石油焦和含油污泥计量给料，与计量的添加剂在搅拌器中强力剪切，使其混合均匀。

　　(6)将步骤(5)所制备的污泥焦浆，经质量检验合格后送入储浆罐。

　　所述的石油焦计量给料，粗细颗粒比为5.5:4.5～6:4。

　　所述的添加剂计量给料，添加剂配方体系包括分散剂和稳定剂，分散剂为十二烷基苯磺酸盐、腐殖酸盐及吐温-80中的一种或任意几种混合，稳定剂为羧甲基纤维素钠和聚丙烯酰胺中的一种或两种混合。

　　所述制备出的污泥焦浆，其固体含量为60～70wt%，粘度不高于 1200mPa·s，流动性及稳定性较好。

　　发明效果

　　本发明将难处理的含油污泥及利用率低的石油焦共制备高浓度污泥焦浆。

　　本发明制备的高浓度污泥焦浆成浆浓度可达到60wt%以上，表观粘度低于1200mPa·s，流动性及稳定性较好，易于储存、泵送及雾化，长时间放置不易产生硬沉淀。

　　本发明制备的高浓度污泥焦浆可充分利用炼厂含油污泥中的水分，减少新鲜水的用量。

　　本发明制备的高浓度污泥焦浆可充分利用炼厂含油污泥中的热值，解决含油污泥的处理难题，实现废物资源化利用。

　　本发明制备的高浓度污泥焦浆合理利用炼厂含油污泥中的灰分，提高石油焦的成浆性，克服了石油焦灰分含量低致使石油焦单独制浆稳定性差的不足。