一種用于摻配水煤漿的油泥調(diào)質(zhì)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于摻配水煤漿的油泥調(diào)質(zhì)方法，在油泥離心減量化處理過程中添加含有疏水特性的含氟水溶性高分子共聚物及表面活性劑進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，然后在減量化處理后的油泥中添加多元醇酯類潤滑油、多硫化物潤滑劑及聚烯烴類減阻劑，采用超聲波強化傳質(zhì)分散，即可得到調(diào)質(zhì)處理后的油泥。本發(fā)明所需油泥調(diào)質(zhì)設(shè)備簡單，處理效率高，調(diào)質(zhì)處理后的油泥能夠直接添加于現(xiàn)有水煤漿制漿系統(tǒng)中，制得具有較高的煤漿濃度、良好的流動性和較好成漿穩(wěn)定性的水煤漿，具有較高的工業(yè)應(yīng)用價值，同時為油泥的無害化處理及資源化利用提供保障，經(jīng)濟與環(huán)保綜合效益顯著。
【專利說明】—種用于摻配水煤漿的油泥調(diào)質(zhì)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于含油污泥處理【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種可用于摻配水煤漿的含油污泥調(diào)質(zhì)處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]水煤漿是由煤、水及添加劑按一定比例經(jīng)物理研磨混合后的一種新型、高效、清潔的煤基燃料，水煤漿具有燃燒效率高、污染物排放低等特點，可用于電站鍋爐、工業(yè)鍋爐和工業(yè)窯爐代油、代氣、代煤燃燒，是當(dāng)今潔凈煤技術(shù)的重要組成部分。在我國水煤漿主要用于加壓煤氣化制備合成氣繼而進(jìn)行合成氨及甲醇工業(yè)，是煤化工產(chǎn)業(yè)的龍頭。水煤漿要求良好的制漿工藝，需要制得的水煤漿具有較高的煤漿濃度、一定的粘度以保證良好的流動性、較好的穩(wěn)定性及適宜的粒徑分布以保證水煤漿在氣化、燃燒時保持良好的特性。因此適宜的煤種、添加劑及配漿工藝對于水煤漿的制漿就顯得極為重要。
[0003]油泥的主要成分為油、水及泥，其具有較好的熱值和造氣性能，如能將油泥按一定比例與煤、添加劑及水進(jìn)行摻配，配制成含油泥的水煤漿后進(jìn)行氣化，可將常規(guī)油泥處理方法中難以利用的石油資源轉(zhuǎn)化為合成氣，并在1300°C高溫處理下對油泥徹底進(jìn)行無害化處理，剩余的泥沙轉(zhuǎn)化為灰分可制水泥。因此，油泥摻配水煤漿造氣與目前各種油泥處理相比較是一種工藝可行、經(jīng)濟性優(yōu)良、工業(yè)化前景良好并且能對油泥進(jìn)行資源化利用和無害化處理的技術(shù)方法。但油泥由于來源廣泛、成分復(fù)雜、體系均一性差、分散能力不良且含有大量的膠質(zhì)和大分子有機質(zhì)等組分，如直接將油泥與煤、水及添加劑摻配進(jìn)行水煤漿制漿將極大的影響制漿的成漿性 及穩(wěn)定性。因此，如何在不改變現(xiàn)有水煤漿制漿工藝的條件下將油泥摻配進(jìn)入水煤漿系統(tǒng)就成為能否使用煤氣化技術(shù)處理油泥的關(guān)鍵。
[0004]美國專利US4642715開發(fā)溶劑萃取-氧化處理組合的油泥處理工藝，處理后殘渣可滿足填埋環(huán)保要求，但存在溶劑使用量大、成本高、溶劑回收易造成二次污染等缺點。中國專利CN102351389將油泥作為焦化原料處理，雖然可以充分利用油泥中原油資源，但對焦化裝置沖擊大，且將油泥中寶貴的石油資源煉焦也造成的浪費。中國專利CN201010183569.8將油泥直接與煤、水及添加劑摻配進(jìn)入磨煤機，雖然可以對油泥進(jìn)行制漿但油泥成分要求高、對油泥的適應(yīng)性差，無法滿足生產(chǎn)實際中由于油泥組分波動大而引起的水煤漿制漿穩(wěn)定性及成漿性要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于克服油泥由于其來源廣泛、成分復(fù)雜、體系均一性差、分散能力不良且含有大量的膠質(zhì)和大分子有機質(zhì)組分，直接添加于現(xiàn)有水煤漿制漿系統(tǒng)內(nèi)會造成摻配油泥的水煤漿成漿特性不良、粘度高、對氣化燒嘴磨損嚴(yán)重、穩(wěn)定性較差，對制漿系統(tǒng)工藝穩(wěn)定性沖擊較大等缺點，提供一種能夠?qū)⒂湍嘀苯犹砑佑诂F(xiàn)有水煤漿制漿系統(tǒng)中的油泥預(yù)處理調(diào)質(zhì)方法。
[0006]解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案由下述步驟組成:[0007]1、減量化分離處理含油污泥
[0008]將油泥注入油泥濃縮罐中進(jìn)行絮凝沉降分離，油泥濃縮罐上部水分離后回注至污水處理廠處理，下部含水油泥與調(diào)質(zhì)劑混合后進(jìn)入臥式螺旋離心機進(jìn)行分離，調(diào)質(zhì)劑的加入量是含水油泥質(zhì)量的0.1%~5.0 %，分離液進(jìn)入真空轉(zhuǎn)鼓壓濾機進(jìn)行壓濾，濾餅與離心分離得到的油泥餅混合后作為待處理油泥。
[0009]2、超聲輔助調(diào)質(zhì)
[0010]將待處理油泥送入帶機械攪拌及超聲波強化裝置的油泥調(diào)質(zhì)罐中，加入待處理油泥質(zhì)量0.5%~3.0%的降粘減磨助劑，在超聲波作用下機械攪拌至充分混合均勻，得到調(diào)質(zhì)后的油泥。
[0011]上述的調(diào)質(zhì)劑是丙烯酰胺與含氟丙烯酸酯或含氟甲基丙烯酸酯的共聚物、聚氧乙烯基醚或聚醚多元醇、重均分子量為10000~200000道爾頓的陽離子聚丙烯酰胺按質(zhì)量比10:1~5:2的混合物，所述共聚物重均分子量為1000~200000道爾頓，其中含有摩爾分?jǐn)?shù)為95%的丙烯酰胺單元，所述的含氟丙烯酸酯具體可以是全氟丙烯酸辛酯、全氟丙烯酸丁酯、全氟丙烯酸戊酯、全氟丙烯酸庚酯中的任意一種，所述的含氟甲基丙烯酸酯具體可以是氟代甲基丙烯酸庚酯，如甲基丙烯酸十二氟庚酯，所述的聚氧乙烯基醚具體可以是脂肪醇聚氧乙烯醚AE0-9等，聚醚多元醇具體可以是聚醚多元醇F-68、聚醚多元醇330N、聚醚多元醇DL-400D、聚醚多元醇DL-1000D、聚醚多元醇MN-3050D等。
[0012]上述的降粘減磨助劑為多元醇酯類潤滑油與聚α -烯烴、二叔烷基多硫化物按質(zhì)量比3:10:1~3的混合物，所述的多元醇酯類潤滑油具體可以是季戊四醇油酸酯、季戊四醇戊酸酯、季戊四醇辛酸酯、三羥甲基丙烷油酸酯、三羥甲基丙烷戊酸酯、三羥甲基丙烷辛酸酯中的任意一種，聚α -烯烴由中國石油大慶石化有限公司提供，所述的二叔烷基多硫化物具體可以是商品化的TPS20、TPS40或TPS60(由法國道達(dá)爾公司提供)。
[0013]本發(fā)明的有益效果如下:
[0014]1、本發(fā)明在油泥離心減量化處理過程中添加含有一定疏水特性的含氟水溶性高分子共聚物及表面活性劑，使油泥體系中油、膠質(zhì)、蠟質(zhì)、浙青質(zhì)及泥沙成分高度分散，并形成油、水、泥三相均一穩(wěn)定體系，大大減少了相分離的發(fā)生。
[0015]2、本發(fā)明向減量化處理后的油泥中添加多元醇酯類潤滑油、多硫化物潤滑劑及聚烯烴類減阻劑，使油泥的粘度大為降低并改善了流動性，保證了油泥在與煤摻配制水煤漿過程中的成漿性能及流動性能。并且由于加入了潤滑劑成分使得油泥中沙粒、金屬顆粒等組分對后續(xù)氣化爐內(nèi)燒嘴的磨損減少，有效的保護(hù)了燒嘴，改善了摻配油泥的水煤漿氣化裝置的運行穩(wěn)定性。
[0016]3、本發(fā)明所需油泥調(diào)質(zhì)設(shè)備簡單、處理效率高，調(diào)質(zhì)后的油泥與煤、水及添加劑摻配后進(jìn)入磨煤機系統(tǒng)可迅速分散為微小的油水泥微粒并充分與煤混合，不改變現(xiàn)有制漿工藝，即可制得具有較高的煤漿濃度、良好的流動性和較好成漿穩(wěn)定性的水煤漿，具有較高的工業(yè)應(yīng)用價值。而不進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理的油泥，如直接摻配水煤漿，在制漿工藝及設(shè)備不改變的情況下，由于油泥粘度、穩(wěn)定性等影響使得摻配油泥的水煤漿幾乎不能成漿。
[0017]4、本發(fā)明為含油污泥進(jìn)行無害化處理及資源化利用提供了保障，經(jīng)濟與環(huán)保綜合效益顯著?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明的工藝流程示意圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不僅限于這些實施例。
[0020]實施例1
[0021]以陜西北部某煉油廠污水車間所產(chǎn)生的“三泥”及陜西北部某采油廠聯(lián)合站原油沉降罐底油泥按質(zhì)量比1:6混合后的油泥為例，其初始含水量為60%，含油類物質(zhì)30%，含泥量為10%，具體調(diào)質(zhì)方法如下:
[0022]1、減量化分離處理含油污泥
[0023]如圖1所示，將油泥用泥漿泵I注入油泥濃縮罐2中，并加入含油污泥質(zhì)量0.3%的重均分子量為10000道爾頓的兩性離子聚丙烯酰胺進(jìn)行沉降分離，靜置6小時后，將油泥濃縮罐2上部水分離后回注至污水處理廠處理，下部含水油泥與調(diào)質(zhì)劑混合后進(jìn)入臥式螺旋離心機3進(jìn)行固液分離，所述的調(diào)質(zhì)劑是重均分子量為4000道爾頓的丙烯酰胺-全氟丙烯酸辛酯共聚物(其中含有摩爾分?jǐn)?shù)為95%的丙烯酰胺單元)、脂肪醇聚氧乙烯醚AE0-9、重均分子量為200000道爾頓的陽離子聚丙烯酰胺按質(zhì)量比10:3:2的混合物，其加入量為含水油泥質(zhì)量的0.5%，得到油泥餅和分離液，所得油泥餅含水量為40%、含油量為40%、含泥量為20%，所得分離液用真空轉(zhuǎn)鼓壓濾機4進(jìn)行壓濾，濾液返回污水處理廠處理，濾餅與油泥餅混合后作為待處理油泥。
[0024]2、超聲輔助調(diào)質(zhì)
[0025]將待處理油泥用螺旋輸送機5送入帶機械攪拌及超聲波強化裝置的油泥調(diào)質(zhì)罐6中，加入待處理油泥質(zhì)量1.2%的降粘減磨助劑，所述的降粘減磨助劑為三羥甲基丙烷辛酸酯、聚α -烯烴、二叔烷基多硫化物TPS40按質(zhì)量比為3:10:3的混合物，在功率為10kW、頻率為IOOMHz的超聲波強化作用下機械攪拌30分鐘，充分混合均勻，得到調(diào)質(zhì)后的油泥。
[0026]本實施例重均分子量為4000道爾頓的丙烯酰胺-全氟丙烯酸辛酯共聚物也可用重均分子量為1000道爾頓的丙烯酰胺-全氟丙烯酸丁酯共聚物替換，還可用重均分子量為10000道爾頓的丙烯酰胺-全氟丙烯酸戊酯共聚物或重均分子量為15000道爾頓的丙烯酰胺-全氟丙烯酸庚酯共聚物或重均分子量為20000道爾頓的丙烯酰胺-甲基丙烯酸十二氟庚酯共聚物替換。
[0027]實施例2
[0028]以陜西北部某采油廠聯(lián)合站原油沉降罐底油泥為例，其初始含水量為35%，含油類物質(zhì)40 %，含泥量為25 %，具體調(diào)質(zhì)方法如下:
[0029]1、減量化分離處理含油污泥
[0030]如圖1所示，將油泥用泥漿泵I注入油泥濃縮罐2中，并加入含油污泥質(zhì)量0.3%的重均分子量為1400道爾頓的兩性離子聚丙烯酰胺進(jìn)行沉降分離，靜置10小時后，將油泥濃縮罐2上部水分離后回注至污水處理廠處理，下部含水油泥與調(diào)質(zhì)劑混合后進(jìn)入臥式螺旋離心機3進(jìn)行固液分離，所述的調(diào)質(zhì)劑是重均分子量為18000道爾頓的丙烯酰胺-甲基丙烯酸十二氟庚酯共聚物(其中含有摩爾分?jǐn)?shù)為95%的丙烯酰胺單元)、聚醚多元醇F-68、重均分子量為10000道爾頓的陽離子聚丙烯酰胺按質(zhì)量比10:1:2的混合物，其加入量為含水油泥質(zhì)量的1.0%，得到油泥餅和分離液，所得油泥餅含水量為35%、含油量為40 %、含泥量為25%，所得分離液用真空轉(zhuǎn)鼓壓濾機4進(jìn)行壓濾，濾液返回污水處理廠處理，濾餅與油泥餅混合后作為待處理油泥。
[0031]2、超聲輔助調(diào)質(zhì)
[0032]將待處理油泥用螺旋輸送機5送入帶機械攪拌及超聲波強化裝置的油泥調(diào)質(zhì)罐6中，加入待處理油泥質(zhì)量1.0%的降粘減磨助劑，所述的降粘減磨助劑為季戊四醇油酸酯、聚α-烯烴、二叔烷基多硫化物TPS20按質(zhì)量比為3:10:1的混合物，在功率為12kW、頻率為
1.5MHz的超聲波強化作用下機械攪拌45分鐘，充分混合均勻，得到調(diào)質(zhì)后的油泥。
[0033]本實施例的季戊四醇油酸酯可用季戊四醇戊酸酯替換，還可用季戊四醇辛酸酯或三羥甲基丙烷油酸酯或三羥甲基丙烷戊酸酯或三羥甲基丙烷辛酸酯替換。
[0034]實施例3
[0035]在實施例1的減量化分離處理含油污泥步驟I中，所用的調(diào)質(zhì)劑用重均分子量為6000道爾頓的丙烯酰胺-全氟丙烯酸丁酯共聚物、聚醚多元醇DL-400D、重均分子量為10000道爾頓的陽離子聚丙烯酰胺按質(zhì)量比10:5:2的混合物替換，其加入量為含水油泥質(zhì)量的5.0%，該步驟的其他步驟與實施例1相同，得到待處理油泥。在超聲輔助調(diào)質(zhì)步驟2中，所用的降粘減磨助劑用季戊四醇辛酸酯、聚α -烯烴、二叔烷基多硫化物TPS60按質(zhì)量比為3:10:2的混合物替換，其加入量是待處理油泥質(zhì)量0.5 %，該步驟的其他步驟與實施例I相同，得到調(diào)質(zhì)后的油泥。
[0036]實施例4
[0037]在實施例1的減量化分離處理含油污泥步驟I中，所用的調(diào)質(zhì)劑用重均分子量為15000道爾頓的丙烯酰胺-全氟丙烯酸庚酯共聚物、聚醚多元醇MN-3050D、重均分子量為100000道爾頓的陽離子聚丙烯酰胺按質(zhì)量比10:3:2的混合物替換，其加入量為含水油泥質(zhì)量的0.1%，該步驟的其他步驟與實施例1相同，得到待處理油泥。在超聲輔助調(diào)質(zhì)步驟2中，所用的降粘減磨助劑用三羥甲基丙烷辛酸酯、聚α -烯烴、二叔烷基多硫化物TPS60按質(zhì)量比為3:10:2的混合物替換，其加入量是待處理油泥質(zhì)量3.0%，該步驟的其他步驟與實施例1相同，得到調(diào)質(zhì)后的油泥。
[0038]以上列舉的僅是本發(fā)明的具體實施例子，本領(lǐng)域技術(shù)人員在本發(fā)明公開內(nèi)容的基礎(chǔ)上所能想到的任意變形均在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0039]為了證明本發(fā)明的有益效果，發(fā)明人將實施例1和實施例2調(diào)質(zhì)后的油泥與煤、水及添加劑送入磨煤機進(jìn)行水煤漿制漿，并以實施例1和實施例2中未調(diào)質(zhì)的含油污泥為對t匕,其中油泥添加量為 總水煤漿質(zhì)量的5%，添加劑添加量為總水煤漿質(zhì)量的0.3%，添加劑為聚α-萘磺酸，制得的水煤漿測試結(jié)果見表1。
[0040]表1油泥摻配水煤漿測試結(jié)果
[0041]
【權(quán)利要求】
1.一種用于摻配水煤漿的油泥調(diào)質(zhì)方法，其特征在于它由下述步驟組成: (1)減量化分離處理含油污泥 將油泥注入油泥濃縮罐(2)中進(jìn)行絮凝沉降分離，油泥濃縮罐(2)上部水分離后回注至污水處理廠處理，下部含水油泥與調(diào)質(zhì)劑混合后進(jìn)入臥式螺旋離心機(3)進(jìn)行分離，調(diào)質(zhì)劑的加入量是含水油泥質(zhì)量的0.1%~5.0%，分離液進(jìn)入真空轉(zhuǎn)鼓壓濾機(4)進(jìn)行壓濾，濾餅與離心分離得到的油泥餅混合后作為待處理油泥； 上述的調(diào)質(zhì)劑是丙烯酰胺與含氟丙烯酸酯或含氟甲基丙烯酸酯的共聚物、聚氧乙烯基醚或聚醚多元醇、重均分子量為10000~200000道爾頓的陽離子聚丙烯酰胺按質(zhì)量比10:1~5:2的混合物，所述共聚物重均分子量為1000~20000，其中含有摩爾分?jǐn)?shù)為95%的丙烯酰胺單元； (2)超聲輔助調(diào)質(zhì) 將待處理油泥送入帶機械攪拌及超聲波強化裝置的油泥調(diào)質(zhì)罐(6)中，加入待處理油泥質(zhì)量0.5%~3.0%的降粘減磨助劑，在超聲波作用下機械攪拌至充分混合均勻，得到調(diào)質(zhì)后的油泥； 上述的降粘減磨助劑為多元醇酯類潤滑油與聚α -烯烴、二叔烷基多硫化物按質(zhì)量比3:10:1~3的混合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于摻配水煤漿的油泥調(diào)質(zhì)方法，其特征在于:所述的含氟丙烯酸酯是全氟丙烯酸辛酯、全氟丙烯酸丁酯、全氟丙烯酸戊酯、全氟丙烯酸庚酯中的任意一種，所述的含氟甲基丙烯酸酯為氟代甲基丙烯酸庚酯。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于摻配水煤漿的油泥調(diào)質(zhì)方法，其特征在于:所述的多元醇酯類潤滑油為季戊四醇油酸酯、季戊四醇戊酸酯、季戊四醇辛酸酯、三羥甲基丙烷油酸酯、三羥甲基丙烷戊酸酯、三羥甲基丙烷辛酸酯中的任意一種。
【文檔編號】C02F11/00GK103979768SQ201410228401
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年5月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月27日
【發(fā)明者】楊東元, 扈廣法, 齊永紅, 王燕, 李霽陽, 許磊, 姚彬 申請人:陜西延長石油（集團）有限責(zé)任公司