一种实现石油焦清洁环保燃烧的方法技术

本发明专利技术公开了一种实现石油焦清洁环保燃烧的方法，所述方法包括步骤：将石油焦经高压辊压装置破碎，之后加水调制成浆料，在浆料中加入除硫剂后于超细设备中进行超细处理，或者将浆料于超细设备中进行超细处理后再加入亚微米级的超细除硫剂。本发明专利技术是将亚微米超微细技术和分离技术应用在石油焦的处理工艺中，由于经过处理后的石油焦以极微细的颗粒形式存在，比表面积大大增加，一方面能使得燃烧效率大大提高，另一方面无论是分离脱硫还是燃烧脱硫的反应速率都将提高数倍至数十倍，最终实现在低成本下的石油焦的清洁高效利用。

【技术实现步骤摘要】
一种实现石油焦清洁环保燃烧的方法
本专利技术涉及一种石油焦的清洁利用技术，特别是涉及一种减少石油焦燃烧后的二氧化硫等污染物排放量的方法。
技术介绍
石油焦是重质渣油采用延迟焦化或硫化焦化深加工后的剩余产物，是一种高热值、高含碳量、低挥发份、低灰份的可燃物。目前对于石油焦，由于其中的硫份太高，在燃烧过程中，会产生大量的硫的污染，所以未直接作为燃料用。由于原油含硫量不同，因此石油焦中的含硫不同。中国主要是进口中东的高硫原油，因此所产生的石油焦中的硫含量也很高，难以直接利用。目前国内一般的用途是将其用于制作炭棒电极。在中国的能源资源储量中，煤炭占了84％以上，石油资源严重不足。2005年，我国原煤产量超过20亿吨，原油产量1.75亿吨，进口1.3617亿吨，还进口3000万吨高硫重油和奥利油。从资源供应的角度看，如果能充分利用炼油过程中的石油焦，则可以开发出一种新的能源并可以替代一部分燃油的需求。所谓“石油焦的高效环保利用”，本质上就是将石油焦经过处理，使之符合清洁燃烧的标准。目前国内外在石油焦的燃烧脱硫中，采用的最成熟有效的还是加入碳酸钙的方法。但现有方法中，所需加入的碳酸钙的量很大，通常按照与硫发生反应的化学计量比计算得到的量的5倍以上加入。而且，由于在传统方法中，碳酸钙与硫反应时表面容易生成硫酸钙壳层，使得位于中心的碳酸钙将很难与硫进一步反应，因此反应难以充分，除硫效果不佳。
技术实现思路
本专利技术的目的意在克服上述现有技术的不足，提出一种能够在较低成本下完成石油焦亚微米化和杂质分离，从而减少石油焦燃烧后排放的烟气-->中二氧化硫含量、实现石油焦清洁环保利用的方法。为实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：本专利技术公开了一种实现石油焦清洁环保燃烧的方法，所述方法包括步骤：将石油焦经高压辊压装置破碎，之后加水调制成浆料，在浆料中加入除硫剂后于超细设备中进行超细处理，或者将浆料于超细设备中进行超细处理后再加入亚微米级的超细除硫剂。所述石油焦经高压辊压装置破碎是指破碎成平均粒度小于2毫米的粉体。所述于超细设备中进行超细处理是指超细处理为平均粒度小于1微米。优选的，所述超细设备为设置有超声发生器的超细旋流磨。在本专利技术的一个优选的实施方式中，所述石油焦经高压辊压装置破碎后，加水制成固含量40～55％的浆料，所述除硫剂为碱，并且所述除硫剂于超细处理前加入浆料中，在超细过程的同时进行除硫反应。该优选的实施方式进一步包括步骤，将超细处理后的浆料进行固液分离，收集并洗涤固体，之后加水制成固含量15～20％的浆料，并在其中加入表面活性剂后分离去除石油焦中的灰份。优选的，所述表面活性剂的加入量占浆料中固含量的重量百分比为0.01～0.05％。并且所述石油焦中的碳与灰份的分离优选在水力旋流器中进行。在本专利技术的另一个优选的实施方式中，所述石油焦经高压辊压装置破碎后，加水制成固含量65～70％的浆料，所述除硫剂为碳酸钙，并且碳酸钙于超细处理前加入浆料中，随石油焦同时进行超细处理，或者将浆料于超细设备中进行超细处理后再加入亚微米级的超细碳酸钙。超细处理前加入的碳酸钙优选不小于200目的碳酸钙。由于采用了以上的方案，使本专利技术具备的有益效果在于：本专利技术是将亚微米超微细技术和分离技术应用在石油焦的处理工艺中，由于经过处理后的石油焦以极微细的颗粒形式存在，比表面积大大增加，一方面能使得燃烧效率大大提高，另一方面无论是分离脱硫还是燃烧-->脱硫的反应速率都将提高数倍至数十倍，最终实现在低成本下的石油焦的清洁高效利用。本专利技术的分离脱硫通过使除硫剂(碱)与石油焦一起进行超细处理，能够使除硫反应彻底充分，经过该分离脱硫处理后，除硫率高达的99.9995％，并且通过表面活性剂的进一步应用，还能大大减少石油焦中的灰份含量。本专利技术的燃烧脱硫通过使除硫剂(碳酸钙)与石油焦一起进行超细处理，或者在超细后的石油焦中加入亚微米级的除硫剂(碳酸钙)，并使其在亚微米尺度下混合燃烧，也能够大大提高除硫剂(碳酸钙)的除硫效率，除硫率高达99.9781％，并且还能减少碳酸钙的使用量从而减少反应产物石膏的排放量。通过本专利技术的处理，可以将石油焦作为燃料燃烧，在后续工艺中免去烟气脱硫装置，使得用户的使用成本大大降低。本专利技术的技术工艺简单，所需成本很低，利于推广，并将对石油焦清洁化高效利用产生深刻的影响。由于经过处理的石油焦硫极低甚至无灰，所以不但可以代替重油，而且可以代替柴油，直接在柴油机中使用。本专利技术技术的推广将大大缓解我国缺油的现状和日益严重的环境问题。具体实施方式本专利技术的方法可以分别采用下列的各方案进行：方案一：将需要进行处理的石油焦首先经过一个高压辊压装置，将石油焦破碎成1～2毫米以下的粉，然后将这些粉用水调成固含量40～55％的浆，固含量的大小对除硫效果影响不大，只要在上述范围内，均可以达到理想效果。同时加入除硫剂(一种碱，如氢氧化钠)，然后通过泵送入超细设备中，进行超细处理。在本方案的优选方式中，超细设备中设置有超声发生器，以促进碱与硫化学反应的顺利进行。所加入的碱的量一般按照与石油焦中所含的硫发生反应时的化学计量比加入，且为了促进反应进行，加入碱的量可稍大。对于氢氧化钠而言，通常按照碱与硫的摩尔比不小于2-->的比例加入。由于石油焦事先经过了高压辊压装置的压力，内部受到高压应力的作用，每一个石油焦颗粒内部具有很多应力缺陷，成为一种微裂纹，当这些颗粒进入到超细设备中，在剪切、挤压、碰撞等研磨机制的作用下，颗粒所受的应力进一步增加，内部微裂纹崩解，大大提高了磨矿效率，被超细成为极其微细的颗粒，平均粒度在1微米以下。同时石油焦中所含的杂质，在磨中得以充分暴露并发生分离。此时，所加入的除硫剂和石油焦中的硫发生化学反应。由于颗粒度细、比表面积大，所以反应彻底充分。将反应后的浆泵入离心机进行固液分离，反应后的硫随液体排走，然后用水冲洗三次，充分排出硫，使得石油焦进一步脱硫得到纯化。这些经过脱硫后的石油焦浆，加入水，调整固含达15～20％的浆，在其中加入一种表面活性剂，使的其中的碳和灰份表面带上不同的电荷。所加入的表面活性剂的量通常按照浆料中固含量的重量百分比0.01～0.05％的量加入。然后将这些浆料送入水力旋流器。由于碳和灰份比重不同，加上表面电荷不同，于是二者发生充分分离，最终得到不含灰、极低硫的纯化石油焦浆。然后将纯化的浆用离心机脱水，再烘干至含水20％，加入分散剂，调整粘度低于200cps，最后，在其中加入二甲醚作为直接燃烧的催化剂即可。由于其纯度高，粒度细，比表面积大，并且表面具有很多高能活性点，和传统工艺相比，由于比表面积增大了数千倍，使得燃烧效率得到极大提高，同时由于石油焦中的灰份和硫份被去除，因此可以直接加入柴油机中燃烧，代替柴油。方案二：将方案一中的石油焦浆在脱硫后，经水力旋流器将灰份分离去除，最终得到不含灰、极低硫的纯化石油焦浆，然后将纯化的浆用离心机脱水至含水30～37％，加入分散剂，调整粘度低于600cps即可。由于其纯度高，粒度细，比表面积大，并且表面具有很多高能活性点，和传统工艺相比，由于比表面积增大了数千倍，使得燃烧效率得到极大提高，同时由于石油-->焦中的灰份和硫份被去除，使得燃烧物的烟气的含硫含灰量极大降低。因此可以代替重油和柴油用于燃本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种实现石油焦清洁环保燃烧的方法，所述方法包括步骤：将石油焦经高压辊压装置破碎，之后加水调制成浆料，在浆料中加入除硫剂后于超细设备中进行超细处理，或者将浆料于超细设备中进行超细处理后再加入亚微米级的超细除硫剂。

【技术特征摘要】
1、一种实现石油焦清洁环保燃烧的方法，所述方法包括步骤：将石油焦经高压辊压装置破碎，之后加水调制成浆料，在浆料中加入除硫剂后于超细设备中进行超细处理，或者将浆料于超细设备中进行超细处理后再加入亚微米级的超细除硫剂。2、根据权利要求1所述的一种实现石油焦清洁环保燃烧的方法，其特征在于：所述石油焦经高压辊压装置破碎是指破碎成平均粒度小于2毫米的粉体。3、根据权利要求1所述的一种实现石油焦清洁环保燃烧的方法，其特征在于：所述于超细设备中进行超细处理是指超细处理为平均粒度小于1微米。4、根据权利要求3所述的一种实现石油焦清洁环保燃烧的方法，其特征在于：所述超细设备为设置有超声发生器的超细旋流磨。5、根据权利要求1所述的一种实现石油焦清洁环保燃烧的方法，其特征在于：所述除硫剂按照与石油焦中所含的硫发生反应时的化学计量比加入。6、根据权利要求1～5任一所述的一种实现石油焦清洁环保燃烧的方法，其特征在于：所述石油焦经高压辊压装置破碎后，加水制...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪景武，毕舒，
申请(专利权)人：毕舒，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]