本发明专利技术公开了一种超临界流体多级萃取-裂解耦合处理含油污泥的方法，采用油泥减量化、调质化、闪蒸热处理、多级超临界流体萃取-超临界水裂解耦合技术对含油污泥进行无害化处理及资源化利用，其中闪蒸可得轻油组分，多种超临界流体梯度萃取得到重质油、高级酚及稠环芳烃，超临界水裂解将油泥中残留的重胶质及沥青质裂解为丙烯、丁烯、轻油及重油组分，重油组分再经超临界流体萃取利用。本发明专利技术能对油泥进行系统分离及综合利用，所需设备规模小、工业放大较容易，处理后的油泥有机物除去率较高，能够达到填埋标准，且处理效率高，与传统油泥处理方法相比能最大限度的回收石油资源，具有较高的工业经济价值，经济与环保综合效益显著。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于含油污泥处理
，具体涉及一种基于超临界流体多级萃取及裂解耦合技术对含油污泥进行资源化处理的方法。
技术介绍
目前国内已有的处理含油污泥的方法有:焚烧法、焦化法、填埋法、地耕法、溶剂萃取法、热解技术、含油污泥综合利用、固化法、化学破乳法及生物治理等。用这些方法处理含油污泥，因成本高、原油回收率较低、易产生二次污染等原因均未能普遍实施。如何能经济的对大规模产生的含油污泥进行无害化处理并对其中的石油资源进行资源化利用，尤其是油泥中所含有的重质油资源如何有效利用一直是石化行业安全环保治理的难题。美国专利US4642715开发溶剂萃取-氧化处理组合的油泥处理工艺，处理后残渣可满足填埋环保要求，但存在溶剂使用量大、成本高、溶剂回收易造成二次污染等缺点。中国专利CN1683262使用常压蒸馏装置进行油泥中原油成分的分离，虽然设备投资小，工艺流程简单，但由于油泥中泥沙的存在，使得蒸馏分离过程中传质、传热困难，原油结焦严重，不能有效进行分离。中国专利CN102351389将油泥作为焦化原料处理，虽然可以充分利用油泥中的原油资源，但对焦化装置冲击大，且对油泥中宝贵的石油资源炼焦也造成浪费。Avila Chavez M.A[Separation Science and Technology,2007,42 (10):2327-2345]等人以超 临界乙烷或丙烷对油泥中原油组分进行萃取，研究结果表明，超临界流体萃取技术较常规溶剂萃取或热水洗涤方法具有明显的优势，能在低成本的条件下高效回收油泥中的石油烃类成分。但由于油泥成分体系复杂，油泥中所含有的石油类成分除了少部分轻质油外，大部分是含有较高蜡质、浙青质及胶质的重油组分，单一的超临界流体能溶解的成分较少，泥中残余有机物含量较高，限制了其应用。且该部分重油组分不能直接作为FCC的原料进行催化裂化，只能使用DCC或CPP及HCC工艺进行催化裂解或热裂解，但由于油泥中重油含有胶质较大，常规的裂解方法结焦严重，气体及轻油收率较低。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服传统油泥处理方法尤其是溶剂萃取方法中存在的能耗高、易造成二次污染、资源利用率低、经济性差、大规模工业化困难、综合利用程度不高、油泥中高胶质重质油得不到有效利用等问题，提供一种工艺简单、工业应用经济性优良、绿色环保并能高效利用油泥中原油资源及对油泥进行无害化处理的基于超临界流体多级萃取及裂解耦合技术的含油污泥资源化工艺方法。解决上述技术问题所采用的技术方案由下述步骤组成:1、减量化分离处理含油污泥将含油污泥注入油泥浓缩罐中，并加入聚丙烯酰胺类絮凝剂与聚氧乙烯基醚或聚醚多元醇进行沉降分离，将油泥浓缩罐上部水分离后回注至污水处理厂处理，下部含水油泥用卧式螺旋离心机进行固液分离，分离液用真空转鼓压滤机进行压滤，滤饼与卧式螺旋离心机分离出的油泥饼混合后作为待处理油泥。2、调质将待处理油泥送入带机械搅拌的油泥调质罐中，加入待处理油泥质量0.5%~1.0%的传质强化助剂，搅拌均匀，得到调质后的油泥。[0011 ] 上述的传质强化助剂为丙烯酸-N-十二烷基丙烯酰胺-丙烯酸丁酯共聚物与非离子表面活性剂按质量比10:1~3的混合物，所述共聚物的重均分子量为5000~15000道尔顿，其中丙烯酸单元与N-十二烷基丙烯酰胺单元、丙烯酸丁酯单元的摩尔比10:2:1。3、闪蒸将调质后的油泥在隔绝氧气条件下加热至220~300°C后送入带有卸渣机构的闪蒸塔中进行闪蒸，闪蒸出的轻油、低分子量芳烃及水通过冷凝方式回收，剩余的含重质油的油泥送至超临界萃取釜中。4、超临界多级萃取依次以超临界二氧化碳、超临界丙烷、超临界正戊烷与超临界异戊烷的质量比为4~10:1的混合物为萃取剂，或者依次以超临界二氧化碳、超临界丙烷、超临界氟134a、超临界正戊烷与超临界异戊烷的质量比为4~10:1的混合物为萃取剂，对进入超临界萃取釜中的含重质油的油泥进行梯度萃取，萃取剂与含重质油的油泥的体积比为I~6:1，超临界二氧化碳的萃取压力为7.6~30MPa、萃取温度为30~70°C，超临界丙烷、超临界氟134a、超临界正戊烷与超临界异戊烷的混合物的萃取压力均为3~15MPa、萃取温度均为120~260°C，萃取液经机械过滤器过滤后进入萃取产物分离器中进行等温变压分离，萃取剂气化后循环使用，分离得到的可作为催化裂化原料的重质油组分直接作为催化裂化原料使用，分离得到的不可作为催化裂化原料的重质油组分与超临界萃取釜内剩余的固体残渣送入超临界裂解反应器中。5、超临界裂解向超临界裂解反应器中加入催化剂，用超临界水裂解不可作为催化裂化原料的重质油组分以及固体残渣中的浙青质、重胶质，裂解后的丙烯、丁烯及轻油随超临界水进入裂解产物分离器中，通过等温变压过程分离后收集，裂解后可作为催化裂化原料的重质油组分与泥沙在超临界裂解反应器内，以超临界正戊烷与超临界异戊烷的质量比为4~10:1的混合物进行萃取，萃取得到的重质油组分作为催化裂化原料使用。上述的减量化分离处理含油污泥步骤I中，所述的聚丙烯酰胺类絮凝剂与聚氧乙烯基醚或聚醚多元醇的质量比优选10:1~5,其总加入量为含油污泥质量的0.1 %~0.5%，所述的聚丙烯酰胺类絮凝剂具体可以是重均分子量为5000~200000道尔顿的阳离子聚丙烯酰胺或重均分子量为1000~200000道尔顿的两性离子聚丙烯酰胺，聚氧乙烯基醚具体可以是脂肪醇聚氧乙烯醚AE0-9等，聚醚多元醇具体可以是聚醚多元醇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。上述的调质步骤2中，所述的非离子表面活性剂具体可以为乳化剂0P-10、乳化剂0P-9或脂肪醇聚氧乙烯醚AE0-9等。 上所述的超临界多级萃取步骤4中，优选依次以超临界二氧化碳、超临界丙烷、超临界正戊烷与超临界异戊烷的质量比为5~6:1的混合物为萃取剂，或者依次以超临界二氧化碳、超临界丙烷、超临界氟134a、超临界正戊烷与超临界异戊烷的质量比为5~6:1的混合物为萃取剂，对进入超临界萃取釜中的含重质油的油泥进行梯度萃取，萃取剂与含重质油的油泥的体积比为5~6:1，超临界二氧化碳的萃取压力为9~12MPa、萃取温度为40~55°C，超临界丙烷的萃取压力为7~8MPa、萃取温度为140~180°C，超临界氟134a的萃取压力为14~15MPa、萃取温度为200~220°C，超临界正戊烷与超临界异戊烷的混合物的萃取压力均为5~7MPa、萃取温度均为220~240°C。上述的超临界裂解步骤5中，不可作为催化裂化原料的重质油组分和固体残渣的总体积与催化剂、超临界水的体积比优选1:0.01~0.05:0.1~1，裂解温度为400~450°C、裂解压力为20~30MPa，所述的催化剂为无机酸、S042_/Mx0y型固体超强酸、金属离子改性的S0427Mx0y型固体超强酸、ZSM-5酸性沸石分子筛中的至少一种，其中所述的无机酸具体可以是氢氟酸或氢溴酸，S0427Mx0y型固体超强酸具体可以选择S0427Ti02-Zr02、SO42VFe203、SO42VTiO2, SO42VZrO2-Al2O3^ SO42VTiO2-Al2O本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种超临界流体多级萃取‑裂解耦合处理含油污泥的方法，其特征在于它由下述步骤组成：(1)减量化分离处理含油污泥将含油污泥注入油泥浓缩罐(2)中，并加入聚丙烯酰胺类絮凝剂与聚氧乙烯基醚或聚氧乙烯醚进行沉降分离，将油泥浓缩罐(2)上部水分离后回注至污水处理厂处理，下部含水油泥用卧式螺旋离心机(3)进行固液分离，分离液用真空转鼓压滤机(4)进行压滤，滤饼与卧式螺旋离心机(3)分离出的油泥饼混合后作为待处理油泥；(2)调质将待处理油泥送入带机械搅拌的油泥调质罐(6)中，加入待处理油泥质量0.5％～1.0％的传质强化助剂，搅拌均匀，得到调质后的油泥；上述的传质强化助剂为丙烯酸‑N‑十二烷基丙烯酰胺‑丙烯酸丁酯共聚物与非离子表面活性剂按质量比10:1～3的混合物，所述共聚物的重均分子量为5000～15000道尔顿，其中丙烯酸单元与N‑十二烷基丙烯酰胺单元、丙烯酸丁酯单元的摩尔比10:2:1；(3)闪蒸将调质后的油泥在隔绝氧气条件下加热至220～300℃后送入带有卸渣机构的闪蒸塔(7)中进行闪蒸，闪蒸出的轻油、低分子量芳烃及水通过冷凝方式回收，剩余的含重质油的油泥送至超临界萃取釜(13)中；(4)超临界多级萃取依次以超临界二氧化碳、超临界丙烷、超临界正戊烷与超临界异戊烷的质量比为4～10:1的混合物为萃取剂，或者依次以超临界二氧化碳、超临界丙烷、超临界氟134a、超临界正戊烷与超临界异戊烷的质量比为4～10:1的混合物为萃取剂，对进入超临界萃取釜(13)中的含重质油的油泥进行梯度萃取，萃取剂与含重质油的油泥的体积比为1～6:1，超临界二氧化碳的萃取压力为7.6～30MPa、萃取温度为30～70℃，超临界丙烷、超临界氟134a、超临界正戊烷与超临界异戊烷的混合物的萃取压力均为3～15MPa、萃取温度均为120～260℃，萃取液经机械过滤器(15)过滤后进入萃取产物分离器(14)中进行等温变压分离，萃取剂气化后循环使用，分离得到的可作为催化裂化原料的重质油组分直接作为催化裂化原料使用，分离得到的不可作为催化裂化原料的重质油组分与超临界萃取釜(13)内剩余的固体残渣送入超临界裂解反应器(10)中；(5)超临界裂解向超临界裂解反应器(10)中加入催化剂，用超临界水裂解不可作为催化裂化原料的重质油组分以及固体残渣中的沥青质、重胶质，裂解后的丙烯、丁烯及轻油随超临界水进入裂解产物分离器(8)中，通过等温变压过程分离后收集，裂解后可作为催化裂化原料的重质油组分与泥沙在超临界裂解反应器(10)内，以超临界正戊烷与超临界异戊烷的质量比为4～10:1的混合物进行萃取，萃取得到的重质油组分作为催化裂化原料使用；上述的催化剂为无机酸、SO42‑/MxOy型固体超强酸、金属离子改性的SO42‑/MxOy型固体超强酸、ZSM‑5酸性沸石分子筛中的至少一种。...
【技术特征摘要】
1.一种超临界流体多级萃取-裂解耦合处理含油污泥的方法，其特征在于它由下述步骤组成: (1)减量化分离处理含油污泥 将含油污泥注入油泥浓缩罐(2)中，并加入聚丙烯酰胺类絮凝剂与聚氧乙烯基醚或聚氧乙烯醚进行沉降分离，将油泥浓缩罐(2)上部水分离后回注至污水处理厂处理，下部含水油泥用卧式螺旋离心机(3)进行固液分离，分离液用真空转鼓压滤机(4)进行压滤，滤饼与卧式螺旋离心机(3)分离出的油泥饼混合后作为待处理油泥； (2)调质 将待处理油泥送入带机械搅拌的油泥调质罐(6)中，加入待处理油泥质量0.5%~1.0%的传质强化助剂，搅拌均匀，得到调质后的油泥； 上述的传质强化助剂为丙烯酸-N-十二烷基丙烯酰胺-丙烯酸丁酯共聚物与非离子表面活性剂按质量比10:1~3的混合物，所述共聚物的重均分子量为5000~15000道尔顿，其中丙烯酸单元与N-十二烷基丙烯酰胺单元、丙烯酸丁酯单元的摩尔比10:2:1 ;(3)闪蒸 将调质后的油泥在隔绝氧气条件下加热至220~300°C后送入带有卸渣机构的闪蒸塔(7)中进行闪蒸，闪蒸出的轻油、低分子量芳烃及水通过冷凝方式回收，剩余的含重质油的油泥送至超临界萃取釜(13)中； (4)超临界多级萃取 依次以超临界二氧化碳、超临界丙烷、超临界正戊烷与超临界异戊烷的质量比为4~10:1的混合物为萃取剂，或者依次以超临界二氧化碳、超临界丙烷、超临界氟134a、超临界正戊烷与超临界异戊烷的质量比为4~10:1的混合物为萃取剂，对进入超临界萃取釜(13)中的含重质油的油泥进行梯度萃取，萃取剂与含重质油的油泥的体积比为I~6:1，超临界二氧化碳的萃取压力为7.6~30MPa、萃取温度为30~70°C，超临界丙烷、超临界氟134a、超临界正戊烷与超临界异戊烷的混合物的萃取压力均为3~15MPa、萃取温度均为120~260°C，萃取液经机械过滤器(15)过滤后进入萃取产物分离器(14)中进行等温变压分离，萃取剂气化后循环使用，分离得到的可作为催化裂化原料的重质油组分直接作为催化裂化原料使用，分离得到的不可作为催化裂化原料的重质油组分与超临界萃取釜(13)内剩余的固体残渣送入超临界裂解反应器(10)中； (5)超临界裂解 向超临界裂解反应器(10)中加入催化剂，用超临界水裂解不可作为催化裂化原料的重质油组分以及固体残渣中的浙青质、重胶质，裂解后的丙烯、丁烯及轻油随超临界水进入裂解产物分离器(8)中，通过等温变压过程分离后收集，裂解后可作为催化裂化原料的重质油组分与泥沙在超临界裂解反应器(10)内，以超临界正戊烷与超临界异戊烷的质量比为4~10:1的混合物进行萃取，萃取得到的重质油组...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨东元，扈广法，齐永红，王燕，李霁阳，许磊，
申请(专利权)人：陕西延长石油集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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