用来将受污或非受污碳氢化合物材料分离和转化成有用产品的混合热处理工艺、工艺的使用、相应系统和设备的制造技术方案

技术编号:11538050 阅读:109 留言:0更新日期:2015-06-03 12:30
一种用来从废油中回收有用产品进行再利用的工艺,包括一个在容器中和在能够有效避免废油裂化并保证所述既加热废油能够先分离出第一批重油部分的温度和压力条件下进行的热分离步骤,然后再分离出第二批轻油部分的温度条件下进行的热分离,与废油相比,其中的轻油部分的固体和/或其他非水非惰性气体污物的含量较低。此工艺的另一个特征是,在进行热分离处理时,废油被加热到一个约为重油部分的沸点且低于废油裂化点的温度,而其中的压力最好是低于大气压,容器中存在之蒸汽的重油部分与较冷表面接触,冷凝并落回容器,同时呈现气态的第二部分组分最终被输送并进行至少一个进一步的分离处理工序。当废油中有水份时,所述水份被用来提高回收轻油的数量;和/或当废油中无水份时,可能会在废油或热分离单元中加入水份或至少一种惰性气体或至少一种可通过加热变成惰性气体的成份。此工艺用于环保应用场合和处理废油及制备油品的使用。用来从废油中回收有用产品的系统,包含至少一个回转窑和至少一个自回流冷凝器和/或至少一个分馏器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用来将受污或非受污碳氢化合物材料分离和转化成有用产品的混合热处理工艺、工艺的使用、相应系统和设备的制造与先前申请的交叉引用本案例请求2012年7月23日提交的,编号为2,783,608的加拿大专利申请的权益,整体引用在此申请中。专利
本专利技术与可从废油中分离出有用产品和/或将分离后之残余部分裂化和/或转化为有价值产品的混合工艺相关。本专利技术还与一种可用来对受污或非受污进料(诸如原料油,更确切的实例有回收润滑油、废油、油箱沉底油、重油、船舶防油污公约(marpol)油或沥青进行热处理的工艺,最好是使用一个在压力下工作的回转窑和/或向反应装置或其供料流中注入一种气体和/或最好注入一种扫掠气的方式来进行。废弃材料还可与原料一起处理和/或将原料输送以进行初步处理,将原料中的润滑成分回收出来。此工艺还在移动或固定的成套设备中进行,最终用回转窑来完成。本专利技术还涉及可从废油中高效回收有价值产品的系统。专利技术背景废油,特别是回收润滑油(ULO),被认为是对环境的一种威胁,并被大多数司法管辖区分类为有害品。(美国)环保局(EPA)声称:“一加仑回收润滑油可污染一百万加仑的水。”这就有了对可存活且有柔性的,可破坏ULO中的有害成分,并以很少或没有需在工业垃圾池或焚烧装置中处理之副产物的代价,生产有用产品的需要。有多种工艺可用来处理废油。直到出现由TaylorNelsonSofres于2001年12月向欧洲环境委员会(EuropeanCommissionoftheEnvironment)提交的题为“关于废油再生和焚烧的现有研究和生命周期分析的评论“(Criticalreviewofexistingstudiesandlifecycleanalysisontheregenerationandincinerationofwasteoils)的报告,和2008年11月19日的欧洲联盟指令(Europeanuniondirective),在欧盟及世界其他地区才有了优先将废油再精练回收为润滑油的倾向。接踵而来,人们专利技术和使用了许多再精练工艺。在欧洲使用的商用再精练工艺在TaylorNelsonSofres报告中有记述。这些及其他工艺在FrancoisAudibert所著的《回收润滑油、再精练和能源回收》(WasteEngineOils,Re-refiningandEnergyRecovery)(2006年由Elsevier公司在Amsterdam出版)一书中都有记述。在诸多将ULO再生为润滑油基本组分的工艺中,有一些(诸如酸性粘土工艺)因其诸如用过的酸和粘土的副产品的高处理成本(无论是经济还是环境方面)而被弃用或通过立法禁止使用。以溶剂萃取或真空蒸馏为初始工序的润滑油再生工艺要求要有诸如氢化的最后工序,这使人们必须承担购买氢或建造制氢设备的成本。通常情况下,其原料的质量决定了其产品的质量。废油的组成成份多有变化,并且还可能会在运输途中发生改变。再精练工艺通常要求要进行广泛的实验室分析,不仅要对进入工厂的废油进行分析以确定要加入其预处理工序的化学物质的量,而且还要对成品润滑油进行分析以确保产品质量的稳定一致性。因其较高的投资和运行成本,这些工厂必须靠近人口聚集中心和/或为大型产品收集区域服务,且通过要求有政府津贴才能存活。当废油要用作燃料时,用来提取重金属、硫和氯的对ULO的化学处理被纳入法规监管且因其原件成份经常多变而必须做大量的实验室分析。在一些非常特殊而罕见的应用场合中,要对ULO进行清洁、除水、测试并要加足其添加剂包装,而后才能在未离开加工现场的情况下对润滑油进行再次使用。再次强调,这些应用场合仍然要求必须进行广泛的实验室分析。这就有了对可存活且有柔性的,可破坏废油中的有害成分,同时可使产品和副产品都环保之工艺的需要。上节提到的再精练工艺的目的为从废油供料流中回收润滑油。还有一些想破坏废油中含有金属之添加剂并制造诸如燃油的环境可接受产品的工艺:这些专利中的许多提出工作在大气压下的固定反应装置:编号为1,309,370和2,112,097的加拿大专利和编号为5,271,808和5,795,462(Shurtleff)的美国专利揭示了用来从废油(比如回收润滑油)中回收一种有用油品的一种设备和一种方法。此设备包括一种进油方式、一个锅炉、和个加热装置和一种分离方式。加热器用来将废油在锅炉中加热到能使较重的碳氢化合物保持未蒸发状态,同时可将污物保留在其中的某一温度。分离方式可将已经蒸发的较轻碳氢化合物从未蒸发的较重碳氢化合物和污物中分离出来。编号为5,871,618的美国专利和编号为2,225,635(Kongatal.)的加拿大专利揭示的是用来从废油中回收燃油的一种设备和一种工艺。此设备包含一个热裂化单元,用来将高沸点碳氢化合物材料热裂化成较轻、沸点低的材料,以将碳氢化合物蒸气态产品从粘稠的材料中分离出来;一台冷凝器/热交换器,用来将碳氢化合物蒸气态产品冷凝成液态;一个燃油稳定单元,用来对冷凝物进行化学处理以获得油品和固态沉淀;和一个最终精制单元,用来通过物理方法除去固体污物来形成高质量的燃油。根据本说明,通过一个简单而高效的工艺可获得高质量燃油,同时生成一种对环境无害的固态灰饼。编号为5,362,381(Brownetal.)的美国专利揭示的是一种工艺,此工艺通过热裂化将废油重新加工成可商用柴油和挥发油。用去除正在汽化油品的大部分成份之后的油泥来点燃热裂化单元。蒸汽在有精密受控加热的一级蒸馏塔中从液体中分离出来。所形成的蒸汽被部分冷凝。所形成的液体向下流过二级蒸馏塔进入一个重蒸锅炉,此锅炉由烟道气旁路进行加热,带有辅助燃烧器。离开二级蒸馏塔的蒸汽被部分冷凝,而所形成的液体被转到轻馏分闪蒸罐中。来自闪蒸罐的气给辅助燃烧器供应燃料。将液体收集和存储起来,作为挥发油出售。热液流从重蒸锅炉中汲取出来并立即冷却至大气条件下的正常温度。在规格范围内的液体被存储到柴油存储罐中以备进一步使用和销售。不符合规格的产品被存储到回流存储罐中并被泵走、加热和在一级蒸馏塔中向下喷洒,用来对塔进行清洗和在热裂化单元中进行再处理。一些轻馏分在存储罐中与油泥混合在一起。此混合物被作为油泥燃料在热裂化单元的烟管中泵到燃烧器中。编号为5,885,444(Wansboroughetal.)的美国专利揭示了一种用来将回收润滑油热裂化成一种柴油燃料产品的工艺。热裂化工艺使用低温裂化,温度从625华氏度到725华氏度,压强为环境压强,以生成一种柴油与轻馏分组成的塔蒸馏部分,而轻馏分则被闪蒸以生产一种高质量的#2柴油。此工艺还可从裂化容器中再分离出一种产品流,这种产品流被过滤后适合用来制造#3燃油,并且还可进一步与一种库存油混合以形成一种#5燃料产品。编号为2,242,742(Yu)的加拿大专利揭示了一种用来对废油进行回收和精练的工艺和设备。此工艺包括将将新废油和一种回收再利用的非挥发性残渣的供料混合物加热到400摄氏度到490摄氏度,加热时间要足够使进料混合物中所含的所述重碳氢化合物发生热解,但去不足以在所述进料混合物中实质上发生不想要的聚合、氧化和脱氢反应;将所形成的热解废油混合物冷却到从300摄氏度到425摄氏度的某一温度,并保持所述温度同时使热解废油混合物中本文档来自技高网...

【技术保护点】
用来从一种废油中回收有用产品进行再利用的热处理工艺,此工艺:包括一个在容器中和在能够有效避免废油裂化并保证所述既加热废油能够先分离出第一批重油部分的温度和压力条件下进行的热分离步骤,然后再分离出第二批轻油部分的温度条件下进行的热分离,与废油相比,其中的轻油部分的固体和/或其他非水非惰性气体污物和/或添加剂的含量较低,及所述工艺还具有以下特征:‑在进行热分离处理时,废油被加热到一个低于废油裂化点的温度,而其中的压力最好是低于大气压;容器中存在之蒸汽的重油部分与较冷表面接触,冷凝并落回容器,同时呈现气态的第二部分组分也可被分离和最终被输送并进行至少一个进一步的分离处理工序;和/或‑当废油中有水份时,所述水份则被用来提高所回收轻油的量,在此情况下其中所含水份在废油中的重量占比最好为至少1%,能介于1%和10%之间则更佳;和/或‑当废油中没有水份时,则要在废油和/或容器中加入水或至少一种惰性气体或至少一种通过加热可变成一种惰性气体的成分,所添加的量最好为废油重点占比的1%到15%,如果加水则能加到3‑7%更佳。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.07.23 CA 2,783,6081.用来从一种废油中回收有用产品进行再利用的连续热处理工艺,此工艺:-包括一个在容器中和在能够有效避免废油裂化并保证经加热的废油能够先分离出第一批重油部分然后再分离出第二批轻油部分的温度和压力条件下进行的热分离步骤,与废油相比,所述第二批轻油部分的固体和/或其他非水且非惰性气体的污物和/或添加剂的含量较低,及所述工艺还具有以下特征:-在进行热分离处理时,废油被加热到一个低于废油裂化点的温度;容器中存在的蒸汽的重油部分与较冷表面接触,冷凝并落回容器,同时呈现气态的第二部分组分也被分离和最终被输送并进行至少一个进一步的分离处理工序;和/或-当废油中有水份时,所述水份则被用来提高所回收轻油的量;和/或-当废油中没有水份时,则要在废油和/或容器中加入水或至少一种惰性气体或至少一种通过加热变成一种惰性气体的成分,所述工艺还具有以下特征:来自容器的蒸汽态重油部分在自回流冷凝器和/或分馏器中进行冷凝,所述容器为闪蒸鼓,并且自回流冷凝器和/或分馏器安装在所述闪蒸鼓上,其中回收的重油部分被输送以在回转窑中进行额外处理。2.用来从一种废油中回收有用产品进行再利用的连续热处理工艺,此工艺:-包括一个在容器中和在能够有效避免废油裂化并保证经加热的废油能够先分离出第一批重油部分然后再分离出第二批轻油部分的温度和压力条件下进行的热分离步骤,与废油相比,所述第二批轻油部分的固体和/或其他非水且非惰性气体的污物和/或添加剂的含量较低,及所述工艺还具有以下特征:-在进行热分离处理时,废油被加热到一个低于废油裂化点的温度;容器中存在的蒸汽的重油部分与较冷表面接触,冷凝并落回容器,同时呈现气态的第二部分组分也被分离和最终被输送并进行至少一个进一步的分离处理工序;和/或-当废油中有水份时,所述水份则被用来提高所回收轻油的量;和/或-当废油中没有水份时,则要在废油和/或容器中加入水或至少一种惰性气体或至少一种通过加热变成一种惰性气体的成分,所述工艺还具有以下特征:回收的重油部分在回转窑中进行处理,并且含有有机化学物质成分的固体在回转窑中进行处理之前被添加到重油部分中,其中回收的重油部分被输送以在回转窑中进行具有热裂化性质的额外处理。3.根据权利要求1或2所述的热处理工艺,其中当废油中有水份时,含水量为至少1%。4.根据权利要求3所述的热处理工艺,其中所述含水量为废油重量的1-10%。5.根据权利要求1所述的热处理工艺,其中当废油中没有水份时,在废油和/或容器中加入的水或至少一种惰性气体或至少一种通过加热变成一种惰性气体的成分占废油重量的1-15%。6.根据权利要求2所述的热处理工艺,其中当废油中没有水份时,在废油和/或容器中加入的水或至少一种惰性气体或至少一种通过加热变成一种惰性气体的成分占废油重量的1-15%。7.根据权利要求5所述的热处理工艺,其中当废油中没有水份时,在废油和/或容器中加入水或至少一种惰性气体或至少一种通过加热变成一种惰性气体的成分,加入量占在没有水的情况下的废油重量的3-7%。8.根据权利要求6所述的热处理工艺,其中当废油中没有水份时,在废油和/或容器中加入水或至少一种惰性气体或至少一种通过加热变成一种惰性气体的成分,加入量占在没有水的情况下的废油重量的3-7%。9.根据权利要求1所述的热处理工艺,其中在进行热分离处理时,废油处于低于大气压的压力。10.根据权利要求2所述的热处理工艺,其中在进行热分离处理时,废油处于低于大气压的压力。11.根据权利要求1所述的热处理工艺,其中:-在第一步可选步骤、即步骤I中,当受到不能在废油中溶解的固体材料污染时,输送所述废油以对其中呈现的固体材料进行机械分离;-在第二步可选步骤、即步骤II中,将废油预加热到低于混合物初始沸点的某一温度;-在第三步、即步骤III中,从步骤II获得的任选预热后的废油被输送到第二次加热,加热至低于废油在步骤III的条件下的裂化点的某一温度,步骤III使与较冷表面接触的蒸汽回收:-底部成份,也称为第一部分,主要由重油和污物组成;和-较轻部分,也称为第二部分,主要是没有重油,重油和污染物的第一部分的分离而成;-在第四步蒸馏步骤、即步骤IV中,所述较轻部分被冷却并分离为气态部分,所述气态部分最终混入容器供应流。12.根据权利要求2所述的热处理工艺,其中:-在第一步可选步骤、即步骤I中,当受到不能在废油中溶解的固体材料污染时,输送所述废油以对其中呈现的固体材料进行机械分离;-在第二步可选步骤、即步骤II中,将废油预加热到低于混合物初始沸点的某一温度;-在第三步、即步骤III中,从步骤II获得的任选预热后的废油被输送到第二次加热,加热至低于废油在步骤III的条件下的裂化点的某一温度,步骤III使与较冷表面接触的蒸汽回收:-底部成份,也称为第一部分,主要由重油和污物组成;和-较轻部分,也称为第二部分,主要是没有重油,重油和污染物的第一部分的分离而成;-在第四步蒸馏步骤、即步骤IV中,所述较轻部分被冷却并分离为气态部分,所述气态部分最终混入容器供应流。13.根据权利要求12所述的热处理工艺,其中步骤II、III和IV中的至少一个在真空和最高90摄氏度并有水的情况下进行。14.根据权利要求12所述的热处理工艺,其中:-在步骤I中,固体分离用下述装置中的至少一种来进行:过滤装置、滗析器、离心分离机;-在步骤II中,预加热处理用下述设备中至少一种来进行:油箱、加热装置和热交换装置;-在步骤III中,重油和污物的第一部分的分离在容器中进行;-在步骤IV中,来自容器的蒸汽态重油部分在下述装置的至少一种中进行冷凝:自回流冷凝器和分馏器;及-在额外步骤V中,气态部分和液态部分的回收以产品分离方式或蒸馏方式进行。15.根据权利要求13所述的热处理工艺,其中:-在步骤I中,固体分离用下述装置中的至少一种来进行:过滤装置、滗析器、离心分离机;-在步骤II中,预加热处理用下述设备中至少一种来进行:油箱、加热装置和热交换装置;-在步骤III中,重油和污物的第一部分的分离在容器中进行;-在步骤IV中,来自容器的蒸汽态重油部分在下述装置的至少一种中进行冷凝:自回流冷凝器和分馏器;及-在额外步骤V中,气态部分和液态部分的回收以产品分离方式或蒸馏方式进行。16.根据权利要求1所述的热处理工艺,其中废油是在由以下各项组成的组合中选取的进料油:-受污的合成油或天然油,其中所述油从由下述各项组成的组合中选取:菜油、动物油脂、船舶防油污公约(marpol)油、重油、油箱沉底油、回收润滑油、及其他废油、油乳和/或这些项目中至少两项组成的混合物;和/或-非受污的合成油或天然油,其中所述油从由下述各项组成的组合中选取:菜油、动物油脂、船舶防油污公约(marpol)油、重油、油箱沉底油、回收润滑油、及其他废油、油乳和/或这些项目中至少两项组成的混合物;和/或-液态油流,其中主要包含从由下述各项组成的组合中选取的有限数量的固态材料:油砂、轮胎、塑料、受污泥土、含油砂滩沙、含油固体、沥青;和/或-油水、油乳、油脂、页岩油、焦油。17.根据权利要求2所述的热处理工艺,其中废油是在由以下各项组成的组合中选取的进料油:-受污的合成油或天然油,其中所述油从由下述各项组成的组合中选取:菜油、动物油脂、船舶防油污公约(marpol)油、重油、油箱沉底油、回收润滑油、及其他废油、油乳和/或这些项目中至少两项组成的混合物;和/或-非受污的合成油或天然油,其中所述油从由下述各项组成的组合中选取:菜油、动物油脂、船舶防油污公约(marpol)油、重油、油箱沉底油、回收润滑油、及其他废油、油乳和/或这些项目中至少两项组成的混合物;和/或-液态油流,其中主要包含从由下述各项组成的组合中选取的有限数量的固态材料:油砂、轮胎、塑料、受污泥土、含油砂滩沙、含油固体、沥青;和/或-油水、油乳、油脂、页岩油、焦油。18.根据权利要求14所述的热处理工艺,其中步骤III中使用闪蒸鼓且闪蒸鼓中、自回流冷凝器入口处、分凝器入口处和自回流冷凝器和分凝器两个入口处的绝对压强位于0.05和0.95个大气压之间。19.根据权利要求15所述的热处理工艺,其中步骤III中使用闪蒸鼓且闪蒸鼓中、自回流冷凝器入口处、分凝器入口处和自回流冷凝器和分凝器两个入口处的绝对压强位于0.05和0.95个大气压之间。20.根据权利要求16所述的热处理工艺,其中步骤III中使用闪蒸鼓且闪蒸鼓中、自回流冷凝器入口处、分凝器入口处和自回流冷凝器和分凝器两个入口处的绝对压强位于0.05和0.95个大气压之间。21.根据权利要求17所述的热处理工艺,其中步骤III中使用闪蒸鼓且闪蒸鼓中、自回流冷凝器入口处、分凝器入口处和自回流冷凝器和分凝器两个入口处的绝对压强位于0.05和0.95个大气压之间。22.根据权利要求18所述的热处理工艺,其中步骤III中回收的液体闪蒸鼓被加热到低于其初始热裂化温度的温度。23.根据权利要求20所述的热处理工艺,其中步骤III中回收的液体闪蒸鼓被加热到低于其初始热裂化温度的温度。24.根据权利要求23所述的热处理工艺,其中液体闪蒸鼓被加热到比其裂化温度低5摄氏度至50摄氏度的某一温度。25.根据权利要求24所述的热处理工艺,其中液体闪蒸鼓被加热到比其裂化温度低10摄氏度的某一温度。26.根据权利要求18所述的热处理工艺,其中液体闪蒸鼓以下述方式中至少一种方式被加热:a.通过外部加热器加热的循环液流或带有更热热流的热交换;b.燃烧气;c.加热闪蒸鼓壁的火焰;d.电加热器或电热元件;e.直接与热气流、热液流或热固体流接触;及f.这些方式中两种或更多种的任何组合。27.根据权利要求1所述的热处理工艺,其中自回流冷凝器以使从自回流冷凝器中出来的液体直接返回到闪蒸鼓的任何方式进行安装。28.根据权利要求2所述的热处理工艺,其中自回流冷凝器以使从自回流冷凝器中出来的液体直接返回到闪蒸鼓的任何方式进行安装。29.根据权利要求1所述的热处理工艺,其中自回流冷凝器以下述方式中至少一种方式被冷却:循环空气、冷却水、有更凉供应流的热交换和更凉的循环液。30.根据权利要求2所述的热处理工艺,其中自回流冷凝器以下述方式中至少一种方式被冷却:循环空气、冷却水、有更凉供应流的热交换和更凉的循环液。31.根据权利要求10所述的热处理工艺,其中产品分离方式包括以下设备中的至少一种:冷却装置、重沸器、相分离器、蒸馏塔、累积器和这些设备当中两种的组合。32.根据权利要求1所述的热处理工艺,其中额外处理具有热裂化性质。33.根据权利要求32所述的热处理工艺,其中额外处理在固...

【专利技术属性】
技术研发人员:露西·B·惠勒路易斯·伯特兰
申请(专利权)人:恩维罗利亚股份有限公司
类型:发明
国别省市:加拿大;CA

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