一种自热造型含油污泥热解制备吸附剂的方法技术

本发明专利技术提供了一种自热造型含油污泥热解制备吸附剂的方法，该方法包括：将含水的含油污泥与干馏残渣混合，成型，然后进行干馏热解，完成干馏后的固体产品即为吸附剂。其中，含水油泥与干馏残渣混合将含水率控制在50％以下，含油率为6～10％，同时掺入专用粘结剂，搅拌均匀后进入对辊成型机成型，干燥将含水率降至4％以下，再送入干馏炉加热到500～600℃，干馏过程中产生的可燃气体被返送入干馏炉燃烧提供干馏热源；完成干馏后的产品与空气换热冷却，冷却后的物料含油率降低到0.3％以下，可作为水处理用吸附剂，吸附量高达市售木质吸附剂吸附量的70％以上；热空气被送入加热炉与干馏过程中产生的油气燃烧；油泥制备吸附剂实现资源化和无害化。

A method for the preparation of adsorbents from the pyrolysis of oil sludge with self thermal modeling

【技术实现步骤摘要】
一种自热造型含油污泥热解制备吸附剂的方法
本专利技术是关于一种含油固废处理与资源化利用技术，具体地说，是关于一种自热造型含油污泥热解制备吸附剂的方法，以及由此所制得的吸附剂及其应用。
技术介绍
热解是固废无害化处理、资源化利用的常用技术，已广泛用于生活垃圾、医疗垃圾等废物的处理，并逐渐用于含油污泥的处理。含油污泥热解处理的减量化效果可以达到50％以上，可以稳定有机化合物，而且产生的液态热解油可以用作燃料和衍生化学产品等。除此之外，采用热解方式处理含油污泥的过程，还可以将含油污泥中的重金属富集在热解残渣中，而重金属在热解残渣中的形态比焚烧后底灰中具有更高的耐浸出性。热解后的残渣可以用作污染物吸附材料，也可为热解过程提供能量支持。CN102874997A公开了一种含油污泥热解及其资源化方法，其中是在向含油污泥中加入煤矸石粉和Fe3O4后，依次对混合物进行混合、造粒、预热干燥(以热解气为热源)和热解，再以循环水对预干燥器排出的热解气进行冷却，热解气中的水汽和烃类分别以含油污水和液态烃形式冷凝下来，含油污水进污水处理场做达标处理，液态烃回收利用，泥渣经活化后制得富有磁性的碳质吸附剂。CN103553040A公开了一种含油污泥热解处理，其中是利用石油焦与含油污泥共热解制备多孔碳，包括步骤：(1)对含油污泥进行预干燥；(2)将所得的含油污泥与石油焦混合均匀；(3)将混合均匀所得的含油污泥与石油焦混合物粉碎、研磨、筛分；(4)将所得混合物料浸渍于复合活化剂溶液中，浸渍后烘干；(5)将得到的混合物置于低温反应炉中预活化；(6)将所得的产物置于高温反应炉中继续活化，随炉冷却至常温；(7)将所得活化产物加入盐酸或硫酸溶液中浸泡后使用蒸馏水进行洗涤得到固体产品，将固体产品干燥得到多孔碳材料。上述油泥热解制备多孔碳材料或碳质吸附剂的专利技术均是利用油泥与其他高含碳材料共热解并经活化处理制备的，相对成本较高或工艺复杂。本研究是采用油泥与自身干馏产物混合调质，不需引入外源碳材料，残渣产生量少，工艺相对简单、处理成本低，经造型处理后可大幅减少飞灰的产生，油品品质好，烟气处理难度降低；处理中回收的热油气回用可部分或完全解决自身热解热量的需求。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于开发一种改进的含油固废处理与资源化利用新技术，解决现有含油污泥热解过程中存在的热负荷高、油品质量差、残渣还需无害化处理等问题，实现油泥的减量化、资源化和无害化。一方面，本专利技术提供了一种含油污泥热解处理方法，该方法包括：将含水的含油污泥与其干馏残渣混合，成型，然后进行干馏热解。完成干馏后的固体产品即可用作吸附剂，其吸附量接近传统的木质活性炭。即，本专利技术的含油污泥热解处理方法，其是一种含油污泥热解处理制备吸附剂的方法。根据本专利技术的具体实施方案，本专利技术的含油污泥热解处理方法，所述干馏残渣含油率低于0.3％，含水率小于10％。具体地，所述的干馏残渣可以是传统工艺的油泥干馏残渣，也可以是来自本专利技术油泥热解制备的固体残渣(即所述的吸附剂)。根据本专利技术的具体实施方案，本专利技术的含油污泥热解处理方法，含水的含油污泥与干馏残渣混合的混合体系中，控制含水率≤50％，含油率6～10％。根据本专利技术的具体实施方案，本专利技术的含油污泥热解处理方法，含水的含油污泥与干馏残渣混合的混合体系中，还掺入有粘结剂。具体地，所述粘结剂的主要成分为腐殖酸钠，它是由腐植酸、氢氧化钠和水按照5～15：0.5～2：50～200的比例混合制备而成的，用量为含油污泥量的0.5％-2.0％。根据本专利技术的具体实施方案，本专利技术的含油污泥热解处理方法，为了减少热解过程中的粉尘，避免管路堵塞，首先把含水的含油污泥与干馏残渣混合的混合体送入成型系统成型，制备出粒径在10～50mm，强度在30N以上的颗粒，并干燥至含水率4％以下，再进行干馏。根据本专利技术的具体实施方案，本专利技术的含油污泥热解处理方法中，干馏热解的条件为：500-600℃，热解2～4h，密封无氧。根据本专利技术的具体实施方案，本专利技术的含油污泥热解处理方法中，将干馏过程中产生的可燃气体用于燃烧提供干馏热源。根据本专利技术的具体实施方案，本专利技术的含油污泥热解处理方法中，完成干馏后的固体产品与空气换热冷却，热空气送入加热炉与干馏过程中产生的油气燃烧。本专利技术用自身的热解残渣调质、自身的油气资源作为燃料不再需要外加燃料实现热解并制备吸附剂，吸附量超过木质活性炭。本专利技术的方法，可直接处理较为均质的含油污泥包括罐底泥、池底泥、炼化三泥、油基泥浆和化工污泥等，也可用于经过分选预处理、离心分离处理的落地油泥和混合油泥等。另一方面，本专利技术还提供了一种吸附剂，其包括按照本专利技术所述的含油污泥热解处理方法得到的完成干馏后的固体产品。优选地，该吸附剂含油率在0.3％以下，比表面积达到400-500m2/g。另一方面，本专利技术还提供了所述的吸附剂在作为水处理用吸附剂中的应用。更具体地，可以将所述吸附剂用于吸附去除含油废水COD、石油类物质，其吸附性能高达市售木质吸附剂吸附量的70％以上。综上所述，本专利技术提供了一种自热造型含油污泥热解制备吸附剂工艺，其中将含水油泥和干馏残渣按照一定比例(含水率控制在50％以内，含油率控制在10％以内)混合、成型、热解可以处理常规设备无法处理的含水较大的油泥。该工艺不需要对含油污泥进行脱水预处理，只要将含水油泥和干馏残渣按照一定比例混合、成型、热解即可，大幅度减小了预处理成本，并且通过配粉成型技术可以处理常规设备无法处理的含水较大的油泥。通过调整热解参数(通过升高或降低油泥的热解温度、延长或缩短油泥的热解时间等方式)并借助于油泥热解过程中产生的蒸汽起到活化作用，得到具有较大比表面积的油泥残渣，可作为吸附剂使用。热解过程中产生的废水随废气一起直接进入燃烧器燃烧，并随烟气排入大气，整个生产过程中没有废水产生。该工艺有效利用石油干馏后产生的轻烃作为热源，不需外加热源，减少资源浪费，节约成本。本专利技术的技术，能够实现含油污泥的无害化处理和资源化利用；实现排放的三废达标；油泥制备的吸附剂吸附量达到木质活性炭吸附量的70％以上，还可以作为水处理生物滤池的滤料。附图说明图1为本专利技术的自热造型含油污泥热解制备吸附剂的方法的流程示意图。具体实施方式以下结合实施例对本专利技术做进一步说明，这些实施例并不用于限制本专利技术。请参见图1所示，本专利技术提供了一种自热造型含油污泥热解制备吸附剂的方法，该方法包括含水油泥与干馏残渣按照一定比例混合，控制含水率≤50％，含油率6～10％，同时掺入专用粘结剂，搅拌均匀后进入对辊成型机成型，成型产品利用热烟气干燥至含水率≤4％，然后进入干馏炉加热到500～600℃左右(根据实际情况可调整温度)，干馏过程中产生的可燃气体返送入加热炉燃烧提供干馏热源；完成干馏后的产品与空气换热冷却，冷却后的物料含油率降低到0.3％以下；热空气被送入加热炉与干馏过程中产生的油气燃烧。干燥段产生的废气经布袋除尘后粉尘浓度小于30mg/m3；根据对油泥及残渣中硫的测试，烟气中SO2含量在100mg/m3以内，该工艺油泥中水分以及热解水均随烟气排入大气，整个生产过程中没有废水产生。该工艺有效利用石油干馏后产生的轻烃作为热源，不需外加燃料，减少资源浪费，节约成本，且不会产生二噁英。实施例1采用辽河油田某本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含油污泥热解制备吸附剂的方法，该方法包括：将含水的含油污泥与干馏残渣混合，控制含水的含油污泥与干馏残渣混合的混合体系中，含水率≤50％，含油率6～10％；将含水的含油污泥与干馏残渣混合的混合体系送入对辊成型机成型，并干燥至含水率4％以下；干燥后的物料进行干馏热解，完成干馏后的固体产品即为吸附剂。

【技术特征摘要】
1.一种含油污泥热解制备吸附剂的方法，该方法包括：将含水的含油污泥与干馏残渣混合，控制含水的含油污泥与干馏残渣混合的混合体系中，含水率≤50％，含油率6～10％；将含水的含油污泥与干馏残渣混合的混合体系送入对辊成型机成型，并干燥至含水率4％以下；干燥后的物料进行干馏热解，完成干馏后的固体产品即为吸附剂。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述干馏残渣含油率低于0.3％，含水率小于10％。3.根据权利要求1所述的方法，其中，含水的含油污泥与干馏残渣混合的混合体系中，还掺入有粘结剂。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述粘结剂的主要成分为腐殖酸钠，它是由腐植酸、氢氧化钠和水按照10：1：100的比例混合制备而成的，用量为油泥重量的0.5％-2.0％。5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述含油污...

【专利技术属性】
技术研发人员：仝坤，滕济林，刘光全，张旭辉，许毓，吴鹏，孙静文，张璐超，张明栋，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团公司，中国石油集团安全环保技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11