油泥热解技术进展(3)

油泥热解技术进展

其他有机物降解为无害的物质，这样处理后的土壤既能达到环保要求又能是和农作物的生长。该技术包括地耕法、堆肥法、生物反应法等。J.L.R.Gallego等依据微生物的共代谢效应、乳化性质、油化合物的定殖和降解能力，开发了对油泥中的有机物有强烈降解作用的微生物种群（由三种细菌和一种酵母菌组成），效果比较理想。该技术的有点是处理成本低、处理效果较好、其不足在于油泥处理时间较长，而且油泥中的油被降解了没有得到回收利用，因此，从回收珍贵的二次石油资源方面考虑，该方面仅适用于油含量少的油泥处理[2] 。

2.4超声脱离技术

含油污泥超声脱油技术是利用超声波破坏含油污泥的结构，降低污泥中污油的黏度，减小污油与泥土的黏附作用，最终实现破乳，从而将污油、水和泥土彻底分离。该技术主要利用了超声波的机械振动、微扰、声空化等作用，具有处理时间短，操作简单的优点，在油泥处理方面具有较大的应用潜力。

2.5热水处理技术

热水洗处理油泥技术主要是以热碱水溶液（一般是用NaOH或者碳酸钙溶液）或含有适量浓度的表面活性剂及其他助剂的热水溶液对油泥进行多次洗涤，再通过气浮或旋流等工艺设施来实现油、水、泥三相的分离，洗涤后所回收的溶液通过补加少量新鲜试剂溶液可以多次循环使用。该方法是美国环保局处理含油污泥优先采用的方法，目前主要用于落地油泥的处理。该方法处理油泥效果比较理想，处理费用相对不高，但处理过程易产生二次污染，需要有相应的废水处理设施 。

2.6调剖技术

含油污泥调剖技术是利用含油污泥与地层之间的良好配伍性，向油泥中加入

适量的不同添加剂，与油泥中的沥青、泥砂等组分相混合，形成一种均一、稳定的乳状液调剖剂，用于油田注水井调剖。通过调剖剂与地层水、岩石、泥质等的稀释、吸附、黏联作用提高封堵强度，改变注入水的渗流方向，增强注入水的波及体积，从而改善注水效果。因为油泥中的油没有得到回收，所以这种方法比较

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适用于油含量小的油泥的处理。

2.7热萃取-脱水处理技术

利用溶剂油在一定温度下有效破坏油泥原来的油、水、固界面水化膜，实现

破乳，从而使油泥中的油、水、固三相得到有效分离，脱出的水去污水厂再处理，回收的油去炼油厂进行回炼，干燥后产生的非黏性固体物送自备电厂作燃料。该技术是由中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院开发的专利技术。该技术在处理油泥过程中不会产生二次污染，并且处理后的油泥能达到环保要求；单杀该方法仅适合于炼油厂含油污泥的处理 。

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第三章 国内外油泥热解技术的现状及特点

3.1国外油泥热解技术的现状及特点

目前针对于油泥的热解技术，一些欧美国家已经研究了较国内相对完整的处理体系与技术，在方法、装置、回收等方面缺点相对较少，消耗能源与产生二次废物方面相对较小，对我国的此项技术的研究于发展有不错的借鉴和学习价值。

3.1.1流化床热解技术

德国汉堡大学Kaminsky[3] 在处理量为1~3kg/h的循环流化床装置（Hamburg工艺）上进行了多工况实验研究；

流化床热解气化是接着惰性介质（如石英砂）的均匀传热与蓄热效果以达到垃圾热解的目的。由于流化床中的介质是悬浮状态，气固间充分混合、接触，整个炉床温度非常均匀。城市垃圾加入炉中后热分解在短时间内完成，生成气，油及半焦等产物，热量由部分燃烧热解产物来供给，旋风分离器用来分离床料及未完全反应的物料，被分离的床料及未完全反应的物料被送回炉内，流化空气及燃烧用空气（或氧气）由热解炉下部的供风装置供给。

该工艺具有以下特点：

（1）可控制流化气体的体积，以及调节相应垃圾供应量，该系统可以用于各种垃圾。通过干燥和脱水它也可以用于低热值垃圾。

（2）由于介质是悬浮状态，极大地改善了传热条件和温度控制。

（3）由于油泥在流化床内热解反应速度比较快，设备的尺寸要比典型的固定床反应器小得多。

流化床型气化热解炉虽然是一种先进的垃圾处理技术，但也存在一些缺点： （1）生成的气体带走的显热较多。虽然热解气体的显热可以在余热锅炉内回收，但这部分热量的可利用性不如在固定式燃烧床热解炉中那么高。

（2）为达到较好的流化状态需要将物料颗粒尺寸破碎到1cm以下，否则会坏流化效果；如果操作过程控制不当，会产生严重的二次污染。

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3.1.2低温热解技术

表3.1. 低温热处理的效果

项目 热值/KJ/g 油类的质量含量/% 固含率/% 水的质量含量/% 进料 16.72 34 41 25 处理后泥渣 22.28 30 68.4 1.6 Richard J Ayen 等人1992年报道的“低温热处理”工艺，是通过一密闭的温度为250~450℃的旋转加热器把“K废物”中的有机物和水蒸发出来，并用氮气作为载气送至蒸发物处理系统，残留物作燃料用。其效果见表3.1，流程见图3.1。该工艺能使“K废物”处理后达到BDAT标准，已商业化应用。热处理工艺费用为每吨泥饼500-800US＄。因该工艺显著减少了泥饼体积，故节约了大部分运输和填埋费用（后者为183US＄/t)。据Patricia Broussard-Welthe报道：路易斯安那炼油厂1993年使用脱水-热解吸-泥饼填埋工艺处理含油污泥的总费用为1990年前全部采用脱水-泥饼填埋的109.5%，但只有1991年使用脱水-泥饼掺混作燃料工艺总费用的61.5% 。

图3.1 低温热处理工艺流程

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3.1.3回转窑热解技术

图3.2 回转式热解装置系统示意图

英国研究院利用在一台处理量1~2kg/h的回转式连续反应器上进行了含油污

泥热解的实验研究，其实验装置见图3.2，它是以一台连续回转式反应器为核心，电动机上嵌有特殊形状的叶片，带动转轴转动时，使物料在反应器内实现回转式前后往复运动。Sasse[3] 等在相关综述中曾指出，此类回转式反应器是对实际工业中整体回转式回转窑的很好模拟。固体物料进口和残渣出口均由两级气动阀门组成，可减少间歇进料和出料时空气漏入系统的量，反应器内的工作温度一般在450-650℃，系统所有高温区均为电加热。直径为的固体物料进入反应器后，停留45-60min。热解生成的气体首先经陶瓷体过滤器除尘，然后进入逆流管式冷凝塔，在塔底回收冷凝液，未冷凝气体则从塔顶排出，经过滤棉、引风机（Elekt ror SD22）、氧量指示计、气体体积流量计后在系统出口处点燃。

3.1.4热解气化联用技术

德国VEBA OEL工程公司设计了一套混合的系统以克服气化过程中经常出现的细小颗粒的磨损以及均匀物料的=给料问题。由于热解中的给料通常达到

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