[发明专利]从油性固体中除去重金属的工艺、方法和系统

说明书

相关申请的交叉引用

根据35USC119，本申请要求专利申请号13/804172、13/804430和13/804662的权益，所有这些申请的申请日皆为2013年3月14日。本申请要求前述专利申请的优先权和来自其的权益，这些专利申请的公开内容通过引用并入本文中。

技术领域

本发明通常涉及从固体中处理诸如汞的重金属的工艺、方法和系统。

背景

在油气工业中通常会遇到含汞(“含Hg”)的固体。它们来自许多来源，例如清管废物、槽底沉积物、来自分离器及其它加工设备的沉积物、脱盐器粉末等。根据在固体中汞和其它有害废物的水平，存在各种处置选择，包括无危险的土地填埋、包封(例如，在水泥中)、焚化、危险性土地填埋和热解(或干馏)。

需要用于处理含Hg固体，生成可接着处置的具有降低的汞含量的处理过的固体部分和任选的具有降低的汞含量的油部分的改进的方法和系统。

概述

一方面，公开了除去在含Hg固体中的痕量汞的方法。工艺包括：混合含有第一量的汞的固体与选自絮凝剂、含硫化合物、破乳剂及其组合的至少一种处理剂，形成混合物，其中所述处理剂以基于固体重量计0.001重量％-10重量％的量加入；和分离所述混合物以获得具有小于50％的所述第一量的汞的量的汞的含有处理过的油的第一相和具有与所述第一量相比减少量的汞的含有处理过的固体的第二相。

又一方面，用于除去在来自汞去除过滤单元的含有微粒的油性固体中的痕量汞的方法。工艺包括以下步骤：混合具有第一量的汞的固体与至少一种含硫化合物，形成混合物，其中所述含硫化合物以至少10:1的硫化合物:汞的摩尔比存在，且所述含硫化合物在溶解于水中时产生S^2-、SH^-、S_x^2-或S_xH^-阴离子(其中S_x表示具有2-8个硫原子的长度的硫原子链)；分离所述混合物以回收含有具有小于50％的所述第一量的汞的处理过的油的第一相和具有降低浓度的汞的含有处理过的固体的第二相。在一个实施方案中，所述微粒包括通过用处理溶液反冲洗过滤器而从汞去除过滤单元中除去的硅藻土过滤介质。在另一实施方案中，所述微粒包括使用例如振动、轻敲的机械手段以逐出滤饼而从汞去除过滤单元除去作为干燥粉末、滤饼和/或浆料的硅藻土过滤介质。

又一方面，本发明涉及从含Hg固体中回收油的工艺。所述工艺包括：提供含有磨蚀剂的含Hg固体，所述含Hg固体具有第一量的汞；混合含有磨蚀剂的所述含Hg固体与溶剂和含硫化合物，形成混合物，其中所述含硫化合物以5:1-5,000:1的硫化合物:汞的摩尔比存在，且所述含硫化合物在溶解于水中时产生S^2-、SH^-、S_x^2-或S_xH^-阴离子；和分离所述混合物以回收含有溶剂的第一相和具有小于第一汞量的第二汞量的含有处理过的磨蚀剂的第二相。

附图

图1为从油性固体中除去汞的系统和工艺的实施方案的方块图；

图2为处理油性固体的系统和工艺的第二实施方案的方块图；

图3A和图3B为处理来自汞去除过滤单元的油性固体的系统和工艺的第三实施方案的方块图，显示不同的阶段；

图4为处理来自喷磨操作的含Hg固体的系统和工艺的第三实施方案的方块图。

发明详述

除非另有说明，否则以下术语将贯穿本说明书使用并将具有以下含义。

“磨蚀剂”是指在磨耗、刮削或磨损表面中使用的材料，例如用于喷磨设备表面的物质，包括但不限于砂子、砂砾、钢丸、炉渣、飞灰、有机壳体等。本文使用的“磨蚀剂”还包括通过使用磨蚀剂喷磨从表面上除去或刮落的材料。

“痕量”是指在固体中汞的量。该量根据固体的来源而变。痕量在一个实施方案中小于10重量％，在第二实施方案中小于1重量％，在第三实施方案中为10ppm-10重量％，且在第四实施方案中为至少50ppm。

“烃材料”或烃是指含有氢和碳和任选的硫、氮、氧及其它元素的纯化合物或化合物的混合物。实例包括原石油；合成原油；诸如汽油、喷气燃料、柴油机燃料、润滑油基油的石油产品；溶剂；石蜡；沥青烯；和诸如甲醇和乙醇的醇。术语“油”或“油性”可与“烃材料”互换使用。