[发明专利]一种利用含油污泥生产油煤改性燃料的方法

说明书

本发明提供了一种含油污泥废热资源的综合利用方法，以含油污泥、无烟煤、活性炭为主要原料，辅以氧化剂、氧化钙、膨胀石墨等添加剂，掺混制备油煤改性燃料。本发明可使改性燃料起燃温度降低到约490℃，发热量仍达到28000kJ/kg，与无烟煤接近。与含油污泥直接燃烧比较，烟气中有害气体排放量也显著减少。本发明为废物资源化利用技术，具有原料易得、生产工艺简单、成本低廉、废气排放少等优点。

技术领域

本发明涉及固体废物处理及资源综合利用领域，尤其是涉及一种利用石油开采中重油废泥制备油煤改性燃料的方法。

背景技术

含油污泥是混入了原油、各种成品油和渣油等重质油的污泥，一般产生于石油开采、炼制、储运及含油污水的处置过程，含油污泥成分复杂，除10％～50％重油和水外，还含多种添加剂，如膨润土、烧碱、抗盐提切剂、抗盐抗温降滤失剂、有机盐、抑制润滑剂、加重剂、磺化酚醛树脂等。重质油是含油污泥中难以处理的部分。第二届国际重质原油和沥青砂会议(委内瑞拉，1982)定义重质油为：在原始油层温度下脱气原油粘度为(100～1000)×10Pa.s或者在15.6℃及0.1MPa下密度为934～1000kg/m³的原油。重质油成分复杂，对其按不同的族类进行分类和分离可以得到饱和烃、芳香烃、树脂和沥青质。据统计，现阶段我国的石油化工行业每年约产生300万吨含油污泥，其中，胜利油田、大庆油田和辽河油田每年共产生的含油污泥可达200万吨。

含油污泥是危险废物，若得不到有效处理、处置，大量堆积将给环境、社会和经济发展带来很多现实问题，主要包括：(1)含油污泥中石油类组分的挥发会导致周围区域环境空气中总烃浓度超标；(2)未得到及时处理的含油污泥会污染地表水，甚至会造成地下水污染，使水中的COD和石油类物质严重超标；(3)含油污泥中含有大量烃、酚、蒽和苯环化合物等有毒有害的有机物，某些物质具有致癌、致畸、致突变作用，因此，含油污泥已被列入《国家危险废物名录》。

长期以来，对石油开采废泥的处理处置一直是环保领域的研究热点，大庆油田采用“含油污泥预处理+调质装置+离心机”处理工艺，将其厂区内含油污泥处理后用于铺垫井场(刘宝宇，含油污泥处理技术在大庆油田应用研究.化工设计通讯，2017，43(5)：68-69)。李文岐等对辽河油田含油污泥样品进行脱水萃取工艺研究(李文岐，李艳芳，李丹东，等，含油污泥脱水萃取工艺研究，应用化工，2017，46(7)：1263-1265)，证明萃取油分馏程分布广泛，具备很高的回炼价值。

另外，为了尽可能减小其对环境的危害，充分利用其中的石油资源，近年来，众多学者研究发现煤和石油污泥混合燃烧可以达到废物综合利用这一目的。顾利锋等测定了混合试样的TG曲线和DTG曲线(顾利锋，陈晓平，赵长遂等，城市污泥和煤混燃特性的热重分析法研究，热能动力工程，2003，18(6)：561-563)；聂其红等用TG-DTG法研究了混合试样的燃烧特性参数，发现试样的着火温度从390℃降至280℃，燃尽温度从740℃降至704℃(聂其红，孙绍增，李争起等，褐煤混煤燃烧特性的热重分析法研究.燃烧科学与技术；2001，7(1)：72-76)。

唐子君等研究了混合试样的DTG曲线和DSC曲线，发现当含油污泥的掺比为25％时，混合试样的综合燃烧性能最好(唐子君，岑超平，方平，城市污水污泥与煤混烧的热重试验研究，动力工程学报，2012，32(11)：878-884)。吉树鹏等研究发现，当在煤中掺入40％的含油污泥时，混合试样的挥发分初析温度从410℃降至200℃，着火温度从510℃降至275℃，燃尽温度从900℃降至605℃，燃尽时间从60min降至41min(吉树鹏，衣怀峰，杜文军等，含油污泥-煤混合燃料燃烧特性研究，环境科学与技术，2014，37(6)：55-59)。

然而，煤与含油污泥混合燃烧时，也会带来大量有害气体排放等环境问题。因此，要实现石油开采废泥的有效综合利用，首要任务是减少或消除燃烧过程中有害气体的产生，达到最大程度的清洁燃烧效果。