[发明专利]一种改性尘泥配伍含油污泥低消耗热解制备高含量直链烷烃产物的装置及方法

说明书

本发明涉及一种改性尘泥配伍含油污泥低消耗热解制备高含量直链烷烃产物的装置及方法，包括该装置包括破碎装置，水洗装置，煅烧装置，预混干燥装置，热解装置，油水分离装置，活化装置，气体回收装置，气体燃烧装置，分选装置，废水处理装置。制备的改性尘泥与传统尘泥相比具有更大的孔隙率和表面活性，取向度高，改性尘泥起到热固载体作用，提高传热传质能力，降低了热解过程的能耗，同时兼具催化效果，促进含油污泥挥发分的开环反应，生成高含量直链烷烃产物。热解渣与热解气送入活化装置后生成活性焦用于废水处理，分离出金属单质实现尘泥高值化利用；产气送入气体燃烧装置进行燃烧供能。

技术领域

本发明属于工业固体废弃物资源化利用技术领域，具体涉及一种改性尘泥材料的制备与其配伍含油污泥低消耗热解制备高含量直链烷烃产物的装置及方法。

背景技术

工业生产过程中产生的固体废弃物称为工业固废。工业固废异质多样、成分与性质极其复杂，可以分为无机工业固废和有机工业固废两大类。尘泥和含油污泥分别是无机工业固废和有机工业固废的典型代表。

烧结、炼铁、炼钢等工序产生的粉尘、烟尘以及轧钢生产过程产生的轧钢铁皮等，常称为尘泥。按每吨钢产生尘泥190千克计，我国尘泥年产量在8000万吨以上。随着钢铁工业的发展，尘泥产量会逐渐增加。为了合理利用资源并保护环境消除粉尘污染，充分利用尘泥已是现代钢铁企业生产中不可缺少的一个组成部分。常规尘泥回收方式为浮/重联选工艺，浮选剂消耗量大。当下对其处理多为独立进行，缺乏其与含油污等有机工业固废有效的协同。

含油污泥是一种由石油烃、土壤有机质、无机矿物质、水、氮、硫、氯、重金属元素以及添加剂组成的混合物。根据产生源，含油污泥可分为油田含油污泥(Oil field OS)、储运含油污泥(Storage and transportation OS)、炼油厂含油污泥(Refinery OS)和事故含油污泥(Accident OS)。据我国生态环保部统计，中国工业操作系统中含油污泥年产量已超过600万吨，历史总存量已达到1.43亿吨。含油污泥因其可燃性、毒性、难生物降解性，生物毒性等被列入《国家危险废物名录》清单中。含油污泥平均石油含量约为10～30％，鉴于其潜在资源性及危害性并存，亟需适合含油污泥资源化处理的新技术。迄今为止，已经开发了相当多的含油污泥处理方法，其中使用较广泛的是调制-机械分离技术与热处理技术，调制机械分离技术处理后残渣含油率高，热处理技术主要包括焚烧与热解技术，焚烧技术处理资源利用效率低并且会产生二噁英等二次污染，相比于这些方法，热解技术因其自身特点而受到广泛关注。含油污泥在高温缺氧环境下分解为小分子的热解气和中分子的热解油，残渣中含油率低，并且由于反应气氛缺氧，排气量小，减轻了对大气的二次污染。但热解技术也同样具有其技术瓶颈，主要体现在含油污泥热解产物附加值低且热解过程耗能高。这是由于含油污泥黏性大，热解过程传热传质较困难。

直链烷烃是含油污泥热解产物之一，其在化工生产中具有重要意义。CN201120503691.9公开了一种连续分离提取石脑油中直链烷烃的装置，其指出在乙烯工业生产过程中直链烷烃作为优质裂解原料最易生成乙烯等目的产物，从而提高乙烯产率，降低劣质裂解汽油产率，降低炉管结焦量，延长开工周期，经济效益提高。此外，直链烷烃还可作为芳香化反应的中间体，并在蛋白质/维生素液浓缩物的制备中得到应用。因此，若能增加含油污泥热解油中直链烷烃含量，会极大程度提高热解油附加值。

CN201910885711.4公开了一种油泥热解与钢渣还原协同处置的方法，其将油泥加热软化，与一定粒度钢渣按照合适比例混合，放置于连续热解磁选装置上加热到适宜温度，选择合适的停留时间和磁选管磁场强度，获得热解油气产品并还原钢渣。该专利通过热解的方式实现了油泥的减量化，但仍存在如下问题：钢渣的加入并未增加热解油产率，且热解油中直链烷烃含量低。这是由于常规钢渣表面被炭黑、碳质沉积物和各种结焦物质覆盖，堵塞钢渣内原有孔隙，影响含油污泥与钢渣内部活性位点接触，阻碍钢渣的催化效果，在其与含油污泥热解过程中会阻碍挥发分的析出，促进挥发分二次裂解成为小分子的热解气。

发明内容