用花生榨油大家并不陌生, 但在泥中榨油, 你听说过吗? 1月25日, 在中国石油工程建设有限公司的含油污泥热解技术工业化应用试验成果展示会上记者了解到, 有一种可以定制的 '榨油机' , 具有泥中榨油的神奇功能, 回收的石油可作为炼厂原料继续深加工, 成为高附加值的油品.
国内炼化企业处理含油污泥的传统方法成本高, 效果差, 是困扰企业的老大难. 含油污泥热解技术在国内炼化企业油泥处理领域的首次试验性应用, 开拓了炼化企业油泥处理新思路.
问题导向 变中求生
'国内现有的炼化企业对含油污泥都有相应的处理处置措施, 但完全实现资源化利用还存在一定的技术难度. ' 1月31日, CPECC华东环境岩土工程分公司副总师肖勇对记者说, '这项技术是通过一套特殊处理装置, 将含油污泥内的油品以热解的形式分离出来, 可实现油品再次回收, 不凝气作为补充燃料, 残渣资源化利用. '
CPECC华东环境岩土工程分公司长期从事环境评价, 安全评价业务, 抓住机会 '走出去引智' , 开拓油泥处理新业务领域, 引入国外先进技术, 通过试验及研发提高创新能力, 实现转型升级, 提升企业市场竞争实力.
目前, 国内外含油污泥处理技术主要包括填埋, 热洗, 焚烧, 生物修复, 物理化学等十余种, 但这些技术在实际工业应用中, 或需要占用大量土地, 或消耗大量燃料, 或运行成本高, 效率低, 或带来二次污染, 在一定程度上限制了大规模应用.
尽管国外先进含油污泥处理技术均有成功应用案例, 但在国内炼化企业及油田能否安全可靠, 长周期稳定运行, 还未见相关报道, 成为困扰环保人的一个心病.
变中出生路, 变中求发展. CPECC华东环境岩土分公司联合优尼环境共同组建研发团队, 解决石油化工企业含油污泥处理这一难题. 2016年下半年开始, 研发团队转战各地, 从克拉玛依到天津大港, 对各种含油污泥展开组分调查, 化学分析和离心试验等工作, 经过上千次的技术组合和工艺设计, 破解了一个又一个难题.
思路拓展 逐步推进
国内环保科技人员已解决了一个个难题, 留下来的都是极其难啃的硬骨头. 说起来容易, 做起来难, 研发团队花费了大量时间在系统设计和非标设备设计及现场优化上.
在调研和试验时, 得知国外有一种新型热解技术在油田和炼厂广泛应用. 但国外炼厂产生的含油污泥与国内不一样, 怎么把国外热解技术与国内炼厂实际情况相结合, 自主开发出一套接地气的热解及配套技术?
创新有破有立. 在本质安全有保证的情况下, 研究团队确定了热解及配套设备的相关技术参数, 2017年9月在大港石化进行先导性试验, 开展新工艺, 新装备, 新材料现场试验示范, 推动科研成果向现场生产转化.
试验装置在进行HAZOP安全分析时, 发现国外的敞口式油泥上料系统存在较大隐患, 研发团队对试验方案进行修改, 使其上料系统完全密闭运行, 满足炼厂安全要求. 设备到后, 研发团队经过20多天努力, 在预制工厂内完成非标设备制造和橇装化.
试验装置现场调试时, 由于外方技术人员对含液率高达90%的中国炼化油泥不熟悉, 经过几天摸索也无进展, 已经打算放弃. 研发团队在组长的带领下, 经过多次探讨调试方法, 通过合理的参数配比, 突破了热解用于高含液油泥的技术难题.
装置在运行时, 新的问题又出现了. 国内炼化油泥胶质含量高, 黏性大, 容易堵塞出渣系统, 研发团队采用调节设备运行温度, 采用梯级降温的方式实现了顺利出渣. 在2017年12月下旬, 天津大港低温达零下十几摄氏度, 油泥槽内均已结冰. 现场操作人员顶着严寒, 采取蒸汽伴热方式进行人工搅拌, 确保试验装置正常运转.
经过现场试验测试, 热解技术完全可满足炼化油泥处理要求, 可处理含液量高于90%的含油污泥, 减量化达80%以上, 处理成本远低于外委处置费用. '目前含油污泥主流治理技术在国外, 通过引进热解核心设备, 并自主研发外围配套设备, 可以短时间实现项目工业化应用, 并可节省大量费用. ' 项目负责人介绍.
自主创新 破解瓶颈
研发团队打造重大核心配套技术利器, 有效破解了生产技术难题. 这套装置不凝气回到热解设备作为补充燃料自用, 可减少热解设备的燃料使用量. 热解残渣采用螯合工艺对其进行稳定化, 固化处理, 可进行填埋处理或建材综合利用.
油泥热解处理技术大规模推广应用, 可消除炼化油泥在厂区的安全风险及可能造成的环境影响. 现有的油泥外运处理成本高, 企业经济负担重. 热解处理技术不仅可节省外委处置费用, 还可回收大量的石油资源, 为炼厂带来增值效益.
'把面向业务发展主战场作为科技创新的主攻方向, 高质量发展要求我们一定要把产业创新摆在重要位置. ' CPECC副总经理汪桃义介绍. 通过自主创新和引进消化吸收再创新, 对制约企业发展技术难题和行业共性技术问题进行攻关, CPECC在多领域取得重大突破.
2017年, CPECC投入科研经费1.2亿元, 开展科研项目100余项, 其中国家级重大专项3项, 集团公司级4项; 获授权专利62项, 发明专利26项, 技术秘密认定28项; 申报认定集团公司自主创新产品7项, 推广应用科技成果30余项.
含油污泥热解技术工艺流程
含油污泥贮存在油泥槽内, 通过上料系统将油泥提升至预处理系统, 经预处理后将物料送入热解系统, 热解后物料经冷却螺旋后排出系统. 热解出来的工艺气经水洗, 冷凝分离, 不凝气经尾气处理系统处理后, 返回热解设备作为辅助燃料, 冷凝的液体经油水分离后, 废油回收利用, 废水进入水处理系统.
专家视点
固废处理热解技术大有可为
从海洋投弃, 土地填埋到自然干燥, 脱水生物堆肥, 再到干燥焚烧, 热解气化, 我国固废处置技术经历了由低级到高级的演变过程. 由于我国长三角, 珠三角, 京津冀地区人口密集, 土地资源紧张, 固废焚烧成为主流技术, 也是发展过程的自然选择. 研发经济, 环保, 安全的处理方法和装置, 充分回收油泥中的石油, 并使处理后泥土中的残油量等指标达到国家新标准势在必行.
热解技术是世界上高分子质能研究的前沿技术之一. 这项技术以连续的工艺和工厂化的生产方式, 将污油泥转化为高品质的易储存, 易运输, 能量密度高且使用方便的油, 可燃气, 固态产物等高附加值能源产品. 与常规耗氧焚烧技术相比, 其具有排放烟气量和大气污染物少, 有效减少温室气体排放等优点.
石油行业的油泥等固废与市政垃圾污泥不一样, 含油率不仅高, 还不好脱水. 目前, 用热解技术处理含油污泥是最可行的. 热解是个新兴技术, 涉及材料学, 热工, 自动化控制等, 我国研究起步比较晚.
在大港石化针对产生的炼化 '三泥' 和罐底油泥首次在国内进行热解试验, 在引进美国油泥热解核心技术的基础上, 我们自主研发了配套技术及设备, 试验设备全部采用橇装化设计. 经长周期的试验测试, 热解技术完全能满足炼化油泥的处理要求, 处理后的残渣符合国家标准, 可回收油泥中的石油烃, 具有较高的安全性和可靠性.
热解技术作为我国重点发展的重大装备技术, 已经在各个领域得到广泛应用, 成为固废处置之重器. 除了污泥热解外, 在垃圾处理, 生物质, 危废热等处理中, 热解处理也越来越被广泛应用. 例如, 将热解气化拓展至土壤修复, 危废含油污泥, 含铬污泥, 餐厨垃圾, 皮革下脚料等的处置, 并用于稻壳, 玉米秸秆等生物质的生物炭制备和能量清洁利用, 以及活性炭的再生利用等领域.
热解技术在固废处理各领域将大有可为. 谁掌握了热解技术, 谁就拥有了先导权与话语权. 由不可再生的碳基资源向可再生生物基资源转变, 已经成为国际趋势. 美国能源署将热解作为第三代生物质能源利用的关键技术, 日本, 澳大利亚, 德国等也在进行相应研究. 在德国, 实施了规模达100吨的垃圾热解实验工程.
同时, 在零排放上, 热解技术也将成为趋势. 我国将热解技术用于生物发酵菌渣的处理, 在危废处理领域前景广阔. 作为乡镇的系统解决方案, 热解技术在农业废物处理上也将大展拳脚.
作为行之有效的固废处理技术, 希望热解这种清洁焚烧技术, 可以得到更多的关注与认可. 我们要沿着正确的技术路线, 推进热解技术不断进步.
