1、热萃取脱水污泥处理技术热萃取脱水污泥处理技术中石化抚顺石油化工研究院中石化抚顺石油化工研究院(FRIPP)赵景霞赵景霞 回军回军 / 13050132641 / 13050191793中石化抚顺石油化工研究院中石化抚顺石油化工研究院(FRIPP)抚顺石油化工研究院抚顺石油化工研究院创建于创建于19531953年年，是国内最早，是国内最早建立的石油研究机构。建立的石油研究机构。多年来一直承担国家发改委、国家科技部和中国多年来一直承担国家发改委、国家科技部和中国石化的重大基础研究和应用研究。石化的重大基础研究和应用研究。 临氢催化临氢催化、环境保护环境保护、生物化工生物化工、精细石油化精细石油化
2、工、石蜡、沥青工、石蜡、沥青等专业领域等专业领域，许多专业研究水平许多专业研究水平和开发实力已步入世界先进行列和开发实力已步入世界先进行列。70%30%10%90%抚研院主要研究领域技术市场占有率抚研院主要研究领域技术市场占有率渣油加氢技术市场分额抚研院技术抚研院技术加氢裂化技术市场分额加氢裂化技术市场分额抚研院技术抚研院技术近二十年来取得国家和省部级科技成果近二十年来取得国家和省部级科技成果300300 多项，多项，其中：其中： 获国家科技进步获国家科技进步一等奖一等奖3项项，二等奖二等奖4项项 获国家技术发明获国家技术发明二等奖一项二等奖一项 省（部）级科技进步省（部）级科技进步特等奖特等
3、奖1项、一等奖项、一等奖28项项科研能力科研能力实干奉献、成果累累实干奉献、成果累累 中外专利中外专利11001100余件余件o 专利专利授权授权700700余余件件20002000年以来专利申请量持续位居全国科研院所前年以来专利申请量持续位居全国科研院所前1010名名o每年获得国内授权每年获得国内授权100100件以外，国外授权件以外，国外授权445 5件件科研能力科研能力自主创新、国内领先自主创新、国内领先主要内容主要内容一一 、污泥产生源及处理技术现状、污泥产生源及处理技术现状二二 、污泥处理技术研究背景、污泥处理技术研究背景三三 、热萃取脱水技术介绍、热萃取脱水技术介绍四四 、热萃取脱
4、水技术特点、热萃取脱水技术特点五五 、合理的方案选择及需要攻关内容、合理的方案选择及需要攻关内容一一 、污泥产生源及处理技术现状、污泥产生源及处理技术现状还有炼厂罐区产生的罐底油泥还有炼厂罐区产生的罐底油泥隔油池隔油池浮选池浮选池生化池生化池贮存池贮存池浓缩浓缩脱水脱水机械脱水机械脱水脱出水返回污水系脱出水返回污水系统脱水污泥脱水污泥炼油污水炼油污水外排外排炼炼厂厂污污水水处处理理流流程程炼油企业含油污泥产生工段炼油企业含油污泥产生工段某炼厂某炼厂2006年污水处理装置污泥产量年污水处理装置污泥产量项目项目处理水量处理水量浮渣浮渣油泥油泥剩余活性污泥剩余活性污泥数量万数量万t t4274272
5、 0.80.82 2污水场产生的污泥组成污水场产生的污泥组成 离心脱水后污泥是油水固三相混合物，含水率一般在离心脱水后污泥是油水固三相混合物，含水率一般在75%90%75%90%，含油，含油1%20%1%20%， 600600灼烧残渣为灼烧残渣为2%10%,2%10%, 乳化乳化严重，采用常规方法难以将油、水、固分离严重，采用常规方法难以将油、水、固分离油：油： 各种有机物：包括溶解和乳化的油类、酚类、苯系物等各种有机物：包括溶解和乳化的油类、酚类、苯系物等固体物固体物：金属物、催化剂粉末、焦粉、土、砂及无机盐等：金属物、催化剂粉末、焦粉、土、砂及无机盐等水存在的形式：水存在的形式：游离水、间
6、隙水、吸附水、毛细水和内部结游离水、间隙水、吸附水、毛细水和内部结合水等合水等 污泥性质及危害污泥性质及危害 废水处理过程中产生的废水处理过程中产生的池底泥、浮渣、剩余活池底泥、浮渣、剩余活性污泥、罐底池以及采油过程产生的污泥性污泥、罐底池以及采油过程产生的污泥，都是含，都是含油污泥，由于含有多种有毒有害、难于生物降解的油污泥，由于含有多种有毒有害、难于生物降解的污染物，污泥中的油、水、固很难分开，直接填埋污染物，污泥中的油、水、固很难分开，直接填埋污染土壤、地表水、地下水，给环境造成极大危害，污染土壤、地表水、地下水，给环境造成极大危害，国外三泥处理现状国外三泥处理现状国外采用土地填埋，美国
7、大约有国外采用土地填埋，美国大约有100100个土地处置场。个土地处置场。经济合算的方法，但对周边环境的二次污染严重。经济合算的方法，但对周边环境的二次污染严重。 19841984年美国将炼油含油污泥（年美国将炼油含油污泥（K048K052K048K052）规定为）规定为危险废物，必须进行无害化处理。危险废物，必须进行无害化处理。所以所以19841984年以后，美国开始了新一轮污泥处理研究年以后，美国开始了新一轮污泥处理研究热。有生物法、热解吸法、溶剂萃取法、焚烧法及热。有生物法、热解吸法、溶剂萃取法、焚烧法及送焦化处理等处理技术出现。送焦化处理等处理技术出现。国外公司炼油污泥处理的主要技术国
8、外公司炼油污泥处理的主要技术1.1. 19941994年年Texaco Inc.Texaco Inc.和和Stone & WebsterStone & Webster开发生物法开发生物法2.2. 19871987年美国年美国AllianceAlliance的溶剂萃取法处理含油污泥的溶剂萃取法处理含油污泥建成日产建成日产7.57.5吨滤饼的溶剂萃取示范装置吨滤饼的溶剂萃取示范装置19871987年年1212月投产，并通过月投产，并通过EPAEPA验收，获验收，获BDATBDAT3.3. 美国美国Dehydro-Tech CorporationDehydro-Tech Corporation采用深
9、度脱水技术，采用深度脱水技术，4.4. MobilMobil和和RichfieldRichfield公司开发污泥送焦化处理技术公司开发污泥送焦化处理技术5.5. 焚烧处理如焚烧处理如PhillipsPhillips国内污泥处理现状国内污泥处理现状池底底泥：池底底泥： 直接外运处理直接外运处理 浮渣：浮渣： 送焦化装置处理送焦化装置处理剩余活性污泥：剩余活性污泥：脱水后外运填埋处理脱水后外运填埋处理脱水后泥饼：脱水后泥饼：送水泥场综合利用处理或送送水泥场综合利用处理或送CFBCFB锅炉处理锅炉处理污泥送焦化处理污泥送焦化处理Mobil和和Richfield公司开发污泥送焦化处公司开发污泥送焦化处
10、理技术。作焦化的急冷油或急冷水使用。理技术。作焦化的急冷油或急冷水使用。问题有：问题有：1. 气味影响：气味影响：2. 冷焦水影响：冷焦水影响：3. 气管线结焦影响气管线结焦影响4. 焦质量影响焦质量影响5. 有的企业没有焦化或焦化能力小，或有的企业没有焦化或焦化能力小，或生产高质量针状焦，无害实施此方法。生产高质量针状焦，无害实施此方法。污泥焚烧技术污泥焚烧技术 上世纪上世纪8080年代石化企业建立了许多污泥焚烧设施。年代石化企业建立了许多污泥焚烧设施。这是靠这是靠高温分解和深度氧化使三泥中的有机成分彻底分高温分解和深度氧化使三泥中的有机成分彻底分解，最大限度减少体积并消除有毒有害物质。解，
11、最大限度减少体积并消除有毒有害物质。 但是焚烧技术的缺点是能耗高（污泥含水率高）、但是焚烧技术的缺点是能耗高（污泥含水率高）、在焚烧过程中容易造成废气污染等，必须配套建设合适在焚烧过程中容易造成废气污染等，必须配套建设合适的尾气净化装置及热回收装置。由于运行成本过高，国的尾气净化装置及热回收装置。由于运行成本过高，国内石化企业已建设的焚烧装置多处于停产状态。内石化企业已建设的焚烧装置多处于停产状态。 存在问题存在问题污泥外运的最大问题污泥外运的最大问题: : 1 1、污染物转移、污染物转移2 2、二次污染将给企业带来风险、二次污染将给企业带来风险我国法规我国法规环保法规的逐年严格和规范，转移将
12、受环保法规的逐年严格和规范，转移将受到限制。到限制。19981998年我国已将炼厂污泥列入年我国已将炼厂污泥列入国家危险废物名录国家危险废物名录（HW08HW08和和HW09HW09）危险废物名录（正在修改之中，修改后）危险废物名录（正在修改之中，修改后）我们固体废物处置控制标准我们固体废物处置控制标准综合处置标准综合处置标准：固体废物污染环境防治法固体废物污染环境防治法 2004.12 2004.12月修改月修改危险废物相关法律法规危险废物相关法律法规危险废物危险废物贮存贮存污染控制标准污染控制标准GB18597-2001GB18597-2001危险废物危险废物填埋填埋污染控制标准污染控制标
13、准GB18598-2001GB18598-2001危险废物危险废物焚烧焚烧污染控制标准污染控制标准GB18484-2001GB18484-2001制定严格的法律法规的目的制定严格的法律法规的目的 显著降低废物显著降低废物 毒性毒性 消除有害成分和危险废物迁移的消除有害成分和危险废物迁移的可能性可能性 尽量减少对人类健康和环境造成的短期尽量减少对人类健康和环境造成的短期 和长期和长期威胁威胁 随着国家法律法规的严格污泥外运将受限随着国家法律法规的严格污泥外运将受限, ,天津、洛阳等地方政府对污泥外运企业实施国天津、洛阳等地方政府对污泥外运企业实施国家规定的危险废物标准收费，即每吨污泥家规定的危险
14、废物标准收费，即每吨污泥1000200010002000元不等元不等二二 、污泥处理技术研究背景、污泥处理技术研究背景抚研院三泥减量化无害化工作背景抚研院三泥减量化无害化工作背景 从从19991999年开展了一系列含油污泥减量化及无年开展了一系列含油污泥减量化及无害化处理研究工作，经多年研究开发，形成独特害化处理研究工作，经多年研究开发，形成独特的污泥处理成套技术。主要包括：的污泥处理成套技术。主要包括： 减少浮渣产生量：减少浮渣产生量：有机絮凝剂替代无机絮凝剂；有机絮凝剂替代无机絮凝剂； 减少三泥体积：减少三泥体积：开发出高效脱水剂；开发出高效脱水剂； 开发开发热萃取脱水热萃取脱水污泥无害化
15、处理成套技术。污泥无害化处理成套技术。热萃取热萃取/脱水脱水污泥处理技术污泥处理技术开发开发 20002000年完成实验室研究及年完成实验室研究及2L/h2L/h连续装置试验。连续装置试验。 2001200320012003年完成了年完成了30L/h30L/h连续装置的现场中连续装置的现场中试试验试试验 20072007年在洛阳分公司建立了工业装置，处理年在洛阳分公司建立了工业装置，处理规模为规模为12t/h12t/h 成功开发了成功开发了热萃取热萃取/ /脱水脱水处理技术。处理技术。三三 、热萃取脱水技术介绍、热萃取脱水技术介绍热萃取脱水污泥处理技术简介热萃取脱水污泥处理技术简介 该工艺以炼
16、厂溶剂油为输送和传热介质，以低该工艺以炼厂溶剂油为输送和传热介质，以低压蒸汽为热源，在强制循环的条件下实现了脱除污压蒸汽为热源，在强制循环的条件下实现了脱除污泥中的水，污泥中的油和固体物转移到溶剂油中，泥中的水，污泥中的油和固体物转移到溶剂油中，经沉降分离的固体物送脱油干燥系统得湿粉状固体，经沉降分离的固体物送脱油干燥系统得湿粉状固体，水去污水场处理，油定期返回炼油装置，固体物流水去污水场处理，油定期返回炼油装置，固体物流具有热值，送电厂再利用。具有热值，送电厂再利用。 彻底将彻底将国家名文规定为国家名文规定为危险废物危险废物的处理为非危废的油水固三相物流，所有的处理为非危废的油水固三相物流，
17、所有物流在物流在厂内循环利用厂内循环利用，没有新的危废产生，彻地消，没有新的危废产生，彻地消除污泥外运给企业带来的环境风险。除污泥外运给企业带来的环境风险。 热萃取热萃取/ /脱水处理技术流程脱水处理技术流程油水分离器油水分离器2冷冷凝凝器器1换换热热器器混混合合罐罐塔塔1塔塔2干燥脱油机干燥脱油机换换热热器器1沉降沉降分离分离罐罐换换热热器器油水分离器油水分离器1蒸汽蒸汽冷却水冷却水含 油含 油污泥污泥油返回系统油返回系统水进污水场水进污水场水进污水场水进污水场油返回系统油返回系统 汽 提汽 提蒸汽蒸汽固体物固体物冷凝器冷凝器加热加热 蒸汽蒸汽冷冷凝凝器器热萃取热萃取/ /脱水产生物流性质脱
18、水产生物流性质热萃取热萃取/ /脱水产物：脱水产物：水、油、固体物水、油、固体物水：水： 排入污水场再处理排入污水场再处理油：油： 回到热萃取单元循环利用（回收回到热萃取单元循环利用（回收 油定期返回炼厂加工）油定期返回炼厂加工）固体物：固体物： 热值：热值：1500018000J/g, 1500018000J/g, 粉状，粉状， 送电厂利用发电送电厂利用发电 经热萃取脱水处理后，将国家规定的危废污经热萃取脱水处理后，将国家规定的危废污泥处理成水和油及有利用价值的固体物，实现了泥处理成水和油及有利用价值的固体物，实现了污泥处理不出厂。污泥处理不出厂。热萃取脱水技术关键热萃取脱水技术关键1)1)
19、 工艺路线的选择；工艺路线的选择；2)2) 馏分油的选择；馏分油的选择；3)3) 污泥与溶剂比的确定；污泥与溶剂比的确定；4)4) 热萃取热萃取/ /脱水操作温度及压力的选择；脱水操作温度及压力的选择；5)5) 设备结构及参数等。设备结构及参数等。 热萃取脱水污泥处理技术创新点热萃取脱水污泥处理技术创新点1)1)将溶剂油引入污泥处理系统，有效破坏了污泥将溶剂油引入污泥处理系统，有效破坏了污泥原来的油水固界面水化膜，在加热时可使水较原来的油水固界面水化膜，在加热时可使水较易汽化并溢出，降低了处理强度，节省操作费易汽化并溢出，降低了处理强度，节省操作费用和设备设资；用和设备设资；2)2)增加泵的强
20、制循环，一方面是增加混合效果，增加泵的强制循环，一方面是增加混合效果，二是防止污泥沉积堵塞管线；二是防止污泥沉积堵塞管线；3)3)创新点是所有产物包括水、油、固都有合理去创新点是所有产物包括水、油、固都有合理去向，在厂区内循环利用向，在厂区内循环利用, ,不排入外环境。将国不排入外环境。将国家明文规定的危废经该技术处理后不再有新的家明文规定的危废经该技术处理后不再有新的污染因素污染因素四四 、热、热萃取脱水技术特点萃取脱水技术特点热萃取热萃取/ /脱水技术特点脱水技术特点 有效破乳，彻底实现油、水、固分离有效破乳，彻底实现油、水、固分离 最大限度回收油，变废物为资源；最大限度回收油，变废物为资
21、源； 脱出水水质可排入污水处理场脱出水水质可排入污水处理场 最终产生固体量少，不含水，热值高。最终产生固体量少，不含水，热值高。 溶剂用量低，无需再生，可重复使用；溶剂用量低，无需再生，可重复使用； 操作条件缓和，处理效果稳定，操作条件缓和，处理效果稳定， 最终实现最终实现 减量化、资源化和无害化。减量化、资源化和无害化。 热萃取脱水污泥处理技术热萃取脱水污泥处理技术填补了国内空白填补了国内空白中试过程产生的固体产物中试过程产生的固体产物热萃取脱水污泥处理工业示范装置热萃取脱水污泥处理工业示范装置工业示范装置产生的固体产物一工业示范装置产生的固体产物一 工业示范装置脱油干燥机产生的固体物工业示
22、范装置脱油干燥机产生的固体物工业装置产生的固体产物二工业装置产生的固体产物二工业装置初步结果工业装置初步结果装置进料：装置进料：离心脱水后泥饼。含水离心脱水后泥饼。含水7085%7085%，含固，含固1020%1020%，含油，含油815%815%。最终固体物最终固体物：干燥程度可控。一种较干燥，类似于飞：干燥程度可控。一种较干燥，类似于飞灰，热值灰，热值1800kJ/kg1800kJ/kg；另一种湿粉，热值；另一种湿粉，热值18000kJ/kg,18000kJ/kg,含油含油5%5%20%20%，不含水。，不含水。每吨污泥回收油：每吨污泥回收油：110110140kg140kg最终固体物量：
23、最终固体物量：缩减到离心泥饼量的缩减到离心泥饼量的15%20%15%20%五五 、合理的方案选择及攻关内容、合理的方案选择及攻关内容独立的污泥处理方案独立的污泥处理方案1、独立的污泥处理系统：独立的污泥处理系统：在污水场建立污泥处在污水场建立污泥处理成套装置，包括离心脱水和热萃取深度脱理成套装置，包括离心脱水和热萃取深度脱水，污泥集中收集，采用离心机预脱水后送水，污泥集中收集，采用离心机预脱水后送热萃取脱水装置进行无害化处理，整个污泥热萃取脱水装置进行无害化处理，整个污泥处理自成体系。处理自成体系。2、物料消耗：物料消耗：取自装置的馏分油取自装置的馏分油 不小于不小于0.7Mpa的蒸汽的蒸汽
24、电和冷凝水电和冷凝水3、产品：产品：污水，回收的油和固体物污水，回收的油和固体物 三泥处理与焦化联合方案三泥处理与焦化联合方案 因为污泥含水，采用焦化法处理污泥给焦因为污泥含水，采用焦化法处理污泥给焦化操作带来一系列的问题，如果将热萃取脱水化操作带来一系列的问题，如果将热萃取脱水与焦化联合设计，即可减少污泥含水给焦化带与焦化联合设计，即可减少污泥含水给焦化带来的问题，也可以简化污泥处理流程，经济合来的问题，也可以简化污泥处理流程，经济合理，值得偿试。理，值得偿试。油泥处理与焦化联合方案油泥处理与焦化联合方案 以焦化馏分油为输送和传热介质，在污以焦化馏分油为输送和传热介质，在污泥进焦化塔前将污泥
25、中的水脱出，最大限度泥进焦化塔前将污泥中的水脱出，最大限度减少污泥中的水给焦化带来的影响。脱水后减少污泥中的水给焦化带来的影响。脱水后物料直接送焦化塔作急冷油使用，减少了热物料直接送焦化塔作急冷油使用，减少了热萃取脱水流程中的沉降和固体物脱油干燥单萃取脱水流程中的沉降和固体物脱油干燥单元，减少设备投资和占地，简化流程，污泥元，减少设备投资和占地，简化流程，污泥中的油可作为焦化馏分油回收利用，固体物中的油可作为焦化馏分油回收利用，固体物变化焦炭的灰分。变化焦炭的灰分。人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。
