本公開涉及油泥處理技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種油泥尾氣處理工藝。
背景技術(shù)：
油泥是含油污泥，屬于HW08類危險(xiǎn)廢物，具有易燃性和毒性，而且油泥中的有毒物質(zhì)難以降解，對(duì)生態(tài)和人類健康造成嚴(yán)重危害。
油泥處理難度大，目前沒有得到有效地處理，石油煉化等行業(yè)每年產(chǎn)生數(shù)百萬噸含油污泥，且存量巨大。
油泥可以進(jìn)行熱解后回收其中的油類物質(zhì)，但是熱解尾氣中含有大量的有機(jī)物、硫化物和氮化物，不經(jīng)過處理，無法達(dá)到國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本公開的目的是提供一種油泥尾氣處理工藝，該工藝能夠?qū)τ湍辔矚膺M(jìn)行處理后符合國家排放標(biāo)準(zhǔn)。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本公開提供一種油泥尾氣處理工藝，該工藝包括：將油泥熱解所產(chǎn)生的油泥尾氣依次進(jìn)行逆流堿洗、逆流霧化水洗和多介質(zhì)催化氧化處理，得到處理后尾氣。
可選的，所述逆流堿洗的條件包括：堿洗液為濃度為1～30重量％的氫氧化鈉溶液，堿洗液與油泥尾氣的接觸時(shí)間為5～15秒，液氣體積比為(3～15)：1。
可選的，所述多介質(zhì)催化氧化處理的步驟包括：將經(jīng)過逆流霧化水洗的尾氣與酸液、氧化劑和亞鐵離子在鎳基催化劑的作用下進(jìn)行催化氧化反應(yīng)；優(yōu)選地，經(jīng)過催化氧化反應(yīng)后的霧化液體在加入酸液、氧化劑和亞鐵離子后循環(huán)使用；其中，氧化劑優(yōu)選為雙氧水。
可選的，所述催化氧化的條件包括：所述催化氧化反應(yīng)的時(shí)間為15～45秒，液氣體積比為(3～15)：1，溫度為室溫至60℃，所述酸液為選自鹽酸、硫酸和草酸中的至少一種，所述雙氧水和亞鐵離子的摩爾比為1：(2～10)。
可選的，所述鎳基催化劑包括竹炭和負(fù)載在所述竹炭上的三氧化二鎳，所述鎳基催化劑的比表面積為100～300米2/克，孔隙率為85～95％。
可選的，所述逆流堿洗的步驟包括：將油泥尾氣從逆流式堿液洗滌塔下部的油泥尾氣入口送入所述逆流式堿液洗滌塔中并與填料層和由填料層上方噴淋器所噴淋的堿洗液接觸并進(jìn)行所述逆流堿洗，所得堿洗尾氣從所述逆流式堿液洗滌塔的頂部送出，所得堿洗液從所述逆流式堿液洗滌塔底部的堿洗液出口送出；
優(yōu)選地，將油泥尾氣從逆流式堿液洗滌塔底部的油泥尾氣入口送入所述逆流式堿液洗滌塔中；
優(yōu)選地，堿噴淋液分層均勻噴淋。
可選的，所述填料層中填充有塑料空心球。
可選的，將經(jīng)過逆流霧化水洗的尾氣經(jīng)過氣體分布板進(jìn)行分布后再進(jìn)行所述催化氧化反應(yīng)。
可選的，通過引風(fēng)機(jī)將處理后尾氣引出。
可選的，將引風(fēng)機(jī)引出的處理后尾氣通過距地面的距離大于25米的排氣筒進(jìn)行排放。
采用本公開提供的油泥尾氣處理工藝能夠?qū)τ湍辔矚膺M(jìn)行處理，以達(dá)到國家排放的標(biāo)準(zhǔn)，從而有利于油泥熱解的進(jìn)行。
本公開的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說明。
附圖說明
附圖是用來提供對(duì)本公開的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的具體實(shí)施方式一起用于解釋本公開，但并不構(gòu)成對(duì)本公開的限制。在附圖中：
圖1是本公開尾氣處理工藝所采用裝置的一種具體實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標(biāo)記說明
500逆流式堿液洗滌塔 501逆流式霧化水洗塔 502三相多介質(zhì)催化氧化塔
503引風(fēng)機(jī) 504排氣筒 505噴淋器
506霧化噴嘴 507催化劑層 508循環(huán)泵
509管線 510氣體分布板 511填料層
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本公開的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說明和解釋本公開，并不用于限制本公開。
油泥經(jīng)過熱解后會(huì)產(chǎn)生熱解蒸汽，熱解蒸汽進(jìn)行冷卻回收油類后，會(huì)產(chǎn)生沸點(diǎn)低于室溫的尾氣，該尾氣中含有大氣污染物，大氣污染物質(zhì)包括無機(jī)污染物和有機(jī)污染物，無機(jī)污染物如粉塵、SO2、NOx、H2S等，有機(jī)污染物包括低沸點(diǎn)的有機(jī)物如短鏈醛、醇、酸、酚類(4-羥基3-甲基-正丁醛、乙酸、丁酸、苯乙烯、4-甲基-己醛、苯甲醛、3-甲基苯酚)和沸點(diǎn)較高的物質(zhì)如雜環(huán)類物質(zhì)、長鏈烴、酸、酯等。因此，需要通過尾氣處理裝置對(duì)油泥尾氣進(jìn)行處理，以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。本公開工藝將油泥熱解所產(chǎn)生的油泥尾氣依次進(jìn)行逆流堿洗、逆流霧化水洗和多介質(zhì)催化氧化處理，得到處理后尾氣。
本公開工藝基于油泥尾氣處理裝置進(jìn)行，一種具體實(shí)施方式，如圖1所示，所述油泥尾氣處理裝置包括：逆流式堿液洗滌塔500，設(shè)置有位于底部的油泥尾氣入口和堿洗液出口、以及位于頂部的堿洗尾氣出口；逆流式霧化水洗塔501，設(shè)置有位于側(cè)面的堿洗尾氣入口、位于底部的水出口、以及位于頂部的水洗尾氣出口；三相多介質(zhì)催化氧化塔502，設(shè)置有水洗尾氣入口、催化后尾氣出口和霧化液體出口；所述逆流式堿液洗滌塔500的堿洗尾氣出口與所述逆流式霧化水洗塔501的堿洗尾氣入口流體連通，所述逆流式霧化水洗塔501的水洗尾氣出口與所述三相多介質(zhì)催化氧化塔502的水洗尾氣入口流體連通?？梢詫⒂湍酂峤馑a(chǎn)生的油泥尾氣依次在逆流式堿液洗滌塔500、逆流式霧化水洗塔501和三相多介質(zhì)催化氧化塔502中進(jìn)行逆流堿洗、逆流霧化水洗和多介質(zhì)催化氧化處理，得到處理后尾氣進(jìn)行排放。經(jīng)過處理后的油泥尾氣能夠達(dá)到《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB14554-93)、《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB16297-96)及《危險(xiǎn)廢物焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB18484-2001)中規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。
由于尾氣的排放需要一定的高度，防止對(duì)地面層大氣造成污染，因此，所述油泥尾氣處理裝置還可以包括引風(fēng)機(jī)503和排氣筒504，所述引風(fēng)機(jī)503的氣體入口與所述三相多介質(zhì)催化氧化塔502的催化后尾氣出口流體連通，所述排氣筒504的氣體入口與所述引風(fēng)機(jī)503的氣體出口流體連通，排氣筒504一般距地面的距離大于25米。通過設(shè)置引風(fēng)機(jī)和排氣筒，一方面可以通過引風(fēng)機(jī)503將處理后尾氣從所述三相多介質(zhì)催化氧化塔502中引出，另一方面可以將引風(fēng)機(jī)503引出的處理后尾氣通過距地面的距離大于25米的排氣筒504進(jìn)行排放，從而達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
根據(jù)本公開，逆流式堿液洗滌塔的作用在于將油泥尾氣在逆流狀態(tài)下與堿液進(jìn)行接觸，以除去堿液中SO2、NOx、H2S等酸性物質(zhì)，通過逆流式堿噴淋，利用氫氧化鈉將含油污的廢氣進(jìn)行破乳后進(jìn)行吸收。例如，如圖1所示，所述逆流式堿液洗滌塔500內(nèi)可以設(shè)置有位于頂部的噴淋器505和位于所述噴淋器505下方的填料層511，所述噴淋器用于噴出堿液，例如可以為多孔盤式噴淋器，噴出的堿液與經(jīng)過填料層中的填料例如塑料空心球分散后的油泥尾氣接觸進(jìn)行堿洗。逆流式堿液洗滌塔內(nèi)部氣液逆流接觸方式促進(jìn)氣液間的傳質(zhì)過程，提高吸收效率。填料層內(nèi)部填充塑料空心球填料，增大氣液接觸面積，提高氣體的停留時(shí)間，促進(jìn)了對(duì)物質(zhì)的吸收效果。噴淋液分層適量均勻噴淋有效避免塔內(nèi)部氣體短流現(xiàn)象的發(fā)生。具體操作方式可以為：將油泥尾氣從所述逆流式堿液洗滌塔500底部的油泥尾氣入口送入所述逆流式堿液洗滌塔500中并與填料層511和由填料層511上方噴淋器505所噴淋的堿洗液接觸并進(jìn)行所述逆流堿洗，所得堿洗尾氣從所述逆流式堿液洗滌塔500的頂部送出，所得堿洗液從所述逆流式堿液洗滌塔500底部的堿洗液出口送出。所述逆流堿洗的條件可以包括：堿洗液為濃度為1～30重量％的氫氧化鈉溶液，優(yōu)選為2～8重量％的氫氧化鈉溶液，堿洗液與冷卻廢氣的接觸時(shí)間為5～15秒，液氣體積比為(3～15)：1，堿噴淋液分層均勻噴淋。
堿洗后的尾氣中酸性物質(zhì)被除去，但是會(huì)夾帶部分堿液和水分，為了將逆流式堿液洗滌塔中的堿性滴狀水和因溫度差冷凝產(chǎn)生的滴裝水、霧狀水進(jìn)行去除，為三相多介質(zhì)催化氧化塔高效運(yùn)行提供良好的環(huán)境，并防止堿性霧狀水進(jìn)入三相多介質(zhì)催化氧化塔造成pH的無功消耗，可以將堿洗后的尾氣送入逆流式霧化水洗塔501中進(jìn)行水洗。
根據(jù)本公開，三相多介質(zhì)催化氧化塔用于增加分子碎片與氧化基團(tuán)的反應(yīng)時(shí)間，促進(jìn)污染物質(zhì)的降解，保證在內(nèi)部催化劑層的作用下，氧化劑對(duì)少量未反應(yīng)的污染物質(zhì)進(jìn)行徹底氧化，從而保證出口氣體異味的達(dá)標(biāo)排放。例如，如圖1所示，所述三相多介質(zhì)催化氧化塔502內(nèi)設(shè)置有位于頂部的霧化噴嘴506、位于所述霧化噴嘴506下方的催化劑層507，所述水洗尾氣入口和所述霧化液體出口位于三相多介質(zhì)催化氧化塔502的所述催化劑層507下方的側(cè)面，所述三相多介質(zhì)催化氧化塔502的外部設(shè)置有循環(huán)泵508和管線509，所述循環(huán)泵508和管線509流體連通所述霧化噴嘴506和霧化液體出口，所述管線509上設(shè)置有送入酸液、氧化劑和亞鐵鹽的入口，所述催化劑層507包括竹炭基質(zhì)層和負(fù)載在所述竹炭基質(zhì)層上的三氧化二鎳層，即鎳基催化劑。多介質(zhì)催化氧化處理的具體步驟可以包括：將經(jīng)過逆流霧化水洗的尾氣與酸液、氧化劑和亞鐵離子在鎳基催化劑的作用下進(jìn)行催化氧化反應(yīng)，經(jīng)過催化氧化反應(yīng)后的霧化液體優(yōu)選在加入酸液、氧化劑和亞鐵離子后循環(huán)使用。所述催化氧化的條件可以包括：所述催化氧化反應(yīng)的時(shí)間為15～45秒，液氣體積比為(3～15)：1，溫度為室溫至60℃，所述酸液為選自鹽酸、硫酸和草酸中的至少一種，所述氧化劑優(yōu)選為雙氧水，所述雙氧水和亞鐵離子的摩爾比為1：(2～10)。所述鎳基催化劑包括竹炭和負(fù)載在所述竹炭上的三氧化二鎳，所述鎳基催化劑的比表面積為100～300米2/克，孔隙率為85～95％。
為了使進(jìn)入三相多介質(zhì)催化氧化塔的尾氣充分分散以與催化劑層中的鎳基催化劑接觸，所述催化劑層507的下方可以設(shè)置有氣體分布板510，將經(jīng)過逆流霧化水洗的尾氣經(jīng)過氣體分布板510進(jìn)行分布后再進(jìn)行所述催化氧化反應(yīng)。
下面通過實(shí)施例來進(jìn)一步說明本公開，但是本公開并不因此而受到任何限制。
本公開實(shí)施例所用油泥來自某煉油廠原油儲(chǔ)罐罐底油泥，含碳量為58.7重量％，含氫量為7.21重量％，含氮量為0.55重量％，含硫量為0.31重量％，余量為重金屬和礦物質(zhì)。
本公開實(shí)施例中油類產(chǎn)物碳收率＝所得油類產(chǎn)物中碳元素重量/油泥中碳元素重量。油類產(chǎn)物中輕油、柴油和重油選擇性采用液相色譜進(jìn)行測(cè)定，輕油的餾程小于210℃，柴油的餾程為210～370℃，重油沸點(diǎn)在370℃以上。熱解廢渣、油泥和油類產(chǎn)物含碳量采用碳含量分析儀進(jìn)行測(cè)定。
實(shí)施例1
將罐底油泥在溫度為280℃，絕對(duì)壓力小于900毫巴的條件下進(jìn)行熱解，熱解所得蒸汽冷卻后，得到油類和熱解尾氣，熱解尾氣送入圖1所示的尾氣處理裝置中進(jìn)行處理。
如圖1所示，尾氣處理裝置包括逆流式堿液洗滌塔500、逆流式霧化水洗塔501和三相多介質(zhì)催化氧化塔502。逆流式堿液洗滌塔500中堿洗液為5重量％的氫氧化鈉溶液，控制堿洗液與尾氣的接觸時(shí)間為7秒，液氣體積比為5:1；逆流式霧化水洗塔501中水與經(jīng)過堿洗后尾氣的接觸時(shí)間為6秒，液氣體積比為1:1；水洗后尾氣在三相多介質(zhì)催化氧化塔502中停留時(shí)間為30秒，液氣體積比為6:1，液相包括5重量％稀硫酸、3重量％雙氧水和10重量％氯化亞鐵溶液，雙氧水和亞鐵離子的摩爾比為1：4，稀硫酸與雙氧水重量比為1:4，鎳基催化劑的比表面積為287米2/克，以竹炭為載體，排氣筒高度為25米。所得尾氣中硫化氫含量為0.03mg/m3，硫化氫排放量為0.20Kg/h，臭氣濃度50，排放尾氣符合國家標(biāo)準(zhǔn)GB14554-93、GB16297-96和GB18484-2001。
實(shí)施例2
實(shí)施例2的步驟與實(shí)施例1基本相同，不同之處在于：油泥熱解分為第一熱解和第二熱解，第一熱解的溫度為105℃，時(shí)間為2小時(shí)，壓力為800毫巴，第二熱解的溫度為260℃，時(shí)間為3小時(shí)，壓力小于50毫巴。所得尾氣中硫化氫含量為0.01mg/m3，硫化氫排放量為0.06Kg/h，臭氣濃度35。排放尾氣符合國家標(biāo)準(zhǔn)GB14554-93、GB16297-96和GB18484-2001。
實(shí)施例3
實(shí)施例3的步驟與實(shí)施例1基本相同，不同之處在于：逆流式堿液洗滌塔500中堿洗液為1重量％的氫氧化鈉溶液，控制堿洗液與尾氣的接觸時(shí)間為15秒，液氣體積比為3:1；逆流式霧化水洗塔501中水與經(jīng)過堿洗后尾氣的接觸時(shí)間為6秒，液氣體積比為1:1；水洗后尾氣在三相多介質(zhì)催化氧化塔502中停留時(shí)間為30秒，液氣體積比為6:1，液相包括5重量％稀硫酸、3重量％雙氧水和10重量％氯化亞鐵溶液，雙氧水和亞鐵離子的摩爾比為1：4，稀硫酸與雙氧水重量比為1:4，鎳基催化劑的比表面積為287米2/克，以竹炭為載體。所得尾氣中硫化氫含量為0.03mg/m3，硫化氫排放量為0.30Kg/h，臭氣濃度103。排放尾氣符合國家標(biāo)準(zhǔn)GB14554-93、GB16297-96和GB18484-2001。
實(shí)施例4
實(shí)施例4的步驟與實(shí)施例1基本相同，不同之處在于：逆流式堿液洗滌塔500中堿洗液為10重量％的氫氧化鈉溶液，控制堿洗液與尾氣的接觸時(shí)間為5秒，液氣體積比為15:1；逆流式霧化水洗塔501中水與經(jīng)過堿洗后尾氣的接觸時(shí)間為6秒，液氣體積比為1:1；水洗后尾氣在三相多介質(zhì)催化氧化塔502中停留時(shí)間為30秒，液氣體積比為6:1，液相包括5重量％稀硫酸、3重量％雙氧水和10重量％氯化亞鐵溶液，雙氧水和亞鐵離子的摩爾比為1：4，稀硫酸與雙氧水重量比為1:4，鎳基催化劑的比表面積為287米2/克，以竹炭為載體。所得尾氣中硫化氫含量小于0.01mg/m3，硫化氫排放量小于0.01Kg/h，臭氣濃度為200。排放尾氣符合國家標(biāo)準(zhǔn)GB14554-93、GB16297-96和GB18484-2001。
實(shí)施例5
實(shí)施例5的步驟與實(shí)施例1基本相同，不同之處在于：逆流式堿液洗滌塔500中堿洗液為20重量％的氫氧化鈉溶液，控制堿洗液與尾氣的接觸時(shí)間為5秒，液氣體積比為15:1；逆流式霧化水洗塔501中水與經(jīng)過堿洗后尾氣的接觸時(shí)間為6秒，液氣體積比為1:1；水洗后尾氣在三相多介質(zhì)催化氧化塔502中停留時(shí)間為30秒，液氣體積比為6:1，液相包括5重量％稀硫酸、3重量％雙氧水和10重量％氯化亞鐵溶液，雙氧水和亞鐵離子的摩爾比為1：4，稀硫酸與雙氧水重量比為1:4，鎳基催化劑的比表面積為287米2/克，以竹炭為載體，所得尾氣中硫化氫含量小于0.01mg/m3，硫化氫排放量小于0.01Kg/h，臭氣濃度為1500。排放尾氣符合國家標(biāo)準(zhǔn)GB14554-93、GB16297-96和GB18484-2001。
對(duì)比例1
對(duì)比例1與實(shí)施例1的區(qū)別在于不設(shè)置逆流式堿液洗滌塔500和逆流式霧化水洗塔501，將尾氣直接送入三相多介質(zhì)催化氧化塔502進(jìn)行催化氧化處理，所得尾氣中硫化氫含量為0.73mg/m3，硫化氫排放量為1.75Kg/h，臭氣濃度2300，不符合國家標(biāo)準(zhǔn)GB14554-93。
從實(shí)施例和對(duì)比例可以看出，采用本公開的尾氣處理工藝能夠排放符合國家標(biāo)準(zhǔn)的尾氣，但是若逆流堿洗中氫氧化鈉濃度過高，會(huì)對(duì)后續(xù)催化氧化反應(yīng)造成影響，若不進(jìn)行逆流堿洗，則催化氧化無法除去大部分硫化氫。
以上結(jié)合附圖詳細(xì)描述了本公開的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本公開并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本公開的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對(duì)本公開的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本公開的保護(hù)范圍。
另外需要說明的是，在上述具體實(shí)施方式中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進(jìn)行組合，為了避免不必要的重復(fù)，本公開對(duì)各種可能的組合方式不再另行說明。
此外，本公開的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本公開的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本公開所公開的內(nèi)容。