段付崗

（陜西煤化能源有限公司，陜西長武 713600）

0 引 言

所謂廢潤滑油，一是指潤滑油在使用過程中混入了其他雜質(zhì)，如水分、灰塵、其他雜油和機(jī)件磨損產(chǎn)生的金屬粉末等，導(dǎo)致潤滑油顏色變黑、粘度增大，其主要成分為基礎(chǔ)油、添加劑、水分、雜質(zhì)等；二是指潤滑油逐漸變質(zhì)，生成了有機(jī)酸、膠質(zhì)和瀝青狀等物質(zhì)，即其主要成分變?yōu)榱擞袡C(jī)酸、膠質(zhì)和瀝青狀物質(zhì)等。廢潤滑油再生技術(shù)比較成熟，多采用沉降、蒸餾、酸洗、堿洗、過濾等方法除去潤滑油中的雜質(zhì)使之得以回收利用，但其再生工藝復(fù)雜，純度不易控制，產(chǎn)品質(zhì)量難以達(dá)到成品潤滑油的標(biāo)準(zhǔn)。

根據(jù)環(huán)境保護(hù)部2016年頒發(fā)的 《國家危險(xiǎn)廢物名錄》，廢潤滑油屬于危險(xiǎn)廢物，分類號為HW08。依據(jù) 《中華人民共和國固體廢物污染環(huán)境防治法》，廢潤滑油必須進(jìn)行無害化處理，并辦理 《危險(xiǎn)廢物經(jīng)營許可證》。其中，采取焚燒處理時(shí)必須嚴(yán)格執(zhí)行 《危險(xiǎn)廢物焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》 （GB18484—2001），嚴(yán)禁無序排放和隨意買賣，須交由有資質(zhì)的廢油處理企業(yè)來處置。

而采用水煤漿加壓氣化技術(shù)的氣化爐，單爐生產(chǎn)能力較大 （目前國內(nèi)在役大型水煤漿氣化爐單爐投煤量一般在1000～3000t／d），對原料煤適應(yīng)性較廣，氣煤、煙煤、次煙煤、無煙煤、高硫煤及低灰熔點(diǎn)的劣質(zhì)煤、石油焦等均可用作原料，目前其工業(yè)裝置的氣化壓力為2.5～8.5 MPa，已實(shí)現(xiàn)高負(fù)荷、長周期、穩(wěn)定運(yùn)行。另外，采用水煤漿加壓氣化技術(shù)的煤氣化系統(tǒng)熱利用形式，一種是廢熱鍋爐型，可回收煤氣中的顯熱副產(chǎn)高壓蒸汽；另一種是水激冷型，可制得水氣比高達(dá)1.4的合成氣，適用于生產(chǎn)氫氣、合成氨、甲醇和乙二醇等化工產(chǎn)品。因此，從水煤漿氣化爐本身的特點(diǎn)和煤氣化系統(tǒng)的配置來看，利用其摻燒處理廢潤滑油是可行的。以下對水煤漿氣化爐摻燒處理廢潤滑油的可行性進(jìn)行分析，并提出相應(yīng)的回收利用方案。

1 可行性分析

（1）無論是混入了雜質(zhì)還是變質(zhì)的廢潤滑油，其主要成分為碳?xì)浠衔?，而煤炭中的主要成分也是碳?xì)浠衔?，且廢潤滑油和煤炭燃燒后的氣體成分大同小異，這些共同點(diǎn)是將廢潤滑油進(jìn)行摻燒處理的前提。

（2）無論是煤氣化還是油氣化，目前均在工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，且在氣化爐中摻燒油類物質(zhì) （包括柴油、機(jī)油等）同樣也已實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化，廢潤滑油通過摻燒處理，將其中大量的油質(zhì)類物質(zhì) （如基礎(chǔ)油、其他雜油、有機(jī)酸、膠質(zhì)、瀝青等）轉(zhuǎn)化為水煤氣，并進(jìn)一步生產(chǎn)液氨、甲醇、乙二醇和氫氣等產(chǎn)品，可使廢潤滑油得到回收利用，達(dá)到變廢為寶、節(jié)約煤資源的目的，符合低碳環(huán)保、循環(huán)經(jīng)濟(jì)、可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略要求。

（3）利用技術(shù)上已經(jīng)成熟的氣化爐處理廢潤滑油，至少可節(jié)約1臺關(guān)鍵設(shè)備——焚燒爐，僅需投入約1萬元 （廢潤滑油摻燒配套設(shè)施費(fèi)用）即可實(shí)現(xiàn)廢潤滑油的無害化處理。

（4）利用水煤漿氣化裝置處理廢潤滑油時(shí)，可將廢潤滑油直接加壓后送入水煤漿氣化爐內(nèi)，也可定量加入水煤漿管道中隨煤漿一起加入氣化爐內(nèi)，還可加入高壓煤漿泵的進(jìn)口管由高壓煤漿泵加壓送入氣化爐，均不會影響氣化爐的正常運(yùn)行；摻燒廢潤滑油后，煤氣化的產(chǎn)物 （合成氣）——水煤氣的主要成分仍是CO、H2（還包括CO2和水），氣質(zhì)不會發(fā)生變化，其中的無效雜質(zhì) （如灰塵、金屬等）隨氣化渣排出，不會影響后工序的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。

（5）水煤漿氣化爐中摻燒廢潤滑油時(shí)，合成氣均處于高溫、高壓、密閉的環(huán)境中，一般不存在泄漏和污染，且煤氣化系統(tǒng)的硫回收、火炬、灰水和污水處理等環(huán)保設(shè)施一應(yīng)俱全；水煤漿氣化爐中摻燒廢潤滑油后，所產(chǎn)生的微量廢油渣和氣化渣混在一起，不屬于危險(xiǎn)廢物，可按一般固體廢物進(jìn)行處置，處置手續(xù)和方法簡單、可靠。即水煤漿氣化爐摻燒廢潤滑油環(huán)保、經(jīng)濟(jì)，可回收利用燃燒氣，可謂一舉多得。

2 摻燒處理方案

2.1 廢潤滑油加入點(diǎn)的選擇

在水煤漿氣化爐內(nèi)加入廢潤滑油時(shí)，其加入點(diǎn)的選擇應(yīng)慎重，因氣化爐壓力很高，難以直接加入，故應(yīng)選擇在系統(tǒng)的低壓部位間接加入。一般不會選擇直接加入氣化爐或在氣化爐入口的高壓煤漿管道上加入，這是因?yàn)闅饣癄t內(nèi)和高壓煤漿管道的壓力一般均在5.9MPa以上，小流量計(jì)量泵的揚(yáng)程很難達(dá)到。水煤漿氣化爐摻燒廢潤滑油的加入點(diǎn)宜選擇在高壓煤漿泵入口管道上，因?yàn)楦邏好簼{泵入口管的壓力小于0.2MPa，廢潤滑油容易加入，且可與煤漿在長達(dá)近100m的管道內(nèi)進(jìn)行充分混合，投資少，操作簡便且安全可靠，有利于氣化爐的正常運(yùn)行。

2.2 廢潤滑油加入量的控制

水煤漿氣化爐摻燒廢潤滑油時(shí)，加入廢潤滑油應(yīng)采取少量、穩(wěn)定、連續(xù)的方式，且最好和煤漿混合均勻，以減少或杜絕摻燒過程對氣化爐運(yùn)行工況的影響。廢潤滑油的加入量最好依據(jù)廢潤滑油的產(chǎn)生量進(jìn)行控制，正常情況下控制在5～50L／h為宜，這樣每年可消耗廢潤滑油32～320t，完全可滿足一般企業(yè)全年所產(chǎn)生廢潤滑油的處理需要；以600kt／a煤制甲醇裝置為例，廢潤滑油的最大添加量僅為原料煤量的0.0325%，不會對氣化爐和下游系統(tǒng)的工況產(chǎn)生不良影響。

2.3 廢潤滑油摻燒處理方案

收集在容量為500L的油桶內(nèi)的廢潤滑油經(jīng)一級濾油器過濾后送入中間廢潤滑油儲罐內(nèi)，然后經(jīng)二級管道過濾器 （濾油器）并經(jīng)螺桿泵計(jì)量后小流量送入高壓煤漿泵的入口管道，與大量的煤漿混合后，由高壓煤漿泵送至水煤漿氣化爐內(nèi) （溫度1250℃、壓力5.9MPa）焚燒處理。廢潤滑油管道和高壓煤漿管道的接口處引入低壓氮?dú)膺M(jìn)行吹掃，防止廢潤滑油管道被煤漿堵塞。廢潤滑油與煤漿在氣化爐內(nèi)焚燒后，所產(chǎn)生的合成氣的主要成分為CO、H2，經(jīng)變換、低溫甲醇洗等工序處理后，成為合格的合成氣，最終經(jīng)合成塔轉(zhuǎn)化為所需的煤化工產(chǎn)品如液氨、甲醇、乙二醇等。其中的有毒有害氣體 （如H2S等）通過硫回收裝置回收生產(chǎn)硫磺、硫酸等產(chǎn)品，無法回收的不凝性氣體 （如CH4）則通過火炬燃燒轉(zhuǎn)化為CO2和H2O排放。另外，廢潤滑油中的主要雜質(zhì)鐵、鋁、鈣、硅等，通過燃燒后轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的氧化物，與氣化爐煤渣的主要成分基本相同，不會對氣化渣的處理產(chǎn)生影響。

2.4 設(shè)備選型

利用水煤漿氣化爐摻燒廢潤滑油的關(guān)鍵設(shè)備為廢潤滑油泵，選用低揚(yáng)程、小流量的螺桿計(jì)量油泵即可滿足工藝要求，最好為一開一備；廢潤滑油儲罐為普通碳鋼材質(zhì)，規(guī)格為φ2000mm×2000mm，有效容積6m3；廢潤滑油過濾器使用普通的管道濾油器 （又稱吸油過濾器），管道規(guī)格DN25；濾油漏斗自制，加蓋，內(nèi)設(shè)一級過濾篩，濾網(wǎng)規(guī)格為40目。

3 摻燒控制要點(diǎn)

（1）煤漿粒度較大，摻燒廢潤滑油時(shí)本無需過濾，但為了防止油泥堵塞泵和管道，仍需采取兩級過濾，并及時(shí)清理和更換一、二級濾油器的濾網(wǎng)，以防堵塞而影響廢潤滑油泵的正常運(yùn)行；同時(shí)，摻燒廢潤滑油時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制廢潤滑油的質(zhì)量，重點(diǎn)是控制廢潤滑油的含水量不大于5%，以免降低煤漿濃度，影響氣化效果。

（2）廢潤滑油儲罐處應(yīng)配足泡沫滅火器或干粉滅火器，張貼禁止煙火標(biāo)識，切實(shí)做好防火和滅火預(yù)案；向廢潤滑油儲罐添加完油品后，應(yīng)及時(shí)在廢油漏斗上加蓋，以防污染。

（3）氣化爐投運(yùn)正常之后，方可開啟廢潤滑油泵，廢潤滑油采取連續(xù)摻燒的方式，保持廢潤滑油泵24h不間斷運(yùn)行，禁止無故停運(yùn)；氣化爐停運(yùn)之前，應(yīng)先停運(yùn)廢潤滑油泵。

（4）正常摻燒過程中，保持廢潤滑油泵出口壓力和流量穩(wěn)定，廢潤滑油泵出口壓力應(yīng)稍大于0.2MPa（高壓煤漿泵入口管壓力小于0.2 MPa），其出口流量可根據(jù)廢潤滑油產(chǎn)生量確定，過程中注意觀察摻燒前后氣化爐爐況的變化，根據(jù)需要及時(shí)調(diào)整油量和油壓，并做好記錄。

（5）低壓氮?dú)鈮毫Ρ３衷?.45MPa，以便隨時(shí)吹掃和疏通廢潤滑油管道，防止管道堵塞，且氮?dú)獯祾邞?yīng)在高壓煤漿泵停運(yùn)之后和開啟之前進(jìn)行，以免影響高壓煤漿泵的正常運(yùn)行。

4 結(jié) 論

（1）水煤漿氣化爐焚燒處理廢潤滑油，焚燒后產(chǎn)生的有毒有害氣體，包括粗煤氣和H2S等，均可變成液氨、甲醇和乙二醇等煤化工產(chǎn)品和副產(chǎn)品 （硫酸或硫磺），達(dá)到廢潤滑油變廢為寶和資源化利用的目的。

（2）利用水煤漿氣化爐摻燒處理廢潤滑油，投資1萬元即可實(shí)現(xiàn)無害化處理，且燃燒后產(chǎn)生的油渣的主要成分和氣化煤渣的成分基本相同，均可填埋處理，不存在環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)。

（3）廢潤滑油摻燒量極其有限，不僅對水煤漿氣化爐和下游系統(tǒng)工況不會產(chǎn)生任何不良影響，而且還對粗煤氣質(zhì)量和產(chǎn)量的提高有益。

綜上，水煤漿氣化爐摻燒處理廢潤滑油在技術(shù)經(jīng)濟(jì)上可行，上述摻燒方案可靠，完全可實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用，此舉不失為無害化環(huán)保處理廢潤滑油的一條有效、便捷途徑。