李 軍
國家能源集團寧夏煤業(yè)有限責任公司甲醇分公司 寧夏 銀川 750411
我國對油水混合物處理方法基本為通路油化、焚燒、再生為潤滑油三種,因通路油化在雨季也會最終流入江海,不符合目前環(huán)保法律法規(guī)的要求,因此不采用;聚甲醛裝置油水混合物含水量高且含有甲醛,再生為潤滑油不經(jīng)濟,也無法采用;所以只能采用焚燒的方式進行處理。對照傳統(tǒng)的焚燒法,氣化爐焚燒有以下優(yōu)點:(1)油水混合物經(jīng)過燃燒,可以產(chǎn)生有效氣,回收了能量;(2)氣化爐反應溫度在1200℃以上,通過高溫處理,可以殺死所有病原體;(3)焚燒地點在我公司內(nèi)部,無需儲存,隨時產(chǎn)生,隨時處理,減少了安全管控壓力。
油水混合物氣化技術作為一種高效清潔、技術和經(jīng)濟上均可行且在一定程度上可以實現(xiàn)能量自持的廢油處理方法,近年來得到國內(nèi)外廣泛的關注。
我公司聚甲醛車間月產(chǎn)油水混合物約1噸,主要危險成分為C15-C36的烷烴、多環(huán)芳烴、烯烴、苯系物、酚類等,不含有重金屬,因其含水量高,回收價值低,未進行處理,存在安全隱患及環(huán)保風險,因此考慮通過將油水混合物通過泵送入球磨機中進行制漿,再送入氣化爐中進行氣化反應,從而達到無害化處理的目標。
聚合系統(tǒng)直立式液-固離心機使用的潤滑油是美孚600 XP150系列超高性能齒輪油,主要指標有運動粘度14.7mm2/s,密度0.89kg/l??梢钥闯銎涿芏刃∮谒?,在添加過程中容易在水面上集聚。添加劑地下槽配備有攪拌器,將油水混合物傾倒至地下槽一半的體積,啟動攪拌器15分鐘后取樣,觀察油與水可以較均勻的混合在一起。靜置2小時后,才開始出現(xiàn)明顯分層。從實驗結(jié)果看,在啟動攪拌器的情況下,油水混合物可以滿足均勻輸送的要求,可以作為制漿用水。
我公司制漿采用的是球磨機,內(nèi)襯是3L耐磨橡膠,主要成分是丁苯腈膠、氧化釔、鄰苯二甲酸二丁酯、聚丙二烯硅氧烷、硫化樹脂、過硫酸鉀、巴拉塔膠等。經(jīng)詢問廠家、查找資料和用100%美孚600 XP150系列超高性能齒輪油72小時浸泡,證明油水混合物對于球磨機內(nèi)襯無腐蝕作用,可以使用。我公司煤漿泵密封件采用的是丁腈橡膠,是由丁二烯與丙烯腈共聚而制得的一種合成橡膠,是耐油、耐老化性能較好的合成橡膠,可以滿足使用油水混合物的需要。
表1 油水混合物與煤漿混合實驗數(shù)據(jù)表
由上表可以看出,將聚甲醛油水混合物與煤漿充分混合后,濃度、pH有不同程度下降,粘度有所上漲,這不利于煤漿的輸送,但是我車間煤漿控制指標在2000mPa·s,添加后的指標也明顯小于控制指標,可以輸送;靜置24h后有少量油析出,分層不明顯,對煤漿整體性質(zhì)不影響。
將聚甲醛裝置產(chǎn)生的油水混合物傾倒至水煤漿添加劑地下槽,通過地下槽泵輸送至磨煤機進行制漿。再通過大煤漿泵進入氣化爐進行反應,將油水混合物中的有機物轉(zhuǎn)化為含有氫氣、一氧化碳、二氧化碳、甲烷等可燃氣體的過程,最終做到無害化處理。由于地下槽泵出口沒有流量計,只能通過泵的出口閥進行流量控制。為了保證制漿系統(tǒng)穩(wěn)定,添加時必須少量,防止因添加量過大,導致水煤漿粘度增大,從而跑漿。通過對大煤漿槽頂部水煤漿觀察、氣化系統(tǒng)出口工藝氣及氣化爐灰渣成分的分析,作為確定德士古氣化爐摻燒聚甲醛油水混合物是否可行的依據(jù)。
在摻燒聚甲醛油水混合物后,對大煤漿槽頂部水煤漿觀察,取樣觀察無明顯的油質(zhì)聚集現(xiàn)象;并對氣化爐粗渣、氣化系統(tǒng)出口工藝氣及外排灰水水質(zhì)進行了對比分析,如下表(前三列為未摻燒前數(shù)據(jù),后三列為摻燒后數(shù)據(jù)):
表2 氣化爐粗渣成分分析一覽表
表3 氣化系統(tǒng)出口工藝氣成分一覽表
表4 外排灰水成分一覽表
從以上表格可以得出,在氣化爐內(nèi)摻燒了聚甲醛油水混合物后,無論是對大煤漿槽頂部水煤漿的觀察、氣化爐粗渣及氣化系統(tǒng)出口工藝氣均無明顯的變化,證明油水混合物在德士古水煤漿氣化爐中無害化處理是完全可行的。
油水混合物氣化技術是目前處理含水量大、油含量低的油水混合物在我公司最佳的處理方法,此工藝即可解決環(huán)保問題,還可副產(chǎn)部分可燃氣體。我公司采用油水混合物制漿,為水含量高、油含量低的油水混合物氣化等系統(tǒng)問題提供了解決方案,為油水混合物的無害化處理開辟創(chuàng)了新的道路,也為后續(xù)項目環(huán)保審批提供了有效的處理途徑。