石油化工不可回收废弃物无害化处理工艺

摘要

本发明公开了一种石油化工不可回收废弃物无害化处理工艺中不可回收废弃物为呈泥状的固液混合物，包括以下步骤：(1)脱水；(2)干燥；(3)废弃物焚烧；(4)烟气净化。上述技术方案本发明的优点在于：将石化企业的各种污染物统筹考虑，以废治废，统一处理，综合治理，最大限度的降低了污染物的排放；比如是废气，原先通过火炬燃烧后直接排放大气，现在焚烧炉内燃烧后，通过脱硫脱硝净化后排放；通过焚烧处理，将需要填埋处理的各种固体危险废弃物减量化无害化，从而降低了填埋处理的费用；利用固体废弃物、液体废弃物及废气焚烧过程中产生的热能生产蒸汽从而产生效益；处理流程短，处理效率高，投资小，运行费用低。

说明书

技术领域

本发明涉及环保技术领域，尤其是涉及一种将石油化工企业中不可回收废弃物进行无害化综合处理的工艺。

背景技术

在石化企业生产过程中，不可避免的会产生不可回收的固体废弃物、废液以及废气。在目前情况下，固体废弃物、废液以及废气都是分别处理。比如采用焚烧法分别对固体废弃物及液体废弃物做无害化减量处置过程中，在处理过程中需要消耗大量的天然气或其他燃料气。

另一方面石化企业有很多有毒有害气体，通常含有氢气、硫化氢、一氧化碳等有毒有害气体，这部分气体通常送到火炬燃烧后直接排放处理，严重污染环境。

现在的这种处理方式不仅消耗了大量的能源，还会产生新的污染，增加环保设备的处理能力，从而进一步增大环保项目的投资和运营成本，因此，探索一种合理的污染物处理工艺，既减少污染物排放，又降低环保设备的运营成本是环保领域内一个让人头痛的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种运行成本低、污染物排放少、处理高效的石油化工不可回收废弃物无害化处理工艺。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，该石油化工不可回收废弃物无害化处理工艺中不可回收废弃物为呈泥状的固液混合物，包括以下步骤：

(1)脱水：将输送过来的不可回收废弃物泥浆通过离心式污泥脱水机将水分去除，形成含水85％的湿污泥；脱水后的湿污泥进入污泥料仓，脱除的水分进入污水处理厂处理；

(2)干燥：从污泥料仓出来的湿污泥经过湿污泥出料螺旋机进入湿污泥输送泵定量加压泵入浆叶干燥机，桨叶干燥机采用1.4MPa，285℃蒸汽作为换热介质，通过桨叶的转动使物料翻转、搅拌，不断更新加热介面，湿污泥与机身和桨叶接触，被充分加热，使物料所含的表面水分蒸发；同时，湿污泥随桨叶轴的旋转成螺旋轨迹向出料口方向输送，最终变成干污泥排出浆叶干燥机；浆叶干燥机所需要的蒸汽由后续工序的二次焚烧炉提供；换热蒸汽冷凝产生的冷凝液泵送到软化水箱回收利用；污泥干燥过程中产生的载气经过旋风除尘器除尘、冷凝器冷凝后，通过载气风机作为助燃空气送二次焚烧炉焚烧净化处理，冷凝器冷凝下来的污水送污水厂处理；

(3)废弃物焚烧：包括回转窑焚烧和二次焚烧炉焚烧两个阶段，固体废弃物进入回转窑焚烧，回转窑产生的烟气以及液体废弃物、废气进入焚烧炉焚烧处理；

其中，回转窑焚烧阶段为，将经过步骤(2)处理后得到的干污泥以及若干种其他固体废弃物通过星型配料器、螺旋推进器送入回转炉，在回转炉内使用沼气、火炬气伴烧，控制火炬气量维持燃烧温度约600℃，确保生化污泥和其它固体可燃废弃物的稳定燃烧，同时防止二噁英的产生，燃烧后的烟气经过旋风除尘器除尘后进入下一环节二次焚烧炉做进一步净化处理，焚烧剩余的灰渣打包后送填埋场处理；

焚烧炉焚烧阶段分两个阶段，第一阶段处理回转窑产生烟气、若干种液体废弃物以及若干种废气，通过泵加压，送入二次焚烧炉一段，其中，二次焚烧炉温度控制1000℃左右，烟气流速2～4m/s，停留时间大于2s；二次焚烧炉一段燃烧产生的烟气进入二次焚烧炉二段，该烟气与闪蒸汽、沼气和氢气混合燃烧，做进一步净化处理；

(4)烟气净化：将步骤(3)中焚烧后得到的烟气进行净化处理，依次经过烟气净化塔、活性炭再生塔和布袋除尘；其中，烟气自下而上穿过净化塔，活性炭自上而下通过净化塔，进入净化塔的烟气与氨气混合；经过活性炭吸附的烟气再通过布袋除尘；吸附饱和的活性炭排出净化塔，通过链斗机进入活性炭再生塔，通过列管式换热器，在绝氧状态下加热到400-440℃，解析后的活性炭排出再生塔后通过链斗机输送净化塔循环使用。

上述技术方案主要包括四个步骤，其中污泥脱水步骤，目的是将含水率98％的污泥(见表1)脱水，使污水含水率降到85％；污泥干燥，目的是将含水85％的污泥干燥，使含水率降低到40％；废弃物焚烧，主要包括回转窑和焚烧炉两个阶段，固体废弃物进入回转窑焚烧，回转窑产生的烟气以及液体废弃物、废气进入焚烧炉焚烧处理；烟气净化，包括活性炭脱硫脱硝装置、布袋除尘及SO2制酸装置。焚烧炉产生的烟气通过活性炭脱硫脱硝一体化装置脱硫脱硝后，进布袋除尘排入大气，活性炭脱硫解析出来的SO₂进入制酸装置产生98％的浓硫酸。

进一步的改进在于，在所述步骤(3)中回转窑焚烧阶段的若干种其他固体废弃物是废树脂、废油泥、废活性炭、废填料、含油废弃物、丁二烯聚合物、PTA地沟料和含油废弃物；其中所述废树脂为聚苯乙烯和聚丙烯酸或二乙烯苯的混合物。

进一步的改进在于，所述步骤(3)中焚烧炉焚烧阶段中第一阶段的若干种液体废弃物是废有机溶剂、废氨液、废甲醛、工艺废液、DMF废液、化验废液、浮渣、废焦油、丁二烯废焦油和废矿物油；若干种废气是不合格酸性气和酸性气。本发明的优点在于：

1、将石化企业的各种污染物统筹考虑，以废治废，统一处理，综合治理，最大限度的降低了污染物的排放；比如是废气，原先通过火炬燃烧后直接排放大气，现在在焚烧炉内燃烧后，通过脱硫脱硝净化后排放；

2、通过焚烧处理，将需要填埋处理的各种固体危险废弃物减量化无害化，从而降低了填埋处理的费用；

3、利用固体废弃物、液体废弃物及废气焚烧过程中产生的热能生产蒸汽从而产生效益；

4、处理流程短，处理效率高，投资小，运行费用低。

附图说明

下面结合附图和本发明的实施方式进一步详细说明：

图1是本发明石油化工不可回收废弃物无害化处理工艺简易流程框架图。

具体实施方式

如图1所示，是本发明石油化工不可回收废弃物无害化处理工艺简易流程框架图，不可回收废弃物为呈泥状的固液混合物，包括以下步骤：(1)脱水、(2)干燥、(3)废弃物焚烧和(4)烟气净化四个步骤。

本发明处理的不可回收为废弃物包括固体废弃物、液体废弃物及废气三大类，主要包括：

1、水处理产生的污泥，详见下表：

表1：污水厂污泥数据表

序号废物名称废物来源数量(t/a)主要成分及含量备注1污泥污水厂164997.5水98％，固形物2％合计164997.5

2、固体危险废弃物，详见下表：

表2：固体危险废物及组成一览表

3、液体废弃物

表3液体危险废物及组成一览表

4、废气

表4废气及其组成一览表

具体的：污泥脱水工序的主要目的是将污水厂泵送来的含水98％的泥浆通过离心式污泥脱水机将水分去除，形成含水85％的湿污泥，为下一道工序污泥干燥做准备；脱水后的湿污泥进入污泥料仓，脱除的水分进入污水处理厂处理；本工序主要脱水设备是两台离心式污泥脱水机，单台脱水能力为12.5t/h，年运行时间8000h。

污泥干燥工序的主要目的是将污泥脱水流程产生的湿污泥进一步干燥，把含水率85％的湿污泥变成含水率40％的干污泥，为下一步工序废弃物焚烧做准备；从污泥料仓出来的湿污泥经过湿污泥出料螺旋机进入湿污泥输送泵定量加压泵入浆叶干燥机，桨叶干燥机采用1.4MPa，285℃作为换热介质，通过桨叶的转动使物料翻转、搅拌，不断更新加热介面，湿污泥与器身和桨叶接触，被充分加热，使物料所含的表面水分蒸发。同时，污泥随桨叶轴的旋转成螺旋轨迹向出料口方向输送，最终变成干污泥排出浆叶干燥机。浆叶干燥机所需要的蒸汽由后续工序的二次焚烧炉提供。换热蒸汽冷凝产生的冷凝液泵送到软化水箱回收利用；污泥干燥过程中产生的载气进过旋风除尘器除尘，冷凝器冷凝后，通过载气风机作为助燃空气送二次焚烧炉焚烧净化处理，冷凝器冷凝下来的污水送污水厂处理。本工序主要干燥设备是两台桨叶干燥机，单台处理能力为0.8t/h，年运行时间8000h。

废弃物焚烧工序包括两个环节：回转窑焚烧和二次焚烧炉焚烧。

回转窑焚烧环节主要处理污泥干燥工序产生的干污泥以及表2所列的各种固体废弃物。固体废弃物通过星型配料器、螺旋推进器送入回转炉，在回转炉内使用沼气、火炬气伴烧，控制火炬气量维持燃烧温度约600℃，确保生化污泥和其它固体可燃废弃物的稳定燃烧，同时防止二噁英的产生。燃烧后的烟气经过旋风除尘器除尘后进入下一环节—二次焚烧炉做进一步净化处理。焚烧剩余的灰渣打包后送填埋场处理。

二次焚烧炉利用废气、废液、浮渣、火炬气处理回转窑排放的烟气、煤气化排放酸性气。二次焚烧炉分为两段，一段处理回转窑产生烟气、表3中的液体废弃物以及表4中第1、2项含H₂S的废气，液体废弃物通过泵加压，送入二次焚烧炉一段。二次焚烧炉温度控制1000℃左右，使烟气中有害介质完全无害化，同时防止二噁英和NO_X的生成，一段烟气流速2～4m/s，停留时间大于2s。二次焚烧炉一段燃烧产生的烟气进入二次焚烧炉二段，在这里烟气与表4中第3、4、5项废气混合燃烧，做进一步净化处理。净化燃烧过的烟气，经费斯顿管、蒸发器、经省煤器、空气预热器降至120℃左右；助燃空气则可为利用污水处理厂收集的恶臭气体，污泥干燥产生的恶臭气体，经空气热管换热器换热后其温度升至220℃左右，送入回转窑焚烧炉及二燃室作为助燃空气。

烟气净化工序主要目的是脱除烟气中的NO_x、SO₂、二噁英、重金属已经固体颗粒物等污染物。烟气净化采用活性炭干法脱硫技术，由烟气净化塔、活性炭再生塔、布袋除尘构成。烟气净化采用脱硫脱硝专用煤质活性炭，活性炭吸附包括净化塔和解析塔；净化塔采用逆流床布置，烟气自下而上穿过净化塔，活性炭自上而下通过净化塔，净化塔可实现脱硫脱硝一体化活性炭作为脱除NO_x的载体和催化剂，烟气进入净化塔与氨气混合，NO_x和NH₃在温度约107～167℃下，在活性炭表面发生催化反应,将NO_x分解为N₂和H₂O，或硫酸铵；烟气中的SO₂则通过物理吸附及化学吸附的方式被活性炭吸附；活性炭在吸附处理SO₂及NO_x的同时还可以吸附烟气中的二噁英和重金属。吸附饱和的活性炭排出净化塔，通过链斗机进入再生塔，通过列管式换热器，在绝氧状态下加热到400-440℃，将活性炭所吸附的SO₂解吸释放出来。解析产生的含15％(体积比)SO₂的解析气送石化企业硫回收做燃料气处理或者制成浓度98％的硫酸。解析后的活性炭排出再生塔，通过链斗机输送到净化塔循环使用。

烟气经过活性炭吸附后，通过布袋除尘处理后达标排放，排放指标见表5，达到了标准。

表5危险废物焚烧炉大气污染物排放限值指标

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明还可以应用在煤化工及煤制油行业。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。