三泥及碱渣（液）焚烧装置项目工艺路线分析

时间：2024-07-28

马兴攀陈云秀

（1中国石油集团东北炼化工程有限公司锦州设计院辽宁锦州 121001 2中国石油锦州石化公司研究院辽宁锦州 121001）

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（1中国石油集团东北炼化工程有限公司锦州设计院辽宁锦州 121001 2中国石油锦州石化公司研究院辽宁锦州 121001）

中国石油华北石化公司产生的污泥。隔油池底泥、浮渣等含油污泥。对生化过程产生的剩余活性污泥和部分含油污泥混合后采用薄层干燥法进行干燥，干燥后物料送锅炉焚烧，实现了污泥全部无害化处理。

污泥；含油污泥；脱水

1 前言

中国石油华北石化分公司（以下简称华北石化分公司）是中国石油天然气股份有限公司直属的炼化企业，其前身是1987年12月建成投产的华北石油管理局化学药剂厂；现有原油一次加工装置的能力为1000×104t/a。

华北石化分公司含油污泥、碱渣来源主要有三部分：炼油部分的废渣液、储罐产生的罐底油泥、污水处理场经脱水后的三泥（隔油池底泥＋浮选池浮渣＋剩余活性污泥）。

常用的“三泥”处理方法有：填埋法、三相分离法、微生物处理法、污泥调剖回注法、焚烧处理法等，目前国内污泥处理以填埋法为主，但填埋法大量占用土地，加剧了土地资源的紧张，并且污泥大部分未经无害化处置，污泥中含有大量病原菌!重金属以及难降解的其他有毒物质，对环境造成极大的污染，对经济发展和环境保护带来了巨大压力[1]。

目前国内油泥无害化处理的生产技术主要有两种，即油泥热解工艺和油泥焚烧工艺。

1.1 油泥热解工艺

油泥热裂解技术是通过瓦斯燃烧放出的热量加热热裂解炉内的油泥，热量与油泥间接接触，加热使油泥发生热裂解，产生的水蒸汽和热解气混合从炉顶蒸出通过软化水换热器将混合油冷凝回收。不凝气进入燃料系统继续燃烧。

技术分析：由于采用间接加热，热裂解炉的热效率仅为40%，瓦斯消耗量大达到233kg瓦斯/吨泥，装置直接运行成本达到275元/吨泥。该技术目前没有成型的工业化装置，技术不是很成熟，运行成本过高，不建议采用该技术。

1.2 油泥焚烧工艺

1.2.1 焚烧技术一

该技术采用的是干燥加焚烧的技术：通过干燥系统对油泥干燥后，去除部分的水分，进行入回转窑引燃油泥。干燥后的水、油气经过冷却后，水排放，油气则并入到急冷塔进入到烟气系统。窑内产生的气体经二燃室后进入到烟气系统。所有气体经处理后排放。

该技术焚烧业绩虽很多，但大多数是城市垃圾、医用垃圾、工业废气、废液等焚烧炉，与华北公司含油污泥性质相近的工业化焚烧装置极少。

1.2.2 焚烧技术二

该技术采用的是油泥直接焚烧的方法，油泥经螺旋输送机送至回转窑，在窑内燃烧后，尾气进入二燃室，通过在1100℃超过2秒焚烧后，尾气进行换热进入除酸塔，再进行烟气处理系统，最终经烟囱排入大气。

1.3 两种焚烧工艺的比较

表1 技术参数对比

1.4 碱渣（液）处理工艺

目前炼厂对碱渣（液）处理方法大致有三种即：湿式氧化法+SBR法、CO2中和法、生物降解法。不同碱渣处理方式的比较见表2。

表2 碱渣处理方式的比较

从上表所列碱渣处理工艺可以看到，新上一套碱渣处理装置投资至少要600万元以上，且易造成二次污染，如果委托有危废处理资质的单位处理，由于远程处理费用高（3000元/吨），对企业的生产成本控制压力很大，也易造成二次污染。另外，本项目的碱渣（液）和常规的碱渣（液）不同，碱渣（液）中除了含有7.1%的NaOH，还含2.69%酚，如果采用三泥碱渣混合焚烧的工艺，按照焚烧机理，碱渣中含有的大量水分和有机物同样可以采用焚烧工艺进行彻底处理，碱渣（液）中的NaOH可以中和三泥及碱渣（液）焚烧产生的SO2等酸性气体，做到以废制废，再配以适合的尾气处理设备，不会造成二次污染及其它影响。

1.5 三泥碱渣混合焚烧需要解决的关键技术

三泥碱渣混合焚烧需要解决的关键技术就是耐火材料的防腐。碱渣中含有7.1%氢氧化钠，三泥中含有部分的硫，高温燃烧后生成二氧化硫，在混烧回转窑里物质酸碱交替，冷热交替，干湿交替，腐蚀与磨损并存，设备衬里耐火材料既要耐高温，耐磨，又要承受碱渣中氢氧化钠的腐蚀，以满足装置长周期运行的要求。为了解决耐火材料的防腐问题，某公司特别针对华北石化公司混合焚烧对耐火材料进行物料焚烧模拟试验。实验结果证明实验采用的耐火材料完全能够满足本装置工艺的要求。

1.6 三泥碱渣混合焚烧技术的优点

（1）节约投资费用；（2）优势互补；（3）运行成本低。