聚甲醛油水混合物無害化處理

李 軍

國家能源集團(tuán)寧夏煤業(yè)有限責(zé)任公司甲醇分公司 寧夏 銀川 750411

1 油水混合物處理方法

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(huì)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(jì)，也無法采用；所以只能采用焚燒的方式進(jìn)行處理。對照傳統(tǒng)的焚燒法，氣化爐焚燒有以下優(yōu)點(diǎn)：（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(yīng)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(diǎn)在我公司內(nèi)部，無需儲(chǔ)存，隨時(shí)產(chǎn)生，隨時(shí)處理，減少了安全管控壓力。

油水混合物氣化技術(shù)作為一種高效清潔、技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上均可行且在一定程度上可以實(shí)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(guān)注。

2 我公司聚甲醛油水混合物處理情況

我公司聚甲醛車間月產(chǎn)油水混合物約1噸，主要危險(xiǎn)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(jià)值低，未進(jìn)行處理，存在安全隱患及環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)，因此考慮通過將油水混合物通過泵送入球磨機(jī)中進(jìn)行制漿，再送入氣化爐中進(jìn)行氣化反應(yīng)，從而達(dá)到無害化處理的目標(biāo)。

3 可行性分析與技術(shù)方案

3.1 可行性分析

聚合系統(tǒng)直立式液-固離心機(jī)使用的潤滑油是美孚600 XP150系列超高性能齒輪油，主要指標(biāo)有運(yùn)動(dòng)粘度14.7mm2/s，密度0.89kg/l。可以看出其密度小于水，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(dòng)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(shí)后，才開始出現(xiàn)明顯分層。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果看，在啟動(dòng)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(jī)，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(shí)浸泡，證明油水混合物對于球磨機(jī)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(shí)驗(yàn)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(biāo)在2000mPa·s，添加后的指標(biāo)也明顯小于控制指標(biāo)，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。

3.2 技術(shù)方案

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(jī)進(jìn)行制漿。再通過大煤漿泵進(jìn)入氣化爐進(jìn)行反應(yīng)，將油水混合物中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為含有氫氣、一氧化碳、二氧化碳、甲烷等可燃?xì)怏w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(jì)，只能通過泵的出口閥進(jìn)行流量控制。為了保證制漿系統(tǒng)穩(wěn)定，添加時(shí)必須少量，防止因添加量過大，導(dǎo)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)。

4 油水混合物氣化結(jié)果與分析

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(jìn)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。

5 結(jié)語

油水混合物氣化技術(shù)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?xì)怏w。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(xiàng)目環(huán)保審批提供了有效的處理途徑。