[发明专利]一种油灰渣的资源化处理方法

说明书

本发明涉及煤化工技术领域，提供了一种油灰渣的资源化处理方法，包括S1、将干燥后的油灰渣粉碎；S2、采用高压反应釜对粉碎后的油灰渣进行溶剂热萃取，得到萃取液和残渣；S3、对萃取液进行蒸馏，得到固体提取物，并回收有机溶剂；S4、以所述固体提取物用作粘结剂制备热压型煤；S5、以步骤S2得到的所述残渣为原料制备陶粒。本发明方法操作简单，对油灰渣的处理效率高，产品的附加值大，完全符合油灰渣资源化、减量化和无害化的处理目标。油灰渣的萃取率可达70％；绝大部分多环芳烃转移到提取物中，残渣中基本不含多环芳烃；提取物的粘结性能显著提升，制成的热压型煤的强度很高；残渣的灰分含量在30％以上，是制备陶粒的理想原料。

技术领域

本发明涉及煤化工技术领域，特别涉及一种油灰渣的资源化处理方法。

背景技术

我国是一个富煤、贫油、少气的国家。煤制油技术有助于中国摆脱对进口原油和石油产品的过度依赖，从而提高能源安全。煤制油是以煤炭为原料，通过化学加工过程生产油品和石油化工产品的一项技术，包含煤直接液化和煤间接液化两种技术路线。相比于煤间接液化技术，煤直接液化技术的热效率和液体产品收率更高，因此受到了广泛的关注和研究。煤炭直接液化技术首先将合适的煤磨成细粉，然后在高温高压条件下，通过催化加氢反应使煤直接转化为液体燃料，转化过程是在含有煤粉、溶剂和催化剂的浆液系统中进行加氢和解聚，在将液体燃料精制后可以制得优质的汽油、柴油和航空燃料。目前，神华集团公司已经开发出了具有自主知识产权的煤炭直接液化工艺，成为世界上煤直接液化的第一套工业化装置，已于2011年正式进入了商业化生产。

然而，在煤炭的直接液化过程中，会产生大量的煤直接液化残渣，也被称为油灰渣。油灰渣主要由沥青质、前沥青质和无机矿物质组成，其固体物含量约为50％，软化点约为160℃，热值约为7000大卡。据统计，每生产100万吨油品，大约会产生60万吨油灰渣。随着煤直接液化技术的快速发展，生产能力的不断扩大，产生的油灰渣的数量也逐渐增加。油灰渣中的沥青质属于煤焦油类沥青质，含有大量的多环芳烃，具有很高的致癌性，如果处理不当，会对人体和环境造成极大的危害。然而，油灰渣也是一种宝贵的能源，具有高热值和有机化合物含量。因此，对油灰渣进行合理的处理和利用，对于经济和环境保护意义重大。直接将油灰渣用作燃料、配煤炼焦、热解、气化和炭素材料的原料是常用的处理方法，然而较高的粘度以及矿物质含量，特别是较高的硫含量限制了油灰渣的利用率。

溶剂萃取法是实现油、渣分离的一种简单操作。该方法主要是利用油灰渣中有机组分与萃取溶剂的互溶机理，将含油废渣与溶剂按所需的比例混合而达到完全混溶，再经过滤、离心或沉降等达到油、渣分离的目的。萃取分离方法具有高效、经济、处理量大的特点。但关于溶剂萃取技术的研究还较少，寻找经济、低能耗的绿色溶剂是溶剂萃取技术的关键。

发明内容

本发明的目的是至少克服现有技术的不足之一，提供了一种油灰渣的资源化处理方法，能够解决油灰渣处理困难、利用效率低的问题。该方法操作简单，对油灰渣的处理效率高，产品的附加值大。

本发明采用如下技术方案：

一种油灰渣的资源化处理方法，包括：

S1、将干燥后的油灰渣粉碎，所述油灰渣为煤炭直接液化过程中产生的废渣；

S2、采用高压反应釜对粉碎后的油灰渣进行溶剂热萃取，得到萃取液和残渣；

S3、对萃取液进行蒸馏，得到固体提取物，并回收有机溶剂。

如上所述的任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述方法还包括：

S4、步骤S3得到的所述固体提取物用作粘结剂制备热压型煤；

S5、以步骤S2得到的所述残渣为原料制备陶粒。

如上所述的任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，步骤S2中，萃取溶剂为N-甲基吡咯烷酮，所述溶剂热萃取温度为300-400℃，萃取时间为0.5-1.5h。