Способ утилизации маслоокалиносодержащих отходов

 

Изобретение относится к утилизации путем термической обработки отходов, содержащих воду, масла и оксиды железа и других металлов, в том числе окалину металлургического и машиностроительного производства. Цель изобретения - получение товарных нефтяных масел, интенсификация процессов сжигания и получения железококса. Жидкие обезвоженные маслоотходы перед сжиганием сепарируют или центрифугируют с получением осадка в виде механических примесей, асфальто-смолистых веществ, кокса, сажи и других твердых органических примесей, а фугат - смесь жидких углеводородов - подвергают фракционной перегонке под вакуумом. Фракцию, выкипающую до 200°С, сжигают в циклонной печи. Фракции, выкипающие при 200-370°С, используют как товарные масла, а кубовый остаток и осадок после сепарации или центрифугирования смешивают с исходным обезвоженным шламом, после чего термически обрабатывают с получением железококса. 1 табл.

И 1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК цц 4 F 23 G 7/05

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

С2

С:

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

llO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4285006/29-33 (22) 15.07.87 (46) 23.08 ° 89. Бюл. 1". 31 (71) Научно-производственное объединение по защите атмосферы, водоемов, использованию вторичных энергоресурсов и охлаждению металлургических агрегатов на предприятиях черной металлургии (72) В.П.Ульянов, В.Г.Братчиков, В.Я.Дмитриев, В.Ф.Ковтун, Н.И.Жилина, Л.Д.Болотова, А.Д.Белянский, В.Д.Поминов, З.П,Каретный, А.А,Володин, В.П.Внуков и В.И.Куклич (53) 628.54 (088.8) (5e) Патент Японии 51-33486, кл. 10(1) 11 С 22 В 1/10, 1976.

Авторское свидетельство СССР

Р 1151768, кл. F 23 G 7/05, 1985, (54) СПОСОБ УТИЛИЗАЦИИ МАСЛООКАЛИНОСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ (57) Изобретение относится к утилизации путем термической обработки отхоИзобретение относится к утилизации отходов, содержащих воду, масла и оксиды железа и других ме1аллов (например, окалину) металлургического и машиностроительного производств путем термической обработки и может быть использовано в прокатном и машиностроительном производствах.

Цель изобретения — получение товарных нефтяных масел, интенсификация процессов сжигания и получения железококса.

„„Я0„„1 502905 А 1

2 дов, содержащих воду, масла и оксиды железа и других металлов, в том числе окалину металлургического и машиностроительного производства. Цель изобретения — получение товарных неАтяных масел, интенсиАикация процессов сжигания и получения железококса.

Жидкие обезвоженные маслоотходы перед сжиганием сепарируют или центриАугируют с получением осадка в виде механических примесей, асбальтосмолистых веществ, кокса, сажи и других твердых органических примесей, а Аугат— смесь жидких углеводородов — подвер-гают Аракционной перегонке под вакууо мом. Фракцию, выкипающую до 200 С, сжигают в циклонной печи. Фракции, о выкипающие при 200-370 С, используют как товарные масла, а кубовый остаток и осадок после сепарации или центрифугирования смешивают с исходным обеэвоженным шламом, после чего термически обрабатывают с получением желеэококса. 1 табл.

Способ осуществляют следующим образом.

Жидкие маслоотходы и шлам из вторичных отстойников прокатки металлов загружают в два отдельные бака, оснащенные мешалками и обогреваемые змеевиками, расположенными по периметру внутренней стенки, нагревают при ато . мосАерном давлении до 1ОО С и выдерживают до прекращения интенсивного выделения паров воды, после чего темо пературу поднимают до 12О С и продукты выдерживаю< до полногo прекрл<1(ения выделения пара.

Обезвоженнь<е жидкие маслоотходы н центробежном сепараторе, например в сепараторе типа СРГ (или центриАуге), 5 разделяют на осадок (механические примеси, асАальтосмолистые вещества, кокс, сажа и другие твердые органические примеси) и Аугат (смесь жидких углеводородов).

Фугат подвергают Аракционной перегонке под вакуумом (0,5-4,0 кПа) до о

370 С в кубе для вакуумной отгонки, оснащенном электронагревателями, !5 вакуум-насосом и конденсатором. В о интервале температур 85-370 С углеводороды кипят, испаряются, пары конденсируют в конденсаторе и собирают по Аракциям в маслосборниках. Фрак- 20 цию, выкипающую при 85-200 С, подают о на сжигание н циклонную печь, а Арако ции, выкипающие при 200-370 С, используют в качестве товарных масел.

Кубовый остаток и осадок после сепа- 25 рации или центрифугирования смешиваю1 с исходным обезноженным шламом в емкости, оборудованной медленно вращающейся мешалкой, откуда смесь загружают во вращающуюся цилиндричес- 30 кую горизонтальную герметически закрытую печь для термической обработки с получением железококса.

Отходящие продукты сжигания направляют во вращающуюся печь на обработку в противотоке смеси обезноженных шпамов, осадка после сепарации (или центриАугирования) жидких маслоотходов и кубового остатка.

Пример, Переработке по опи- 40 санйому способу подвергают жидкие маслоотходы, содержащие, /: вода

4-85, масло 5-95 и окалина 0,1-10, и ма ..лоокалиносодержащие шламы, содержащие, 7: вода 10-бО, масло 5-35 и окалина 10-70.

В таблице представлены результаты анализов химического состава и опре деления физико-химических свойств дистиллятHbD< wacaaHmc фракций me 50 ленных из обеэвоженных жидких маслоотходов горячей прокатки металла по предлагаемому способу, Из приведенных данных видно, что

ФизикО-химические характеристики по- 55 лучаемых масел соответствуют показа-, телям качества ряда товарных масел, т.е. отвечают по всем основным показателям техническим условиям и нор1502ЧО5 мам О(, Т, и<:пользуемых лля смазки прока гного с борудования на предприятиях черной металлургии.

Как показывают исследования, сепарация или центрифугировлние позволяют выделить из обезноженных маслоотходов крупную окалину (содержание механических примесей в отсепарированном фугате не превышает 0,57, крупность частиц их составляет менее

0,008 мм) и основную часть твердых органических примесей, — деструктированные в процессе эксплуатации масла (смолы, асАальтены, карбены, карбоиды, сажа, кокс и др.), которые в процессе вакуумной Аракционной перегонки вызь<вают на своих чл.-тицах (действующих как центры катализации) полимеризацию и поликонденсацию части углеводородов масел, что приводит к изменению качестненного углеводородного состава выделяемых масляных фракций, вследствие чего их невозможно использовать как товарные масла.

<фракция, выкипающая до 200 С, состоит, в основном из смеси простых молекул предельных и непредельных углеводородов, образующихся иэ углеводородов сложного состлна н процессе эксплуатации масел (пиролиз масел).

По химическому составу и Аиэико-химическим свойствам Аракция не соответствует техническим условиям и нормам

ГОСТ на товарные масла и ее используют как топливо. Отсутствие в ней углеводородов, составляющих годные к использованию масла, и тяжелых полимеризованных масел предотвращает образование твердых отложений н Аорсунках и на стенках печи и гаэоходов, что способствует тонкому распыливангпо и хорошему смесеобраэованию маслоотходов с воздухом, обеспечивающих интенсивное и высокоэффективное горение их, и предотвращает разрушение футеровки печи, процесс горения идет беэ образования водорода и сажи (продукты сжигания, в основном„ состоят из оксидов углерода), что оказывает благоприятное влияние на Аормирование структуры железококса.

Фракции, выкипающие при 200-370 С, представляют собой смеси углеводородов (в основном, парафиновые, нафтеновые и лроматические), которые по химическому составу и Аиэико-химическим свойствам удовлетворяют техническим условиям и нормам ГОСТ на товлр1502905 ные масла, в- то время как KyOnBf.lt остаток, а также Аракция, выкипанг ая о из него при температуре выше 370 С, по своим свойсч вам не соответствуют

ГОСТ на товарные масла.

Смешение кубового остатка и осадка после сепарации или центриАугирования с исходным обезвоженным шламом интенсифицирует процесс получения железо- 1ð кокса, так как входящие в их состав твердые органические частицы (асАальтены, смолы, карбены, карбоиды, кокс, сажа и др.) являются центрами коксообразования всей органической массы шламов, что ускоряет и улучшает структурообразование железококса, Использование изобоетения способствует полному разделению жидких 20 обеэвоженных маслоотходов на годные к использованию масляные Аракции (товарные масла) и продук1ы в виде смеси окалины и деструктированных в процессе эксплуатации масел, создает воэ- 25 можность сжигать жидкие отходы (Аракция, выкипающая до 200 С) с образовао нием газообразных продуктов сжигания, которые оказывают благотворное влияние на структурообразование железококса, без образования твердых отложений, отрицательно влияющих на процесс горения и стойкость Аутеровки, способствует равномерному и одновременному зарождению" центров коксо3S образования во всей органической массе шламов при их обработке продуктами сжигания жидких маслоотходов, что ускоряет и улучшает структурообразоКубовый остаток

Показатели

Температурные пределы выкипания Арако, ций, С от вакуумной перегонки

00- 260- 290- 320Оа 290 320 370 до 200

28,4

0,887

12,4

0,940

3,0

0,910

20,5

0,905

5,1

0,902

30,6

0,7072

24

104

0,12

0,001

28

0,5

0,002

2,0

0,004

22

106

0,2

0,002

99,8

2,17

0,09

1э1

+16

-17

-14. 285 315

271

122

200

Выход на Аракцию, Е

Плотность при 20 <:, г/см

Вязкость кинематическая при 100 :, сСт

Индекс вязкости (ИВ)

Коксуемость, %

Зольность, Х

Содержание механических примесей, 7 о, Температура застывания, С

Температура вспышки, определяемая в открытом тигле, (ванне железококса ° Все это обеспечивает получение товарных неАтяных масел, интенсиАикацию процессов сжигания и получения железококса.

Утилизация маслоокалиносодержащих отходов позволяет (на месте потребления исходных масел) полностью pereHåðèðoватb масла по соответcòâóþùèì маркам с последующим их использованием по прямому назначению, удлинить срок службы оборудования и ускорить процесс получения железококса.

Формула и з о б р е т е н и я

Способ утилизации маслоокалиносодержащих отходов, включающий раздельное обезвоживание жидких отходов и шлама, сжигание жидких отходов и обработку шлама газообразными продуктами сжигания с получением товарного продукта — сырья для доменного и ферросплавного производств — железококса, отличающийся тем, что, с целью получения товарных неАтяных масел, интенсиАикации процессов сжигания и получения железококса, жидкие обезвоженные маслоотходы перед сжиганием сепарируют или центрифугируют, Аугат подвергают

Аракционной перегонке под вакуумом, при этом Аракцию, выкипающую до о

200 С, сжигают, фракции выкипающие о, Ф при 200-370 С, используют как товарные масла, а кубовый остаток и осадок после сепарации или центриАугирования смешивают с исходным обеэвоженным шламом.

1502905

Продолжение таблицы

Кубовый остаток

Показатели от вакуумной перегонки

260290 о 200 200260

290- 320320 370

98,2 5,0 2,8

2,3 1,0

51,7

5,8

6,2

2,3

2,1

0,2

0,3

0,3

0,4

0,1

0,3

0,4

Не вы10„2 17,6

50,8 44,6

33,8 34,7

Выдер- Выдерживает живает

33,4

32,5

32,5

Выдерживаетт

36,1

34,3

28,2

Выдеркивает

7,1

6,2

18,6 держивает

Фракция по химическому составу и физико-химическим свойствам не соот— ветствует техническим условиям и нормам ГОСТ на товарные масла и ее используют как топливо. й-Х

Фракции по химическому составу и Аизико-химическим свойствам удовле1воряют техническим условиям и нормам ГОСТ, соответственно, 20799-75;

21743-76; 6480-78; 6411-76 на товарные масла и их используют как целевые (марочные) продукты, с о

Кубовый остаток, а также продукты его перегонки (выше 370 С) по химическому составу и Аизико-химическим свойствам не удовлетворяют техническим условиям и нормам ГОСТ на товарные масла (смешиванне его c осадком после сепарации или центрифугирования с исходным обезноженным шламом интенсиАицирует процесс получения железококса при термической обработке смеси). F о, Вязкость кинематическая при 50 С.

Составитель Т.Лепахнна

Редактор Н.Бобкова Техред М.Ходанич Корректор С.Шекмар

Заказ 5071/49 Тираж 488 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям н открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент". r.Óæãoðîä, ул. Гагарина, 101

Кислотное число, мг КОН на

1 r масла

Содержание воды, Ж

Содефкание водорастворимых кислот и щелочей, 7

Углеводородный состав,мас.X легкие ароматические углеводороды тяжелые ароматические углеводороды смолы асфальтены карбены, карбоиды кокс параАиновые углеводороды: изостроения нормального строения наАтеновые углеводороды

Стабильность при 1000 ч окисления по методу ASTM

Температурные пределы выкипания Арако, ций, С

0,29 0,04 0,025 0,02 0,01 3,9

До 2