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★固废污油泥资源再利用技术

本项目是一种新的气浮油泥制备再生胶成套技术:以气浮油泥中石油类物质为软化剂,以其内存在的高分子聚合物、硫醇类化合物为活化剂,将油泥、废胶粉及其他化学助剂混合,在一定的温度、压力、含水率等物理化学条件下,将气浮油泥制备为再生胶;开展最佳原料配比、最佳生产条件实验研究,进行设备腐蚀研究、三废处理技术研发,设计集成原料配比-生产-三废处理一体化工艺流程,确定气浮油泥制备再生胶的成套技术方案,将气浮油泥与废胶一起研发制备为具有较高附加值产品,达到以废治废、变废为宝的目的。

#节能环保
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技术详情

项目简介

油泥的处理和应用是世界石油工业环境保护过程中较难解决的问题。目前,国内外处理油泥的方法很多,包括各类物理法、化学法、生物法、热解法、焚烧法等,可知油泥的治理在技术上仍急需提高和改善,各类处理技术都有其优缺点,由于残留石油和各类高分子聚合物的存在,很大程度上限制了处理技术的开发和推广应用。在油泥处理技术开发的同时,大多没有充分考虑变害为利、综合利用等因素。 我公司提出了一种将油泥与废胶一起研发制备为再生胶技术,目前已依托合作单位,建成油泥资源化制备再生胶示范基地。在该技术中,找到了一种新的催化剂配方,使得油泥中残留的石油可以作为废胶再生软化剂,而含有的高分子聚合物及硫醇类化合物,在废胶再生过程中可以起到活化剂的作用。 在技术开发上,包括有教授及教授级高工3人,副教授工程师7人,中级职称3人,其中6人具有博士学位,技术力量强劲,梯队合理。以项目负责人为代表,近年来,承担国家863计划、国家自然科学基金项目、山东省自然科学基金、山东省教育厅科技发展项目、青岛市科技攻关等国家级、省部级和市厅级项目等多项;近年来,一直从事油田环境保护,围绕油泥的处理处置、油泥土壤污染修复开展研究工作。 我们已经和中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司孤岛采油厂一起合作,初步建成1.8万吨再生胶生产线1条,形成气浮油泥资源化处理基地1个;该基地1年可资源化处理气浮油泥2万吨。后续会有处理量在5万吨到8万吨的再生胶生产线2条。此外,我们已经和中国石油长庆油田公司在甘肃取得了油泥年处理近10万吨的意向合作,已完成油泥样品的参数分析,在做进一步的方案跟进中。同时,于今年2月份,完成与浙江石化在舟山的4000万吨/年炼化一体化项目拓展,该项目也在进一步推进中。 目前,我国含油污泥年产量3000万吨左右,预计在2020年产量达到4000万吨,历史堆存的污泥高达1.43亿吨,对土壤、地下水造成极为严重的污染。油田环保行业空间巨大,每年市场高达400-600亿元。 该油泥制备所得的再生胶气味小,再生胶的密度、灰分、抗拉强度和拉断伸长率等物理性能均能达到杂胶再生橡胶的标准要求,毒性远远低于标准要求的数值范围,可用于生产民用制品,属于无味再生胶范畴。该项目的实施,不但可以促进油田和炼油厂的清洁生产,减少固废排放,实现油泥的无害化和资源化;而且可以实现橡胶资源的可持续利用,维护环境生态和谐与平衡,具有较大的经济效益和重大的社会、环境效益。 在公司经营上,对外提供技术服务与终端市场服务,轻资产运营,低风险,操作性强。

技术创新内容

本项目是一种新的气浮油泥制备再生胶成套技术:以气浮油泥中石油类物质为软化剂,以其内存在的高分子聚合物、硫醇类化合物为活化剂,将油泥、废胶粉及其他化学助剂混合,在一定的温度、压力、含水率等物理化学条件下,将气浮油泥制备为再生胶;开展最佳原料配比、最佳生产条件实验研究,进行设备腐蚀研究、三废处理技术研发,设计集成原料配比-生产-三废处理一体化工艺流程,确定气浮油泥制备再生胶的成套技术方案,将气浮油泥与废胶一起研发制备为具有较高附加值产品,达到以废治废、变废为宝的目的。

技术创新油泥制备再生胶工艺流程

(1)预处理过程: ①原始油泥:油田油泥一般含水90%-99%,通过各种处理工艺,得到含水率50%-70%的油泥砂或泥饼。该过程可以大幅去除原始油泥中的可溶性盐类物质和含水率。 ②油泥砂处理:通过不同工艺,回收石油,并实现砂-泥分离。砂可资源化利用,油泥饼用于制备再生填充胶。

(2)再生填充胶生产工艺:将预处理后的油泥与废胶粉、脱硫剂、软化剂和其他化学助剂按照一定的配方加入到再生反应釜中,密闭,搅拌均匀。用导热油炉加热至180-220 ℃,随着温度升高,反应釜压力增大,调节减压阀,使压力保持1.6-1.8 MPa,同时持续搅拌。反应5.5-7.5 h 后,慢速冷却1-3 h后出料进入冷却柜,得到再生填充胶初始产品,即再生胶粉。进一步冷却至常温后,将再生胶粉压胶机(开炼机或密炼机)进行两次炼制,即可等到再生填充胶片。

(3)环保工艺: 再生填充胶生产过程主要产生废水、废气。在整个工艺设计时,废水废气将通过密闭管道分别进入各自的处理处置系统。 废水:反应釜中排除的冷却废水成分复杂,主要为各类有机污染物质,建议与回注水合并一起处理,并继续回用。 废气:(1)采用光催化氧化处理系统处理后排放;或(2)直接进入导热油炉燃烧处理。

技术的创新点

(1)在油泥处理关键技术上,找到了一种催化剂,可实现污油泥与废橡胶通过化学反应得到高附加值的再生胶产品。 (2)在该技术中找到了一种合成工艺 ,使得油泥中残留的石油可以作为废胶再生软化剂,高分子聚合物及硫醇类化合物在废胶再生过程中可以起到活化剂的作 (3)在活化罐中,找到了一种油泥和废胶在活化再生过程中的最佳物料成分及配比数据,它决定了废胶再生过程的路线设计和再生胶的品质。

技术成熟度

(1)示范基地建设

目前该技术已经产业化,技术成熟。 根据最佳原料配比、最佳生产条件,设计集成原料配比-生产一体化工艺流程。在此基础上,与东营某公司合作,完成了含油污泥无害化处理及资源化利用项目《可行性研究报告 》、《建设项目环境影响报告表》和《安全评价报告》。根据工艺设计购买了相应的生产设备,完成了设备的安装调试,对该建设项目竣工环境保护验收;建立产品的企业标准《再生填充胶》,并通过质量技术监督局的论证、备案、发布,该标准于2015年1月1日开始实施,目前已备案2次(第二次备案时间为2017年11月27日,2017年12月1日实施)。设计针对性配方,生产不同批次产品,并根据企业标准《再生填充胶》中的送检原则将样品送至监督检验中心进行检测,产品质量分别达到《再生填充胶》中的合格、一等品和优等品的要求。 由于生产的产品——再生填充胶供不应求,企业扩建两条生产线。形成年产再生填充胶油泥制备再生填充胶示范基地1个。

(2)基地运行情况

示范基地目前拥有生产线3条,可处理油泥4-4.5万吨,年可生产再生填充胶约1.5万吨。

(3)每条生产线需要设备如下:

①导热油炉1套,28万元/套;脱硫反应釜2个,单价约30万/个(目前运行1条生产线) 或①塑化机1套,每套90万元(目前运行2条生产线); ②压片机2台,14-16万/台; ③光催化氧化废气处理系统1套,45万元/套 ④管线、安装按照1:1经费配套。⑤工程建设:视地区及具体情况而定。

(4)油泥处理情况:

①购买1吨废胶粉(900-1200元/吨)可处理油泥20吨,可生产再生填充胶6吨。 ②废胶粉:900-1200元/吨; ③再生填充胶:900-1800元/吨; ④油泥补贴:900-1200元/吨(不含税)。 目前,该技术是全国乃至国际上均为唯一,为油泥处理处置提供重要的途径。

性能指标

根据用户要求,可以生产符合企业标准《再生填充胶》的中合格、一等品和优等品等产品。

技术涉及的相关自有知识产权

在污油泥处理技术开发上,青岛科技大学承担了国家863计划:“油田含油污泥资源化处理成套技术与示范”(2008AA06Z344),并于2010年年底在滨州市初步建成了含油污泥资源化处理制备橡塑填充 剂的示范基地。正是基于该项目研究的内容,形成了将油泥制备再生胶的新思路。在合作单位胜利油田金岛实业有限责任公司的帮助下,团队开发了油田油泥资源化制备橡胶填充剂成套专利技术,建立了年处理油泥1.6万吨、年产8000吨橡胶复合配合剂的油泥资源化处理示范基地,并取得了以下相关技术知识产权。

①一种油田油泥资源化处理方法;

②再生胶及其制备方法;

③一种含油污泥制再生胶活化废气处理及热能回收装置。

市场竞争优势

油泥资源历史堆存体量巨大,年产量更是有增不减。国内外企业也在处理处置含油污泥方面开展了大量的技术研究,但目前为止,仍未形成成熟的、经济的、彻底的和普遍适用的处理技术。市面上现有的竞争对手如恒誉环保、冠能固控、河南永乐、西安泽茗等均为热解处理、调质离心脱水等技术,以及一些小型的无害化处理业务单位,暂时没有出现能够以油泥废弃物原料制备高附加值产品的成熟技术。从资源化处理的效果及产出效益上来说,该技术在市场上有着很大的产业化竞争优势。

性能优势

从污油泥的处理技术方法对照表中可以看出,由于残留石油和各类高分子聚合物的存在,很大程度上限制了处理技术的开发和推广,不能彻底的解决油泥资源问题,市面上也没有一种经济、高效、适应性强的技术落地方案。本技术充分利用了油泥中的石油和高分子聚合物资源,油泥中残留的石油可以作为废胶再生软化剂;油泥中高分子聚合物及沥青质成分,在废胶再生过程中可以起到活化剂的作用。可一次性彻底解决污油泥资源问题,达到以废治废,变废为宝的目的。

成本优势

生产再生胶的原料主要有污油泥、废橡胶和少量的化学助剂。油泥作为需要处理的废资源暂不做成本计算;废橡胶作为另一种废弃物资源,从一定角度上来叫也是对废橡胶的资源再利用。同时,从生产数据配量上来看,1吨废胶可处理20吨的油泥,所以对废橡胶的原料成本投入也很低。

政策优势

国家早已将污油泥列入“危险废物名录”,并明确规定以填埋方式处理需缴纳1000元/吨的排污费。2015年新环保法的颁布,对污油泥的处置和相关的单位提出了更高的要求。因此,无论是从环境保护、维护正常生产还是从回收能源的角度出发,都必须对含油污泥进行减量化、资源化、无害化处理。

市场优势

上海化工院在石油行业与国内石油单位有着长期的技术合作资源与行业影响力。本公司可借助于上海化工院的行业资源与影响力,开展后续的市场拓展与销售工作。

盈利模式

盈利方式:对商家提供技术工艺包、再生胶产品销售提供、催化剂销售,分配如下:

财务与经济社会效益

1、年销售收入估算

按10万吨油泥的年处理量投入生产正常运营,我公司可实现工艺包一次性收费200万元,每年完成5000吨催化剂销售收入4000万元,再生胶产品销售10%提成300万。

2、项目投资计划

3、项目融资计划

4、油泥处理产线经济效益核算

5、经济效益预测

6、资产回报率预测

年资产回报率=年平均利润总额÷总资产×100%=32%

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