F-T合成废催化剂稳定蜡复合固体危废物的处理方法与流程

本申请涉及固体危废物处理领域，具体而言，涉及一种f-t合成废催化剂稳定蜡复合固体危废物的处理方法。

背景技术：

1、f-t合成是煤间接液化制油的关键技术，合成气经f-t催化剂在一定条件下转变为合成油品。在实际运行过程中，当催化剂活性无法满足生产需求时，需要更换催化剂，废催化剂通常裹挟着一定量的蜡油一同排出，这导致f-t废催化剂通常与稳定蜡、渣蜡同时存在，长期存放易蓄热自燃，是一种相对危险的固体废弃物。某煤业集团每年f-t合成废催化剂稳定蜡复合固体危废物产量在1万吨以上，f-t合成废催化剂稳定蜡复合固体危废物的资源化利用与无害化处理是该项目亟待解决的难题，是影响煤制油装置长周期稳定运行的瓶颈。f-t合成废催化剂稳定蜡复合固体危废物中的蜡油组分主要以链烷烃为主，与煤炭相比属于富氢组分。

2、目前，处理固体危废物的方式主要采用填埋法和焚烧法(焚烧温度通常在850～1100℃之间)，采用填埋法和焚烧法均无法实现f-t合成废催化剂稳定蜡复合固体危废物的资源化利用，尤其焚烧法还会产生二噁英等二次污染物。

3、有鉴于此，特提出本申请。

技术实现思路

1、本申请的主要目的在于提供一种f-t合成废催化剂稳定蜡复合固体危废物的处理方法，以解决现有固体危废物的资源化利用以及减少固体危废物处理过程中产生的二次污染物的问题。

2、为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种f-t合成废催化剂稳定蜡复合固体危废物的处理方法，包括如下步骤：

3、步骤s1、将水煤浆和f-t合成废催化剂稳定蜡复合固体危废物颗粒混合制成危废物和煤的混合浆；

4、步骤s2、将危废物和煤的混合浆气化，使得f-t合成废催化剂稳定蜡复合固体危废物中的含碳有机物转化为合成气，f-t合成废催化剂稳定蜡复合固体危废物中其他组分钝化，形成熔渣；

5、步骤s3、分别回收合成气和熔渣。

6、进一步地，水煤浆中煤颗粒的粒度分布为：大于200目占比50％，200-100目占比10％，100-60目占比30％，60-40目占比10％；和/或，f-t合成废催化剂稳定蜡复合固体危废物颗粒的粒径分布为：大于200目占比20-42％，200-180目占比55-75％，小于180目占比3-5％；和/或，水煤浆中煤颗粒与f-t合成废催化剂稳定蜡复合固体危废物颗粒的质量比为100:5～15。

7、进一步地，上述步骤s1中，水煤浆的制备方法包括：将水、分散剂和煤混合进行研磨，得到水煤浆。

8、进一步地，分散剂为木质素磺酸钠和萘的混合物，且两者的质量比为3.5～4.5:1。

9、进一步地，分散剂的用量为煤的干基质量的2～3％。

10、进一步地，上述步骤s1中，f-t合成废催化剂稳定蜡复合固体危废物颗粒的制备方法包括：将f-t合成废催化剂稳定蜡复合固体危废物与降黏剂的水溶液混合进行研磨并筛分，得到不同粒径的f-t合成废催化剂稳定蜡复合固体危废物颗粒。

11、进一步地，降黏剂包括十二烷基苯磺酸钠、聚乙二醇、十二烷基硫酸钠中的至少一种；

12、进一步地，降黏剂与f-t合成废催化剂稳定蜡复合固体危废物的质量比为1～2.5:100；

13、进一步地，降黏剂的水溶液的质量浓度为1％～2％；且降黏剂的水溶液与所述f-t合成废催化剂稳定蜡复合固体危废物的质量比为1:(1～2)。

14、进一步地，上述步骤s2，气化在高温高压下进行，气化的温度为1200～1400℃，气化的压力为3.5～4.5mpa。

15、为了实现上述目的，根据本申请的另一个方面，还提供了一种f-t合成废催化剂稳定蜡复合固体危废物的处理装置，该处理装置包括原料供应单元、气化单元和产物收集装置，其中，原料供应单元包括供浆装置，供浆装置用于提供危废物和煤的混合浆；气化单元包括气化炉，气化炉的入口与供浆装置的出口相连接，气化炉用于气化危废物和煤的混合浆；气化炉设置有气体出口和固体出口，气体出口用于排出合成气，固体出口用于排出熔渣；产物收集单元包括合成气收集罐和熔渣收集罐，合成气收集罐与气体出口连接，用于收集合成气；熔渣收集罐与固体出口连接，用于收集熔渣。

16、进一步地，供浆装置包括危废物和煤的混合浆供料罐、混合浆泵和混合浆回流装置，混合浆泵与危废物和煤的混合浆供料罐连接，混合浆回流装置设置于混合浆泵的出料口和气化炉的入口之间，在混合浆泵和混合浆回流装置之间的管路上还设置有回流阀，混合浆回流装置与煤浆回流阀之间的管线上还设置有回流电磁阀，回流电磁阀用于控制管线的压力。

17、进一步地，气化炉中设置有分布式温度传感器，分布式温度传感器连接有plc工控机；plc工控机连接有pc端。

18、进一步地，合成气收集罐与气体出口之间设置有旋风分离室，旋风分离室设置有纯化气体出口和飞灰出口，纯化气体出口与所述合成气收集罐连接，飞灰出口与气化炉的入口连接。

19、应用本申请的技术方案，本申请提供一种f-t合成废催化剂稳定蜡复合固体危废物的处理方法，通过f-t合成废催化剂稳定蜡复合固体危废物与水煤浆掺混共气化，将工业危废转变为一般固废，降低固体危废物的处置成本以及工业危废对生态环境的影响，同时对合成气进行回收，实现企业经济效益与环境保护效益的协同发展。

技术特征：

1.一种f-t合成废催化剂稳定蜡复合固体危废物的处理方法，其特征在于，所述处理方法包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的f-t合成废催化剂稳定蜡复合固体危废物的处理方法，其特征在于，所述水煤浆中煤颗粒的粒度分布为：大于200目占比50％，200-100目占比10％，100-60目占比30％，60-40目占比10％；

3.根据权利要求1所述的f-t合成废催化剂稳定蜡复合固体危废物的处理方法，其特征在于，所述步骤s1中，所述水煤浆的制备方法包括：

4.根据权利要求1所述的f-t合成废催化剂稳定蜡复合固体危废物的处理方法，其特征在于，所述步骤s1中，所述f-t合成废催化剂稳定蜡复合固体危废物颗粒的制备方法包括：将所述f-t合成废催化剂稳定蜡复合固体危废物与降黏剂的水溶液混合进行研磨并筛分，得到不同粒径的f-t合成废催化剂稳定蜡复合固体危废物颗粒。

5.根据权利要求4所述的f-t合成废催化剂稳定蜡复合固体危废物的处理方法，其特征在于，所述降黏剂包括十二烷基苯磺酸钠、聚乙二醇、十二烷基硫酸钠中的至少一种；

6.根据权利要求1至5中任一项所述的f-t合成废催化剂稳定蜡复合固体危废物的处理方法，其特征在于，所述步骤s2，所述气化在高温高压下进行，所述气化的温度为1200～1400℃，所述气化的压力为3.5～4.5mpa。

7.一种f-t合成废催化剂稳定蜡复合固体危废物的处理装置，其特征在于，权利要求1至6中任一项所述的处理方法在所述处理装置中进行，所述处理装置包括：

8.根据权利要求7所述的f-t合成废催化剂稳定蜡复合固体危废物的处理装置，其特征在于，所述供浆装置包括危废物和煤的混合浆供料罐、混合浆泵和混合浆回流装置，所述混合浆泵与所述危废物和煤的混合浆供料罐连接，所述混合浆回流装置设置于所述混合浆泵的出料口和气化炉的入口之间，在所述混合浆泵和所述混合浆回流装置之间的管路上还设置有回流阀，所述混合浆回流装置与所述煤浆回流阀之间的管线上还设置有回流电磁阀，所述回流电磁阀用于控制管线的压力。

9.根据权利要求7所述的f-t合成废催化剂稳定蜡复合固体危废物的处理装置，其特征在于，所述气化炉中设置有分布式温度传感器，所述分布式温度传感器连接有plc工控机；

10.根据权利要求7至9中任一项所述的f-t合成废催化剂稳定蜡复合固体危废物的处理装置，其特征在于，所述合成气收集罐与所述气体出口之间设置有旋风分离室，所述旋风分离室设置有纯化气体出口和飞灰出口，所述纯化气体出口与所述合成气收集罐连接，所述飞灰出口与所述气化炉的入口连接。

技术总结本申请提供了一种F‑T合成废催化剂稳定蜡复合固体危废物的处理方法，该处理方法包括如下步骤：步骤S1、将水煤浆和F‑T合成废催化剂稳定蜡复合固体危废物颗粒混合制成危废物和煤的混合浆；步骤S2、将危废物和煤的混合浆气化，使得F‑T合成废催化剂稳定蜡复合固体危废物中的含碳有机物转化为合成气，F‑T合成废催化剂稳定蜡复合固体危废物中其他组分钝化，形成熔渣；步骤S3、分别回收合成气和熔渣。本申请通过F‑T合成废催化剂稳定蜡复合固体危废物与水煤浆掺混共气化，将工业危废转变为一般固废，降低固体危废物的处置成本以及工业危废对生态环境的影响，同时对合成气进行回收，实现企业经济效益与环境保护效益的协同发展。技术研发人员：杨军,白永辉,马媛,孔垂中,李军,王焦飞,周峰,苏暐光,王钦,张华,宋旭东,孙波,王峰,边晓伟受保护的技术使用者：国家能源集团宁夏煤业有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/4/17