[发明专利]一种焦化行业废弃油综合利用的方法

说明书

技术领域

本发明一种焦化行业废弃油综合利用的方法，属于能源化工与环境技术领域，具体涉及一种利用光催化转化动植物油及废弃油制绿色柴油，并应用于选煤和焦化行业，特别是涉及一种焦化行业结合废弃油综合利用的多联产能源化工与动力系统的应用方法的技术方案。

背景技术

焦化工业是煤炭综合利用的主要方式之一。随着焦化工业的迅速发展，焦炉煤气已经成为一种大吨位的二次能源和化工资源。独立焦化企业是以生产焦炭为目的而建的企业，其焦炉煤气的48%用于自身加热外，约52%的剩余焦炉煤气属可用资源。据统计，2012年我国焦炭产量达到4.4亿t，按1 t干煤产0.74 t 焦炭和 325 Nm³焦炉煤气计算，每年可生产焦炉煤气1932亿Nm³，若其中一半用作燃料回收利用，其余可供开发利用的焦炉煤气也有966亿Nm³。然而，不少单一炼焦的独立焦化企业“只焦不化”，目前这部分可用的焦炉煤气都没有得到充分的利用，大部分都直接燃烧或者排空，既导致了焦炭产区的环境急剧恶化，又造成资源浪费。以焦炭生产为目的的焦化企业产生的焦炉煤气是剩余量最大的、最需要综合利用的资源。工业上氢气生产能耗高，投资大。焦炉煤气中大约含55% H₂和25% CH₄，如果能将焦炉煤气中的氢直接利用或者间接用于下游化工生产过程，将会大大降低系统的复杂程度，提高生产系统的经济性。目前，作为独立的焦化企业，焦炉煤气成熟应用和开发的技术有焦炉煤气制天然气、甲醇、二甲醚、合成油等。但是，由于焦炉煤气富氢，上述化学品合成过程中，为达到化学品合成最佳的H/C比，其合成气都要采取补碳，而通常采取的措施则是另备一套气化装置，利用气化煤气进行补碳，这样一来，不仅增加了系统生产的复杂程度，同时也增加了生产投资成本。另外，炼焦工艺中用的各种配煤首先需要经过选煤工艺，而选煤工艺中的浮选工艺是合理利用细粒煤的有效手段，提高煤炭的利用率。浮选工艺中需要通过添加浮选药剂来增加精煤的产率，降低精煤的灰分和硫分，从而达到炼焦煤的指标要求。目前浮选工艺普遍使用的浮选剂为石油基煤油或柴油作捕收剂配仲辛醇起泡剂来使用。由于石油资源的紧缺，使用石油基柴油或煤油作浮选剂不仅使选煤生产成本增加，还可能将其中的硫分代入到浮选煤中而降低煤质。可见，从选煤到炼焦，再到产品回收利用的整个生产链过程都存在能源利用效率低和生产成本高的问题。

绿色柴油（Carlo Perego, Daniele Bianchi. Chemical Engineering Journal 161 (2010) 314-322）作为一种可再生能源，与传统的石油柴油和生物柴油（主要成分是脂肪酸甲酯）相比，可以直接用于汽车，不需要对汽车引擎进行修改；十六烷值更高，作为汽车燃料具有更高的引擎效率；绿色柴油是一种碳氢化合物的混合物，而不是一个含氧有机化合物，由于缺少双键和氧原子，具有更好的稳定性和混合性；因此，绿色柴油作为的石油柴油替代燃料，可以有效缓解柴油供应紧缺的状况。除此之外，绿色柴油由于在组成上与石油基柴油相似，代替石油基柴油或煤油作为煤的浮选剂，可以避免硫分带入到浮选煤中而降低煤质，能有效提高选煤环保性能和降低选煤生产成本。绿色柴油生产工艺简单，能避免传统生物柴油生产过程（主要采用酯交换法）产生大量含废碱或废酸等废水，污染严重，催化剂原材料成本高，反应条件苛刻等问题。太阳能加光催化剂裂解有机物具有成熟技术和市场，利用光催化氧化有机物的原理和特点（M. Montazer, et al. International Journal of Biological Macromolecules 50 (2012) 1018-1025），能将废弃油脂进行裂解或脱羧反应生成含烃类、脂肪酸、酯类等物质的绿色柴油，该过程操作简单、工艺环保、成本较低，可以实现废弃油脂的清洁转化利用，具有较为广阔的推广前景

因此，如何开发环保、低成本的新型绿色柴油（煤浮选剂）生产工艺过程，并结合选煤和焦化行业特点，设计合理的生产工艺路线，有效利用生产过程中产生的碳、氢资源，实现生产过程能源资源的分级转化和能量的梯级利用，对于能源的高效清洁综合利用具有重要意义。

发明内容

本发明一种焦化行业废弃油综合利用的方法，目的在于针对以上研究背景，公开一种利用光催化转化动植物油或废弃油生产绿色柴油，并将其用于炼焦配煤的浮选，结合炼焦生产过程的特点的焦化行业结合废弃油综合利用的多联产能源化工与动力系统的应用方法的技术方案。