[发明专利]高含碳危固废弃物资源化综合利用的方法及其产品和应用

说明书

本发明涉及一种高含碳危固废弃物资源化综合利用的方法及其产品。该方法包括以下步骤：将包含高含碳危固废弃物的原料在热解系统中进行炭化热处理，分离出气相产物、液相产物以及固相产物；将所述气相产物送入焚烧系统进行焚烧处理，由此产生的烟气输送到所述热解系统中作为热源进行利用；将所述液相产物进行除渣分离处理和脱水处理，得到轻质油；将所述固相产物采用水蒸汽进行活化处理，得活化料。通过本发明的方法实现了危废的资源化、无害化利用。

技术领域

本发明涉及一种高含碳危(固)废弃物资源化综合利用的方法及其应用，特别是由高含碳危固废弃物提取轻质油和/或制备活性炭的方法，及其产品和应用。

背景技术

在碳资源的消耗和利用过程中不可避免地会产生大量的副产品和废弃物，焦油渣、沥青渣和洗油、蒽油等就是其中常见的废弃物。无论从企业的经济效益还是环境保护以及社会效益方面考虑，实施碳资源的清洁、高附加值转化的加工利用途径具有重要的战略意义。

在煤气化技术中，在分离器的最下层会沉降一定量的焦油和煤粉，即煤焦油渣，其中大部分物质为煤尘，少部分是焦油。另在焦化厂及兰炭厂生产过程中，也会产生吸附有煤焦油的粘稠状固体废渣和洗油，主要是由多环芳烃碳氢化合物、酚和萘以及煤粉、焦粉。焦油渣具有腐蚀性、粘附性，在一定温度下具有一定的流动性，极易粘附在设备上，常温下极其粘稠，难于直接利用。产生的大量焦油渣已成为环境保护的障碍，其难处理污染重的特性长期存在，大量焦油渣的存在已构成严重的环境风险隐患，一方面焦油渣中的煤焦油未实现充分利用，另一方面作为危险废物的废渣无序堆放可能导致严重的地下水及土壤污染，上述高含碳危(固)类的废弃物已被列入《国家危险废物名录(2016版)》。焦油渣中含有大量的固定碳和有机组分，具有较高的发热量，将之化害为利、变废为宝，是解决焦油渣的最佳途径。田秀文(专利申请号201310633218.6)以焦油渣配型煤炼焦，即解决了焦化厂焦油带来的环境污染问题，又节省了煤源，添加焦油渣可以明显增加焦炭的块焦率。专利申请号201410794351.4中采用石油渣与焦油渣联合制备活性炭和燃料油，得到了不定型类高比表面积的活性炭和工业锅炉用的燃料油。专利申请号201510810954.3和201711169480.4以焦油渣为原料制备了焦油渣固体燃料，但仅仅是通过挤条成型方式解决了样品的运输和储存问题。专利申请号201711001248.X提出了一种焦油渣资源化处理工艺，但仅以回收焦油为目的，其通过破乳脱水、溶剂萃取和离心分离工艺使焦油渣中焦油的回收率达到95％以上。本专利申请是申请人或申请人关联人关于高含碳危(固)残渣等含碳危险废物资源化利用研究领域新的研究成果，是在CN201811440425.9一种精/蒸馏废弃物制备成型的碳基材料及其制备方法以及CN201811440301.0一种基于碳质收尘粉的碳基材料及其制备方法上的更延伸的研究和发明，有助于更进一步提高此类危险废物的综合利用水平，达到更好的无害化、资源化处置利用水平，同时更进一步降低在处置过程中的综合能耗水平，提升整体效益。

发明内容

针对现有生产中焦炭生产、兰炭生产以及高含碳危(固)带来的大量高含碳危险废弃物问题，本发明提供了一种高含碳危固废弃物资源化综合利用的方法，特别是由高含碳危固废弃物提取轻质油和/或制备活性炭的方法，能够降低环境污染，实现资源的有效再利用。

首先，本发明提供一种高含碳危固废弃物资源化综合利用的方法，其包括以下步骤：

(1)将包含高含碳危固废弃物的原料在热解系统中进行炭化热处理，分离出气相产物、液相产物以及固相产物；

(2)将所述气相产物送入焚烧系统进行焚烧处理，由此产生的烟气输送到所述热解系统中作为热源进行利用；

(3)将所述液相产物进行除渣分离处理和脱水处理，得到轻质油；

(4)将所述固相产物采用水蒸汽进行活化处理，得活化料。

根据本发明的一些实施方式，所述方法还包括对活化料进行破碎、制粉、筛分处理，得活性炭产品。