专利名称：从废物流中回收的燃料组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种燃料组合物。具体地说，本发明涉及一种至少部分组份来自一种或多种废物流的燃料组合物。更具体地说，本发明涉及一种燃料组合物，该组合物包括来自石油炼制废物的成分，冶炼铝工艺中产生的废物，在汽车、器械和油漆工业中产生的废物，及其它的烃物流。
大家都知道所处理的精炼厂废物流一般指污泥，它是固体、水和油产物的混合物。对这种污泥进行处理可以获得固体物流或不能泵抽的干燥的固体块，所述固体物流指在主要含水的介质中含有无机和有机固体的泥浆，该泥浆的固体含量一般从约15％-约20％(重量)。这种含较少量(即重量百分比约小于10％)的无水液体(如烃)的泥浆可以被焚烧。例如，它们可以在废硫酸再生装置、水泥窑等使用的炉中焚烧。在这些现有技术中含水的泥浆具有以下几个缺点。第一，因为泥浆的含水量高，因而它只具有低的热值。此外，泥浆的固体含量不能超过约20-25％，否则它会变得很粘而不能在环境温度下泵抽。因此，由于单位固体重量的运输费用相对较高，因而泥浆的处理费用增加了。在不能泵抽的干燥的固体块的情况下，固体含量一般为25-90％(重量)，需要用特别地手段来处理这种块，其费用比处理泥浆的费用更昂贵。
本发明克服了现有技术的缺陷。
本发明所提供的燃料组合物包括小于约10％(重量)的水，大于约35％(重量)的固体，该固体一般可高达约70％(重量)，及从约30％-约65％(重量)的无水液体。所述燃料组合物的最低热值约为每磅5000BTU，更优选为每磅7000BTU，所述组合物的粘度使得它可以在环境温度下泵抽。根据废物流的来源，本发明的一个优选的实施方案包括具有如下构成的燃料组合物小于约5％(重量)的水，大于约30％(重量)的固体，及约30％-约65％(重量)的无水液体，其最低热值约为每磅10,000BTU。
优选的实施方案的描述本发明的燃料组合物包括水、固体和无水液体。一般说来，所述燃料组合物中水的含量小于约10％(重量)，更优选的是从约0％到约8％(重量)。所述组合物中包括无机物和有机物的固体的含量大于约35％(重量)，一般可高达70％(重量)，所述固体物流一般包括约50％-约70％(重量)的无机固体和约30％-50％(重量)的有机固体。对于某些废物流，所述有机固体是基本上不溶于二氯甲烷的含碳化合物，但是由于其含有碳而通常会燃烧。在其它情况下，所述固体含量基本上都是有机物，即含碳的物质，或者都是无机物。根据本发明，所述固体颗粒的平均尺寸小于250微米。如果最初存在于废物流中的固体的尺寸大于优选的尺寸，则所述方法优选包括一个粉碎步骤以将它们的尺寸减小到优选的范围。
所述燃料组合物中无水液体的含量一般从约30％-约65％(重量)。该无水液体实际上可以是任何可燃的有机物。该无水液体不溶于水或在水里只有有限的溶解度。适宜的无水液体的不受限制的实例包括烃、醇、酮、醚、醛等，以及这些化合物的混合物。典型地，无水液体指“油”或“溶剂”。象这里所用的，“油”指有机化合物的任何混合物，这些有机化合物典型地来自精炼厂、石油化工厂等排放的废物流或污泥。但是所述油主要包括烃，当然也存在其它的有机化合物。类似地，“溶剂”指来自制造业、油漆业等排放的废物流中有机化合物的任何混合物，该溶剂主要包括烃，当然也存在其它的有机化合物。
本发明的燃料组合物还包括分散剂和/或表面活性剂，所述表面活性剂如磺化油。
所述燃料组合物可以具有低至每磅5,000BTU的热值，但是优选最低的热值至少约7000BTU，更优选为每磅大于约8000BTU，及还可更优选为每磅至少约10,000BTU。
由于本发明的燃料组合物具有较高含量的液体(所述液体比水的极性低)，因而所述组合物不会发粘，这可防止所述组合物在环境温度下不可泵抽。现有技术在炉子或石灰窑中用作燃料的泥浆的缺点在于因为泥浆中水的含量高，为了使泥浆通过传统的泵来输送，泥浆中的固体含量必须保持在约25％(重量)以下。可以看出，本发明的燃料组合物即使含有最低约30％(重量)的固体和最高约70％(重量)的固体也是可以泵抽的。所述高固体负载的优点是相对于每单位重量的固体其运输费用和处理费用被降低了。
在处理典型的废物流——例如精炼厂废物流的过程中，如果在每磅最低热值至少约5000BTU的初始废物流中存在可燃固体和任何无水的液体，包括锅炉(Boiler)和工业炉(BIF)标准的EPA规则允许废物流(污泥)在例如水泥窑、废硫酸再生炉等炉中被焚烧。因而，如果固体物流从典型的精炼厂废物流中回收，该废物流一般主要含有水并具有每磅至少约5000BTU热值，这种固体物流可以通过上面所提到的方式焚烧。另一方面，如果从废物流中回收的液态烃或其它无水液体被加回到从废物流中回收的固体物流，并且由固体物流和加回的无水物流组成的混合物具有每磅至少5000BTU的热值，则该混合物也可通过上面所述的方式焚烧。
象上面所说的，本发明的组合物可以来自精炼厂废物流，但不是一定来自精炼厂。该物流例如可以包括API分离器的污泥，溶解了空气的浮选浮体，废油乳状液固体，罐底(铅垂的)，换热器管束清洗污泥，初始的油/水/固体分离污泥，次级(乳化的)油/水/固体分离泥泥，及油罐底的污泥。然而，所述组合物的来源或进料流不是必须来自精炼厂的废物流。例如，在众多的石化、化工和器械工业中，产生了形态主要为水的废物流，因为该物流含有有害的固体和无水液体，因而产生了同样的或类似的处理问题。举例来说，在油漆、器械和汽车制造中都会产生含有液态烃、水及有机和无机固体的的废物流。类似地，铝冶炼工艺中产生的固体废物也适宜用作本发明的燃料组合物。因而，本发明的组合物可以来自任何废物流或物流，而不用考虑其出处。
一种用作本发明的组合物的来源的典型地废物流一般含有约5％-约30％(重量)的无水液体，约50％到约95％(重量)的水及约1％到约10％(重量)的固体。例如，一种典型的精炼厂废物流一般含有从约10％到约20％(重量)的无水液体，约60％到约90％(重量)的水及约2％到约8％(重量)的固体。
如果本发明的组合物是来自如精炼厂污泥的废物流，通过使用一种或多种现有的技术即可方便地分离该废物流，例如通过蒸馏、萃取、倾析、离心分离、过滤等。然而，按美国专利US 4,810,393和US4,931,176公开的技术和使用的设备可以更方便地进行该废物的分离，这两篇文献都在这里引作参考。在上述专利公开的使用方法和设备中，一种典型的废物流可以被分离为一种液态烃物流、水流和固体物流，所述典型的废物流也就是含有约80％(重量)的水、约15％(重量)的液态烃和约5％(重量)的固体的精炼厂污泥，所述分离出的液态烃物流含有约98％(重量)的液态烃、约1％(重量)的水和约1％(重量)的固体，所述分离出的水流含有约98％(重量)的水、约1％(重量)的液态烃和约1％(重量)的固体，所述分离出的固体物流含有约90％(重量)的水、约1％(重量)的液态烃和约9％(重量)的固体。从而提供该组合物中三种组分。
许多无水液体可以用来形成所述燃料浆。实际上，上面所提到的用来形成本发明的燃料组合物的任何可燃性有机物都可以被使用。例如，无水液体可以方便地包括由废物流中回收的无水物流。
虽然已经根据优选的实施方案对本发明的燃料组合物进行了说明，但是应该理解对前面描述的某些方面做出一些修改同样落在本发明的主题之内。例如，只要该组合物可以泵送，固体和液态烃的来源和数量可以较大地变化。
权利要求
1.一种用作燃料的组合物，包括小于约10％(重量)的水；大于约30％(重量)的固体，所述固体包括无机固体和可燃烧的有机固体；从约30％到约70％(重量)的液态烃，所述组合物具有每磅至少约5000BTU的最低热值，所述组合物的粘度使得它可以在环境温度下泵抽；所述固体由废物流制备，废物流选自石油精炼废物、铝冶炼废物和油漆废物。
2.权利要求1的组合物，其中所述来自石油炼制操作的固体选自原油贮罐沉积物、油污澄清贮罐的沉积物、在管道过滤/分离出的固体、失效的加氢处理催化剂及失效的加氢精制催化剂。
3.权利要求1的组合物，其中所述液态烃从与所述固体同类型的废物流中得到。
4.权利要求1的组合物，其中所述组合物的热值全部来自最初存在于所述废物流中的成分。
5.权利要求1的组合物，其中所述组合物具有每磅至少约7000BTU的最低热值。
6.权利要求1的组合物，其中所述组合物具有每磅至少约10000BTU的最低热值。
7.权利要求1的组合物，其中所述组合物的固体含量至少为40％。
8.权利要求1的组合物，其中所述固体的平均颗粒尺寸小于约250微米。
9.一种用作燃料的组合物，包括小于约10％(重量)的水；大于约30％(重量)的固体，所述固体包括无机固体和可燃烧的有机固体；从约30％到约70％(重量)的液态烃，所述组合物具有每磅至少约5000BTU的最低热值，所述组合物的粘度使得它可以在环境温度下泵抽；所述固体由铝冶炼操作中得到。
10.权利要求9的组合物，其中所述组合物的热值至少部分来自最初存在于铝冶炼废物流中的成分。
11.权利要求9的组合物，其中所述固体的平均颗粒尺寸小于约250微米。
12.一种用作燃料的组合物，包括小于约10％(重量)的水；大于约30％(重量)的固体，所述固体包括无机固体和可燃烧的有机固体；从约30％到约70％(重量)的液态烃，所述组合物具有每磅至少约5000BTU的最低热值，所述组合物的粘度使得它可以在环境温度下泵抽；所述固体由油漆废物中得到。
13.权利要求12的组合物，其中所述液态烃由油漆废物中得到。
14.权利要求12的组合物，其中所述组合物的热值全部来自最初存在于油漆废物中的成分。
15.权利要求12的组合物，其中所述固体的平均颗粒尺寸小于约250微米。
全文摘要
一种燃料组合物,包括小于约10%(重量)的水,大于约30%(重量)的固体,从约30%到约70%(重量)的可燃的和无水的并且一般不溶于水的液体,所述组合物具有每磅至少约5000BTU的最低热值,所述组合物的粘度使得它可以在环境温度下泵抽,该组合物可以从含有液体、无水馏份、固体馏份和含水馏份的废物流中容易地得到,该废物流如精炼厂废物、铝冶炼工艺产生的废物、油漆废物或其它工业产生的废物。
文档编号C10L1/32GK1340090SQ00803552
公开日2002年3月13日 申请日期2000年2月8日 优先权日1999年2月8日
发明者克劳斯·让斯勒, 雷蒙德·R·鲁斯 申请人:斯凯泰克公司