煤基费托蜡达标处理中所产废渣的回收利用

姚机林，姚机霞，姚机艳

（1.陕西有色榆林新材料集团杭来湾煤矿，陕西榆林719099；2.陕西有色榆林新材料集团有限责任公司，陕西榆林719099；3.陕西未来能源化工有限公司，陕西榆林719099）

随着对燃料油的需求日益紧张，以低温铁系催化剂浆态床费托合成作为核心技术的煤液化制油工艺受到重视，该技术合成的重要产物为费托蜡，其合成流程是由费托合成塔的中部过滤管中排出，石蜡被送至加氢精制环节生产柴油［1］。若石蜡中携带过多铁离子将会导致加氢精制装置中催化剂活性降低、反应器压差增加，故通常投用蜡过滤装置，采用助滤剂将蜡中的铁离子去除，保证后续装置能够平稳运行［2］。

石蜡的色度是衡量石蜡性能的重要指标。目前，对石蜡脱色主要采用以活性白土为脱色剂的吸附脱色技术［3］。在采用活性白土对费托石蜡脱色过程中，会产生大量废白土渣。废白土渣中含有大量的不饱和油，若在不经处理的情况下直接弃于野外，会存在迅速氧化至其自燃点产生臭味并出现燃烧的风险。绝大多数国家不允许将废白土渣未经处理直接堆弃排放至公共场所。

1 目前废渣的处理现状研究

废白土渣的处理指采用其它手段改变废白土渣的物理、化学和生物性质，进而达到缩小废白土渣的体积、减少废白土渣的数量，避免其随意排放、污染环境；或是将废白土渣置于符合环境保护要求的场所。目前对废白土渣的处理方法主要有土地填埋法、焚烧法和固化法［4］。

1.1 土地填埋法对废渣的处理

土地填埋法主要涉及对场地的选择、填埋场的设计、环保监测等方面。本质是将废白土渣铺设成为一定厚度的薄层，进行压实，再在其上铺上土壤，此方法已被多个国家采纳使用。

土地填埋法的优点有：（1）处理彻底、完全；（2）不受废物种类的限制；（3）处理量庞大，处理成本低；（4）填埋过的土地可用作停车场类场所使用。缺点有：（1）填埋点必须远离居民区；（2）废白土渣填埋时间过长会分解，引起易燃、易爆和有毒有害物质的产生。因此，需要严格控制处理量。

1.2 焚烧法对废渣的处理

焚烧法是利用高温氧化分解将可燃性的废白土渣氧化分解，从而实现废白土渣减量化、无害化处理，回收其能量并作为副产品使用。

对于同批废白土渣，其组成、性质、热值等随着燃烧时间的进行和燃烧区域变化呈现不同，而产生废气的组成和性质也发生变化，因此要求燃烧设备具有强适应性和自动调节运行参数功能。

对于绝大多数危废物质均采用焚烧法去降解处理，焚烧法是多种方法中最好的，而很多有毒有害物质只能选择焚烧法处理。焚烧法的优点有：（1）可以迅速、大量的减少废白土渣的占用体积；（2）能够破坏废白土渣的组成结构，达到灭菌、解毒和除害作用；（3）燃烧可提供热能。其缺点有：（1）燃烧后会产生酸性气体和未经充分燃烧所形成的有机炉渣等，若直接外排，会对环境造成2次污染［5］；（2）处理设备需安装控制大气污染设施以及复杂的测试仪表，投资运行费用高。

1.3 固化法对废渣的处理

固化法是通过将水泥、水玻璃、沥青等物质和废白土渣掺混进行固化，使有害物质被封闭，从而达到减量化、无害化处理的目的。按照固化剂种类的不同，固化法可分为3种。

（1）水泥固化法以水泥作固化剂，将水泥和废白土渣按照比例进行掺混，体系凝结、硬化，最后失去流动性使其固化的方法。优点是水泥较廉价，操作简单、固化效果好、强度高；缺点是侵出率高，通常为10-4～10-5g/（cm2·d），需进行覆盖处理。

（2）水玻璃固化法是以水玻璃作固化剂，与废白土渣按照配比混合，以无机酸类作为辅助剂，利用水玻璃的缩合和中和反应将体系硬化、吸附、包容，最终将废白土渣包裹。优点是操作简单、固化体耐酸性好、抗渗透性强和处理成本低。此方法正处于试验阶段，未大面积推广。

（3）沥青固化法是以沥青作固化剂，与废白土渣按照一定配比、温度和搅拌强度，通过皂化反应来形成固化体，最终将废白土渣包裹。优点是固化体整体孔隙度小、致密性强、渗透率低等。与水泥固化法相比，其控制有毒有害物质的沥率性更强，固化时间短，对废白土渣的种类、组成和性质无严格要求，均可得到性质稳定的固化体。

2 费托合成工艺中废渣的回收利用方法

废白土渣是活性白土经使用失去活性转变而来，其表面含油呈为黑褐色，孔隙度大，比表面积达150～450 m2/g，含油为30%左右，可回收作润滑剂［6］。废白土渣具有一定的可燃性，需要采取回收和综合利用处理，以免污染环境并造成资源浪费。

2.1 石蜡回收及防水、防潮作用

采用碱洗法（含Na2CO3、NaOH的水溶液）同废白土渣混合加热搅拌，可破坏其表面的孔隙结构，生成物质可构成表活剂将石蜡乳化，形成水包油型膜，再与水接触可自然破乳，将废白土渣中的石蜡充分释放和回收，回收率最高可达90%以上。另外，表面活性剂法、机械挤压法、离心分离法等均可实现对废白土渣中油和蜡的回收利用。

经脱色处理的废白土渣含油，在建筑业可利用其防水性能，在建筑物最底层铺设废白土渣，可以起到防水、防潮的效果。

2.2 用作建筑密封剂

经过除油处理后的废白土渣可用作建筑密封剂，打地基时在周围铺设废白土渣，能够防止因打地基引起的热胀冷缩造成裂缝。

3 结束语

文中主要对煤基费托蜡在处理达标工艺中所产生废白土渣的处理现状及未来提质增效、综合回收利用的方法和用途进行了系统化阐述。总结了废白土渣应用于生产、建筑、生活当中的多方面用途，实现资源化利用，避免了有害化污染环境，同时创造社会价值和经济效益。