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一种移动式油泥 热解资源化处置的集成装置与方法

阅读：279发布：2024-02-17

专利汇可以提供一种移动式油泥热解资源化处置的集成装置与方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种移动式油泥热解资源化处置的集成装置，包括密闭料仓，密闭料仓通过密闭进料装置经密封过渡仓向干化室供料，干化室中干化产生的水蒸汽及废气通过洗涤塔、废气除雾分离装置以及引风机供至燃烧室作为空气补给，干化室中干化后油泥供至热解室进行热解，热解室中热解产生的热解气通过回燃装置供至燃烧室作为燃料或进入分离冷凝系统回收轻质油分，热解室中热解产生的残渣通过出料装置送至残渣储存箱，燃烧室中产生的烟气供至具有除尘功能的热交换器，热交换器中产生的热水供至进料系统加热进料或外供，烟气经过净化系统达标外排，本发明还提供了相应的处置方法，可实现油泥减量化、无害化、清洁化处置及资源化经济回用，对分散性污泥的处置具有重要意义。，下面是一种移动式油泥热解资源化处置的集成装置与方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种移动式油泥热解资源化处置的集成装置，包括密闭料仓(1)，其特征在于，密闭料仓(1)通过密闭进料装置(2)经密封过渡仓(3)向干化室(4)供料，干化室(4)中干化产生的水蒸汽及废气通过洗涤塔(12)、废气除雾分离装置(13)以及引风机(11)供至燃烧室(6)作为空气补给，干化室(4)中干化后油泥供至热解室(5)进行热解，热解室(5)中热解产生的热解气通过回燃装置(8)供至燃烧室(6)作为燃料或进入分离冷凝系统回收轻质油分，热解室(5)中热解产生的残渣通过出料装置(20)送至残渣储存箱(21)，所述燃烧室(6)中产生的烟气供至具有除尘功能的热交换器(16)，热交换器(16)中产生的热水供至进料系统加热进料或外供，烟气经过净化系统达标外排。
2.根据权利要求1所述移动式油泥热解资源化处置的集成装置，其特征在于，所述密闭进料装置(2)和出料装置(20)均为夹套式结构，在密闭进料装置(2)的夹套中通入热水，为上料油泥加热，在出料装置(20)的夹套通入冷水，为出料残渣降温，所述密闭进料装置(2)的夹套接热交换器(16)中产生的热水。
3.根据权利要求1所述移动式油泥热解资源化处置的集成装置，其特征在于，所述干化室(4)是热解炉的上层，热解室(5)是同一热解炉的下层，所述密封过渡仓(3)的进料方向与该热解炉垂直。
4.根据权利要求1所述移动式油泥热解资源化处置的集成装置，其特征在于，所述回燃装置(8)内置于燃烧室(6)内，热解气的出口环绕燃烧室燃烧器(7)的火焰。
5.根据权利要求1所述移动式油泥热解资源化处置的集成装置，其特征在于，所述分离冷凝系统包括热解液分离器(9)和冷凝分离回收装置(10)，热解气经过热解液分离器(9)，再进入热解液冷凝器(10)后的非冷凝性气体通过引风机(11)进入燃烧室，干化室(4)中经过洗涤塔(12)和除雾分离后的干化废气也通过引风机(11)进入燃烧室(6)。
6.根据权利要求1所述移动式油泥热解资源化处置的集成装置，其特征在于，所述燃烧室(6)中产生的烟气经由带二燃室燃烧器(14)的二燃室(15)进入具有旋风除尘和水气热量交换功能的热交换器(16)，所述净化系统包括依次设置的碱式喷淋塔(17)、活性炭吸附床(18)和烟囱(19)。
7.基于权利要求1所述集成装置的移动式油泥热解资源化处置方法，其特征在于，包括如下步骤：
a.将油泥通过密闭进料装置(2)输送至密封过渡仓(3)，再输送至干化室(4)，油泥在无氧状态下，进行干化，产生的水蒸汽及废气经洗涤塔(12)冷却、废气除雾分离装置后，由引风机(11)供至燃烧室(6)作为空气补给，干化后油泥进入热解室(5)进行热解转化，得到热解气和以无机质为主的油泥炭残渣；
b.步骤a产生的热解气直接进入燃烧室(6)作为燃料为自身系统提供能量，不足部分以外加的天然气或柴油进行补充；若产生的热解气能量大于系统所需能量，多余热解气经分离冷凝系统回收轻质油分，非冷凝性气体回燃烧室(6)燃烧；
c.步骤b中热解气燃烧产生的烟气进入具有除尘功能的热交换器(16)进行气水热交换，产生的热水对进料系统的原油泥加热或外供，减少油泥粘性，烟气经过净化系统达标外排；
d.步骤a中的残渣通过密闭的水夹套间接和水雾直接两种冷却方式的出料装置(20)送至残渣储存箱(21)，避免残渣在外排过程的自燃。
8.根据权利要求7所述移动式油泥热解资源化处置的方法，其特征在于，所述油泥主要为油田开采过程中的落地油泥、沉降罐油泥、三相分离产生的油泥、生产事故产生的溢油污泥。
9.根据权利要求7所述移动式油泥热解资源化处置的方法，其特征在于，所述步骤a中，干化室(4)的干化温度范围为100～120℃，干化以减少油泥中的含水率；热解室(5)的热解温度范围为350～650℃，在有效热解区停留时间20～50min，所述热解气燃烧产生的烟气温度范围为700-1100℃。
10.根据权利要求7所述移动式油泥热解资源化处置的方法，其特征在于，所述干化产生的水蒸汽及废气进入洗涤塔(12)回收水分，再经废气除雾分离装置(13)除去水分后作为空气源进入燃烧室(6)助燃；
所述热解气通过内置于燃烧室的回燃装置(8)直接进入燃烧室(6)燃烧，或进入分离冷凝系统回收轻质油分后，非冷凝性气体进入燃烧室(6)燃烧；
所述热交换器(16)除尘后的烟气经急冷、碱式喷淋、活性炭吸附后达标外排；
所述残渣主要成分为油泥炭，向外输送过程中采用密闭水夹套间接和水雾喷淋直接两种方式结合冷却的方法，避免油泥炭残渣的自燃。

说明书全文

一种移动式油泥热解资源化处置的集成装置与方法

技术领域

[0001] 本发明属于含油污泥处理技术领域，涉及其能源化处置，特别涉及一种移动式油泥热解资源化处置的集成装置与方法。

背景技术

[0002] 油田行业在原油开采、油气集输、炼油化工厂污水处理等生产过程中产生的大量油泥，已成为油田行业面临的重要难题。根据统计数据显示，2014年我国年油泥产量已达400万吨左右，而国内含油污泥达到环保管理及无害化处理程度较低，仅50～60％。含油污泥组成成份复杂；水包油、油包水及悬浮固体组成稳定悬浮乳状液体系，粘度大，稳定性强；
含有多环芳烃(PAHs)、有害微生物、病原菌等有害物质。油泥的不及时处理对生产区域内大气、水体及土壤等环境造成的污染危害较大，已将含油污泥列入危险废物。

[0003] 目前国内含油污泥处理方法，主要可分为以减量化为目的且回收石油资源方法，如萃取、水洗、裂化等方式与油泥中无机组分进行分离，回收石油资源，同时达到减量目的，该方法一般具有综合成本高、设备投资大、回收率低、二次污染严重、经济性较差等特点，难以大面积推广；另一种传统处理方法主要以无害化为目的，如填埋、微生物分解、焚烧、干化及热解等，该方法原油得不到回收利用，设备投资大，且存在二次污染等缺陷。油泥热解是在无氧气氛下对油泥进行清洁热处理，被国内外作为可替代焚烧的新型处理技术，但油泥热解工艺还不完善，一般作为无机质与油分的脱附，运行经济费用高；同时缺少面对油泥分散性、地理环境复杂、量少等特点的集成工艺与设备，研发具有移动性分布式油泥处置工艺与集成设备，对油泥处置具有在对油泥进行无害化处置基础上，实现资源化回收利用，对油田行业的发展具有重要的现实意义。

发明内容

[0004] 为了克服上述现有技术的缺点，促进固体废物含油污泥的热解技术的应用推广，本发明的目的在于提供一种移动式油泥热解资源化处置的集成装置与方法，首先通过密闭输送系统输送至干化室，且输送系统为热夹套对油泥进行加热，减少油泥粘性，避免堵塞；油泥在干化室内进行干化，产生的水蒸汽及废气进入水冷却系统后，废气进入燃烧室作为空气补给，含水率大大降低的油泥进入热解室进行热解转化，产生的热解气直接进入燃烧室燃烧为自身系统提供能量，或进入分离冷凝系统回收轻质油分，非冷凝性气体再进入燃烧室燃烧，产生的热解残渣达标外排；燃烧室产生的烟气进入具有除尘功能的气水热交换器，热水供应进料系统加热进料，烟气再经过净化系统达标外排，同时将各系统集成于一体，组成可移动式设备，为解决分散性油泥提供一种方法和设备。

[0005] 为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

[0006] 一种移动式油泥热解资源化处置的集成装置，包括密闭料仓1，密闭料仓1通过密闭进料装置2经密封过渡仓3向干化室4供料，干化室4中干化产生的水蒸汽及废气通过洗涤塔12、废气除雾分离装置13以及引风机11供至燃烧室6作为空气补给，干化室4中干化后油泥供至热解室5进行热解，热解室5中热解产生的热解气通过回燃装置8供至燃烧室6作为燃料或进入分离冷凝系统回收轻质油分，热解室5中热解产生的残渣通过出料装置20送至残渣储存箱21，所述燃烧室6中产生的烟气供至具有除尘功能的热交换器16，热交换器16中产生的热水供至进料系统加热进料，烟气经过净化系统达标外排。

[0007] 所述密闭进料装置2和出料装置20均为夹套式结构，在密闭进料装置2的夹套中通入热水，为上料油泥加热，在出料装置20的夹套通入冷水，为出料残渣降温，所述密闭进料装置2的夹套接热交换器16中产生的热水。

[0008] 所述干化室4是热解炉的上层，热解室5是同一热解炉的下层，所述密封过渡仓3的进料方向与该热解炉垂直。

[0009] 所述回燃装置8内置于燃烧室6内，热解气的出口环绕燃烧室燃烧器7的火焰。

[0010] 所述分离冷凝系统包括热解液分离器9和冷凝分离回收装置10，热解气先进入热解液分离器9，再进入热解液冷凝器10，余下的非冷凝性气体进入燃烧室为系统提供能量，干化室4中干化产生的水蒸汽及废气经过洗涤塔和除雾分离后的废气进入燃烧室作为空气助燃。

[0011] 所述燃烧室6中产生的烟气经由带二燃室燃烧器14的二燃室15进入具有旋风除尘和水气热量交换功能的热交换器16，所述净化系统包括依次设置的碱式喷淋塔17、活性炭吸附床18和烟囱19。

[0012] 本发明还提供了基于所述集成装置的移动式油泥热解资源化处置方法，包括如下步骤：

[0013] a.将油泥通过密闭进料装置2输送至密封过渡仓3，再输送至干化室4，油泥在无氧状态下，进行干化，产生的水蒸汽及废气经水冷却装置12冷却、废气除雾分离装置13后，由引风机11供至燃烧室6作为空气补给，含水率降低的油泥进入热解室5进行热解转化，得到热解气和以无机质为主的残渣；

[0014] b.步骤a产生的热解气直接进入燃烧室6作为燃料为自身系统提供能量，不足部分以外加的天然气或柴油进行补充；若产生的热解气的能量大于系统所需能量，多余热解气经分离冷凝系统回收轻质油分，非冷凝性气体回燃烧室6燃烧；

[0015] c.步骤b中热解气燃烧产生的烟气进入具有除尘功能的热交换器16进行气水热交换，产生的热水对进料系统的原油泥加热，减少油泥粘性，烟气经过净化系统达标外排。

[0016] d.步骤a中的残渣通过密闭水夹套间接和水雾喷淋直接两种方式的出料装置20送至残渣储存箱21，避免残渣在外排过程的自燃。

[0017] 所述油泥主要为油田开采过程中的落地油泥、沉降罐油泥、三相分离产生的油泥、生产事故产生的溢油污泥。

[0018] 所述步骤a中，干化室4的干化温度范围为100～120℃，干化以减少油泥中的含水率；热解室5的热解温度范围为350～650℃，在有效热解区停留时间20～50min，所述热解气燃烧产生的烟气温度范围为700-1100℃。

[0019] 所述干化产生的水蒸汽及废气进入洗涤塔12回收水分，再经废气雾化分离装置13除尘作为空气源进入燃烧室6助燃；

[0020] 所述热解气通过内置于燃烧室的回燃装置8直接进入燃烧室6燃烧，或进入分离冷凝系统回收轻质油分后，非冷凝性气体进入燃烧室6燃烧；

[0021] 所述热交换器16除尘后的烟气经极冷、碱式喷淋、活性炭吸附后达标外排；

[0022] 所述残渣主要成分为油泥炭，向外输送过程中采用密闭水夹套和直接水雾喷淋结合冷却方法，避免油泥炭的自燃。

[0023] 与现有技术相比，本发明通过将输送系统、干化-热解-燃烧系统、烟气净化系统等形成撬装式模块，并组装成可移动式的集成装置，用于不同地点分散性油泥的分布式处理。该集成装置具有干化热解功能，可处理不同特性油泥，可将油泥中重质油分转为轻质油分，能够直接燃烧或回收，具有较大的灵活性，为油泥清洁无害化处理提供了一种方法和设备。
附图说明

[0024] 图1是本发明移动式油泥热解资源化处置的集成装置的结构示意图。

具体实施方式

[0025] 本发明提供了一种油泥移动式热解资源化处置的集成装置与方法，下面结合附图和具体实施方式对本发明的具体技术方法和装置进行详细、完整的描述说明，所描述的具体实施方式仅是本发明的部分事例，而不是全部实例。本领域技术人员没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实例，都属于本发明的保护范围。

[0026] 一种移动式油泥热解资源化处置的集成装置，其组成结构如图1所示，包括密闭料仓1，密闭料仓1通过密闭进料装置2经密封过渡仓3向干化室4供料，干化室4中干化产生的水蒸汽及废气通过洗涤塔12、废气雾化分离装置13以及引风机11供至燃烧室6作为空气补给，干化室4中干化后油泥供至热解室5进行热解，热解室5中热解产生的热解气通过回燃装置8供至燃烧室6作为燃料或进入分离冷凝系统回收轻质油分，热解室5中热解产生的残渣通过出料装置20送至残渣储存箱21，所述燃烧室6中产生的烟气供至具有除尘功能的热交换器16，热交换器16中产生的热水供至进料系统加热进料，烟气经过净化系统达标外排。

[0027] 其中，密闭料仓1、密闭进料装置2和密封过渡仓3组成密闭输送系统，密闭进料装置2为夹套式结构，在密闭进料装置2的夹套中通入热水，为上料油泥加热，例如，可直接接热交换器16中产生的热水。

[0028] 干化室4和热解室5共内置于燃烧室6，是同一热解炉的上下层，过渡仓3的进料方向与该热解炉垂直。干化效果可通过调节油泥停留时间调控，提高热利用效率。

[0029] 干化室4产生的含有水蒸汽的废气去除水蒸汽后进入燃烧室6作为补充气体辅助燃烧。

[0030] 热解气有两种利用路径，即直接回燃和回收油分仅可燃气回燃。

[0031] 回燃装置8内置于燃烧室6内，热解气的出口环绕燃烧室燃烧器7的火焰。

[0032] 燃烧室6中产生的烟气经由带二燃室燃烧器14的二燃室15进入具有旋风除尘和水气热量交换功能的热交换器16，所述净化系统包括依次设置的碱式喷淋塔17、活性炭吸附床18和烟囱19。

[0033] 出料装置20为夹套式结构，在出料装置20的夹套通入冷水，为出料残渣降温，同时还可结合直接喷雾的冷却方式。

[0034] 本发明为具有撬装功能的几个模块组成可移动的集成装置。

[0035] 基于以上装置，本发明可以实现对分散性地点油泥进行移动处理，危险固废油泥被热解转化为清洁可燃气和以无机物为主的残渣，可燃气直接为自身系统提供能量或回收轻质油分，实现油泥的清洁化处置，达到油泥的无害化、减量化和资源化目的。本发明油泥移动式热解资源化处置方法的主要步骤为：

[0036] (1)将油泥卸载于位于水平地面下的密闭料仓1，运行时密闭料仓1处于密封过程，物料通过密闭进料装置2的螺旋器输送至密封过渡仓3，输送全程物料密封，再用密封过渡仓3螺旋与炉体垂直方向输送至热解炉体的干化室4；

[0037] (2)通过燃烧器外源将热解室5的物料加热到热解所需温度350～650℃，调节热解室5内螺旋物料停留时间20～50min，使产生的固相残渣含油率低于1％以下，满足排放标准；通过调节干化室4内螺旋使干化室物料处于100-120℃所需干化温度，使干化后物油泥含水率在20％以下；

[0038] (3)干化室4的含水蒸汽的废气通过洗涤塔12水冷收集废水，再经过废气雾化分离装置13并经引风机11进入燃烧室6，为燃烧室6供氧，并去除废气；

[0039] (4)热解室5的热解气直接引入燃烧室6燃烧，若原污泥含油分较多时，部分进入由热解液分离器9和冷凝分离回收装置10组成的油分回收系统回收轻质油分，非冷凝性气体进入燃烧室6燃烧；

[0040] (5)热解产生的固相残渣经过外夹套间接冷却和喷雾直接冷却两种方式将残渣温度降至室温，并通过螺旋调节在出料装置20的冷却时间；

[0041] (6)燃烧室6的烟气通过二燃室燃烧器14把烟气温度加热到1100℃以上，使热解气燃烧完全，且能去除油泥携带的二噁英等有毒有机成分；

[0042] (7)高温烟气进入具有除尘功能的热交换器16，将烟气中的灰尘去除，将转化的热水输送至密闭进料装置2的夹套，对油泥加热，减少油泥粘性；

[0043] (8)通过热交换后的烟气进入具有极冷功能的碱式喷淋塔17以及后续的活性炭吸附床18，对烟气降温净化通过烟囱19外排。

[0044] 综上，本发明通过将油泥无氧热解将油泥中的重质油分等有机成分裂解为轻质气体组分，同时将产生的清洁油气组分燃烧为系统自供或回收油分，实现油泥减量化、无害化、清洁化处置及资源化经济回用，并集成进出料系统、热解系统、油气燃烧或回收系统、烟气利用净化系统等一体的可移动式装置，对分散性污泥的处置具有重要的现实意义。

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