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一种含油污泥无害化处理工艺与设备

阅读:304发布:2023-06-09

专利汇可以提供一种含油污泥无害化处理工艺与设备专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种含油 污泥 无害化处理工艺与设备,属于含油污泥处理领域。本发明在处理含油污泥过程中有三段余热得到充分利用:利用脱 水 时混合气体产生的 蒸汽 潜热 加热油泥池,利用经过液相催化裂解后所得泥砂残渣带出的余热加热脱水炉,利用脱 油炉 的 烟道气 余热加热脱水炉。同时该设备处理含油污泥后所得污水经 净化 处理后储存在冷水塔中,该冷水塔中的 冷却水 对冷凝冷却器和抽 真空 系统中的 泵 进行冷却。本发明提供了一种切实可行、能耗低、成本低的含油污泥处理工艺与设备,对含油污泥进行无害化处理,使泥沙残渣中的含油量达到500-3000mg/kg水平,污染物浓度指标、卫生学指标、理化指标都能达到农用污泥污染物国家控制标准的限制要求。,下面是一种含油污泥无害化处理工艺与设备专利的具体信息内容。

1.一种含油污泥无害化处理设备, 其特征在于,包括依次连接的含油污泥预处理装置、含油污泥破乳脱装置、含油污泥脱油装置、含油污泥催化裂解装置;
还包括污水回收净化循环利用装置、油品回收装置及不凝气回收储存利用装置;所述污水回收净化循环利用装置与含油污泥破乳脱水装置连接,所述油品回收装置与含油污泥破乳脱水装置、含油污泥脱油装置、含油污泥催化裂解装置连接;所述不凝气回收储存利用装置与含油污泥破乳脱水装置、含油污泥催化裂解装置连接;
所述含油污泥预处理装置包括油泥池(1)和设于所述油泥池底部的加热盘管;
所述含油污泥破乳脱水装置包括油泥进料仓(3)、与所述油泥进料仓(3)连接的至少一个脱水炉(4)、与所述脱水炉(4)一端连接的油泥水分离器(5);所述脱水炉有内外两层,包括用于输送待脱水含油污泥的内层管道以及用于输送热量的外层管道;所述油泥进料仓(3)通过第一螺旋输送器(2)与油泥池(1)的一端连接;所述油泥池(1)底部的加热盘管一端与油泥水分离器(5)的顶部连接,另一端与油品回收装置连接;
所述含油污泥脱油装置包括脱油炉(7)、设于所述脱油炉(7)一端的油泥气分离器、与油泥气分离器顶端连接的除尘器(9)、以及位于所述油泥气分离器底部的受渣池(10);所述脱油炉有内外两层,包括用于输送待脱油污泥的内层管道以及用于输送热量的加热层;所述脱油炉通过第二螺旋输送器(6)与油泥水分离器(5)底部连接;所述受渣池(10)通过第三螺旋输送器(11)与脱水炉(4)外层管道连接;所述脱油炉(7)的加热层与脱水炉(4)的外层管道连接。
2.根据权利要求1所述的一种含油污泥无害化处理设备, 其特征在于,所述油品回收装置包括一级回收装置和二级回收装置,所述一级回收装置包括与油泥池(1)底部加热盘管连接的冷凝冷却器(18)、与冷凝冷却器(18)连接的油水气分离器(19)、与油水气分离器(19)连接的轻油(24)、与轻油泵(24)连接的轻质油储油罐(25)、以及与轻质油储油罐(25)通过倒油泵(26)连接的燃料油罐;所述燃料油罐与脱水炉(4)的外层管道、脱油炉(7)的加热层连接;
所述二级回收装置包括与含油污泥催化裂解装置顶部连接的抽真空系统(13)、连接抽真空系统(13)内部油泵的储油罐(14)、连接储油罐(14)的重油泵(15)、以及连接重油泵(15)的较重质油罐,还包括与除尘器(9)底部连接的油储存罐(27)、与油储存罐(27)出口连接的油循环泵(28);所述油循环泵(28)与除尘器(9)上部连接;所述较重质油罐与燃料油罐连接。
3.根据权利要求2所述的一种含油污泥无害化处理设备, 其特征在于,所述污水回收净化循环利用装置包括与油水气分离器底部连接的污水泵(20)、与污水泵(20)连接的污水处理系统(21)、与污水处理系统(21)连接的清水泵(22)、以及与清水泵(22)连接的凉水塔(23);所述凉水塔(23)经冷却循环管线与需要冷却的冷凝冷却器(18)和抽真空系统(13)中的水管线连接;所述不凝气回收储存利用装置包括储气罐(16)以及设于储气罐(16)一侧的罗茨机(17);所述储气罐(16)与油水气分离器(19)、抽真空系统(13)连接;所述罗茨风机(17)一侧连接脱油炉(7)、脱水炉(4)的火嘴。
4.根据权利要求1所述的一种含油污泥无害化处理设备, 其特征在于,所述含油污泥催化裂解装置为两个并排的催化裂解罐(12),所述催化裂解罐中设有气相催化剂;所述脱油炉中设有液相催化剂。
5.根据权利要求1所述的一种含油污泥无害化处理设备, 其特征在于,所述脱油炉采用两段推进加热结构,其中第一段推进加热结构的一端与第二螺旋输送器(6)连接,另一端的顶部与油泥气分离器的油气分离段连接(8-1),第一段推进加热结构另一端的底部与第二段推进加热结构的一端连接;第二段推进加热结构的另一端的上部与油泥气分离器的油气分离段连接,底部与油泥气分离器渣油沙土分离段(8-2)连接;所述油泥气分离器渣油沙土分离段底部与受渣池(10)连接。
6.根据权利要求1所述的一种含油污泥无害化处理设备, 其特征在于,所述脱水炉、脱油炉的入口处设有鲍尔环;所述脱水炉、脱油炉的内部设有螺旋输送机构。
7.使用权利要求1-6任一项所述的一种含油污泥无害化处理设备处理含油污泥的工艺,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将含油污泥置于油泥池中进行加热预处理;
(2)将加热预处理后的含油污泥输送至脱水炉中进行加热脱水,加热脱水后所得混合气体经冷凝冷却器冷却后分离得轻质油、污水和不凝气;
(3)将加热脱水后的含油污泥输送至脱油炉中进行液相催化裂解反应;
(4)将液相催化裂解反应所得混合气除尘后输送至催化裂解罐中进行气相催化裂解反应,所得混合气经抽真空系统冷却分离后得较重质油和不凝气;
步骤(1)中,利用脱水时混合气体产生的蒸汽潜热加热油泥池;
步骤(2)中,利用经过液相催化裂解后所得泥砂残渣带出的余热加热脱水炉,利用脱油炉的烟道气余热加热脱水炉;
步骤(2)所得污水经净化处理后储存在冷水塔中,所述冷水塔中的冷却水对所述冷凝冷却器和抽真空系统中的泵进行冷却,过余时外排;
步骤(2)所得轻质油储存在轻质油储油罐中,最终外售或进入燃料油罐中储存并用作脱水炉以及脱油炉燃料;
步骤(2)、步骤(4)所得不凝气经相应管线进入储气罐,后通向脱水炉或脱油炉火嘴作为燃料燃烧;
步骤(4)所得较重质油储存在较重质油罐中,用作混合气除尘中的吸附剂以除去液相催化裂解反应所得混合气中的微尘、或用作加热脱水炉或脱油炉的燃料。
8.根据权利要求7所述的工艺, 其特征在于,在步骤(1)待处理含油污泥中加入破乳剂;步骤(4)所述除尘过程中,除尘器的混合气入口应位于除尘器中较重质油液面以下的8~
10cm处。
9.根据权利要求7所述的工艺, 其特征在于,所述加热预处理的温度为30 50℃;所述~
脱水炉中加热脱水的温度为95-110℃;所述液相催化裂解反应的温度为310-390℃。
10.根据权利要求7所述的工艺,其特征在于,对于含有废塑料的含油污泥,在含油污泥进入步骤(3)的脱油阶段时加入废机油作为溶剂;对于堆放时间比较长久或深埋而被挖出已固化的含油污泥,步骤(1)的加热预处理过程中除加热外,还需要对含油污泥进行破碎并加入水充分搅拌;对于油泥表层堆放有杂物的含油污泥,在步骤(1)的加热预处理过程中除加热外,还需要同时对含油污泥进行破碎和初步过滤处理。

说明书全文

一种含油污泥无害化处理工艺与设备

技术领域

[0001] 本发明涉及含油污泥处理领域,具体涉及一种含油污泥无害化处理工艺与设备。

背景技术

[0002] 近现代以来,石油逐渐成为生产、生活、工业、农业、国防等领域主要能源之一。以我国为例,2016年中国的原油日消耗量达到100亿桶,且逐年递增。近些年来,世界各国对石油需求的增加,刺激了石油化工行业的不断发展。而石油在开采,运输,化工和含油污处理的过程中产生了大量对环境危害极大的含油污泥,则成为各石油生产和消费国急需解决的共同问题。
[0003] 含油污泥的组成是较为复杂的,其主要是:1. 在钻井过程中产生的岩石粉粒;2. 石油类(10% 50%)和水份(40% 90%),泥土及采油添加物;3. 石油中含的硫化物、苯系物、~ ~酚类等。仅以我国石油开采为例,每年我国各大油田产生的含油污泥均在10万吨左右,如此数量庞大的含油污泥如不加处理,会对土壤地下水资源和大气造成严重污染。因此,含油污泥被国家列为危险固体废物加以管理。并于2018年颁布《农用污泥污染物控制标准》GB4284-2018,严格控制处理过程中产生的污染物的限值。
[0004] 近20年,为了有效处理含油污泥,国内外研究学者进行了大量研究工作并发展出了多种针对含油污泥的处理方法。目前常见的处理方法分为生物法和非生物法两类,下面对以上两类方法做具体简要说明。
[0005] 生物法:1、生物地耕法
生物地耕法主要通过将含油污泥填埋,利用土壤中微生物对烃类污染物进行自然降解使其转化为无害的土壤成分。关明月等采用生物地耕法对含油9.0%和10.2%的含油污泥进行处理,经过120天使含油污染物质量分数将至3.1%和4.0%,石油降解率达到65.6%和60.8%[关月明,张忠智,张卫木,等.生物地耕法降解含油污泥的研究.石油化工高等学校学报, 
2010.]。
[0006] 2、生物强化法生物强化法指向含油污泥中投入可高效分解石油烃类的微生物对烃类污染物进行降解处理。国外学者加莱戈等研究了各类菌种的特性,将其中4种组合成为微生物菌剂投入含油污泥中[Gallego J L R, María Jesús García-Martínez, Juan F. Llamas, et al. Biodegradation of Oil Tank  Bottom Sludge using Microbial Consortia. Biodegradation, 2007, 18(3):269-81.]。该菌剂对直链烷烃、环烷烃和芳香族化合物及其硫化物的降解效率分别为44%、85%和31% 55%。
~
[0007] 3、生物浮选法国内学者李大平提出利用微生物的产气和表面张改变的生物浮选特性对含油污泥中大部分油进行回收的生物浮选法。在最佳实验条件下,含油污染物的降解率可达到95%以上[李大平, 何晓红, 田崇民,等. 生物浮选法处理含油污泥. 环境工程, 2006, 24(1):
58-60.]。
[0008] 非生物法:1、高温蒸汽
该技术的原理在于利用600摄氏度以上超高温蒸汽对含油污泥中轻质烃类和水分进行气化,对重烃类裂解气化,再统一收集处理。处理后固体残渣含有质量分数可降至1%以下,最低可达到0.08%[于红玉,李晓华,监青占.超热蒸汽处理含油污泥技术.科技, 2011(11):10-10.]。
[0009] 2、溶剂萃取法国内学者赵瑞玉提出溶剂萃取法,含油污泥经过萃取后,对有机相减压蒸馏以分离萃取剂,回收原油。采用LPGC溶剂在200摄氏度环境下进行分馏,含油污染物回收率为32%,而采用MEK溶剂,回收率为39%[赵瑞玉, 杜文军, 杨玉芳,等. 萃取法处理含油污泥技术研究. 油气田环境保护, 2010, 20(4):26-28.]。
[0010] 3、调质-离心分离法此处理方法分为两步,即首先对含油污泥进行化学调质,再通过两相离心分离机进行离心以分离含油污染物。调质-离心分离法的原理是通过离心运动将较重的固相(岩石颗粒)沉积在转鼓内壁,而较轻的液相(油类和水分)则集中在内环以分离液层。
[0011] 4、湿式化法湿式氧化法利用氧化剂在高温高压环境下对含油污泥中有机物进行氧化生成二氧化和水,从而去除油类污染物。博纳蒂等研究了可溶性金属盐作为催化剂在一定温度和氧分压环境下对油污染物的氧化反应的催化作用[Bernardi M  , Cretenot D  , Stéphane Deleris, et al. Performances of soluble metallic salts in the catalytic wet air oxidation of sewage sludge. Catalysis Today, 2010, 157(1-4):420-424.]。
[0012] 5、热脱附和催化热解二阶段处理法刘建国等发明了含油污泥的热脱附和催化热解二阶段处理法,利用该法现将含油污泥进行热脱附处理,得到其中油成分,再对油分进行催化热解对油和可燃性气体进行回收,具有较高回收率[刘建国, 徐振华, 张志飞,等. 一种资源化处理脱水污泥、河道底泥和灰的方法]。
[0013] 6、气浮法气浮法又称气浮三相分离法,指对含油污泥进行热水洗涤预处理,再进行气浮法对含油污染物进行分离,脱油率可达94.3%[李美蓉, 孙向东, 袁存光. 自高含油罐底油泥回收原油的深度处理技术. 石油化工高等学校学报, 2006, 19(2):30-33.]。
[0014] 目前对含油污泥的处理方法集中在生物法和非生物法两个方向上,已知的方法皆存在制约其广泛应用的问题。相比于非生物法,生物法存在微生物菌种研发周期长,研发成本高昂,单一菌种难以有效处理各种成分含油污泥,处理过程所需环境条件苛刻,处理过程漫长,占地面积大,处理过程对环境仍然存在危害等难以解决的问题。而非生物法同样存在反应催化剂昂贵,易中毒,处理工艺复杂,能耗高,成本高等缺陷,导致其无法被推广用于解决石油化工行业普遍存在的含油污泥污染问题。

发明内容

[0015] 为了解决现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种切实可行的含油污泥的处理工艺与设备,对含油污泥进行无害化处理,使泥沙残渣中的含油量达到500-3000mg/kg水平(即含油率达3‰以下),污染物浓度指标、卫生学指标、理化指标都能达到农用污泥污染物国家控制标准(《农用污泥污染物控制标准》GB4284-2018)的限制要求。
[0016] 本发明的目的至少通过以下技术方案之一实现。
[0017] 一种含油污泥无害化处理设备,包括依次连接的含油污泥预处理装置、含油污泥破乳脱水装置、含油污泥脱油装置、含油污泥催化裂解装置;还包括污水回收净化循环利用装置、油品回收装置及不凝气回收储存利用装置;所述污水回收净化循环利用装置与含油污泥破乳脱水装置连接,所述油品回收装置与含油污泥破乳脱水装置、含油污泥脱油装置、含油污泥催化裂解装置连接;所述不凝气回收储存利用装置与含油污泥破乳脱水装置、含油污泥催化裂解装置连接;
所述含油污泥预处理装置包括油泥池和设于所述油泥池底部的加热盘管和除杂设施;
所述含油污泥破乳脱水装置包括油泥进料仓、与所述油泥进料仓连接的至少一个脱水炉、与所述脱水炉一端连接的油泥水分离器;所述脱水炉有内外两层,包括用于输送待脱水含油污泥的内层管道以及用于输送热量的外层管道;所述油泥进料仓通过第一螺旋输送器与油泥池的一端连接;所述油泥池底部的加热盘管一端与油泥水分离器的顶部连接,另一端与油品回收装置连接;
所述含油污泥脱油装置包括脱油炉、设于所述脱油炉一端的油泥气分离器、与油泥气分离器顶端连接的除尘器、以及位于所述油泥气分离器底部的受渣池;所述脱油炉有内外两层,包括用于输送待脱油污泥的内层管道以及用于输送热量的加热层;所述脱油炉通过第二螺旋输送器与油泥水分离器底部连接;所述受渣池通过第三螺旋输送器与脱水炉外层管道连接;所述脱油炉的加热层与脱水炉的外层管道连接。
[0018] 进一步的,所述油品回收装置包括一级回收装置和二级回收装置,所述一级回收装置包括与油泥池底部加热盘管连接的冷凝冷却器、与冷凝冷却器连接的油水气分离器、与油水气分离器连接的轻油、与轻油泵连接的轻质油储油罐、以及与轻质油储油罐通过倒油泵连接的燃料油罐;所述燃料油罐与脱水炉的外层管道、脱油炉的加热层连接;所述二级回收装置包括与含油污泥催化裂解装置顶部连接的抽真空系统、连接抽真空系统内部油泵的储油罐、连接储油罐的重油泵、以及连接重油泵的较重质油罐,还包括与除尘器底部连接的油储存罐、与油储存罐出口连接的油循环泵;所述油循环泵与除尘器上部连接;所述较重质油罐与燃料油罐连接。
[0019] 为节约设备整体空间和提高设备油泥处理效率,确保处理后的泥砂质量合格,石油烃类全部回收。
[0020] 进一步的,所述污水回收净化循环利用装置包括与油水气分离器底部连接的污水泵、与污水泵连接的污水处理系统、与污水处理系统连接的清水泵、以及与清水泵连接的凉水塔;所述凉水塔经冷却循环管线与需要冷却的冷凝冷却器和抽真空系统中的水管线连接;所述冷凝冷却器还接受来自污水回收净化循环装置的冷却水;所述抽真空系统还接受来自污水回收净化循环装置处理得到的冷却水。
[0021] 进一步的,所述不凝气回收储存利用装置包括储气罐以及设于储气罐一侧的罗茨风机;所述储气罐与油水气分离器、抽真空系统连接;所述罗茨风机一侧连接脱油炉、脱水炉的火嘴。
[0022] 进一步的,所述含油污泥催化裂解装置为两个并排的催化裂解罐,所述催化裂解罐中设有气相催化剂;所述脱油炉中设有液相催化剂。本发明的含油污泥无害化处理工艺涉及两级催化裂解,一级催化裂解催化剂使用液相催化剂并在脱油炉中发生,二级催化裂解使用气相催化剂并在催化裂解罐中发生,两级催化裂解反应能够保证含油污泥中的原油资源可以得到充分回收利用
[0023] 进一步的,所述脱油炉采用两段推进加热结构,其中第一段推进加热结构的一端与第二螺旋输送器连接,另一端的顶部与油泥气分离器的油气分离段连接,第一段推进加热结构另一端的底部与第二段推进加热结构的一端连接;第二段推进加热结构的另一端的上部与油泥气分离器的油气分离段连接,底部与油泥气分离器渣油沙土分离段连接;所述油泥气分离器渣油沙土分离段底部与受渣池连接。
[0024] 进一步的,所述脱水炉、脱油炉的入口处设有鲍尔环。
[0025] 进一步的,所述脱水炉、脱油炉的内部设有螺旋输送机构,可以推送含油污泥向前和向后运动,保证含油污泥在运行中不会滞留于加热设备某一点不动,有效解决含油污泥在加热炉中过热结焦问题。
[0026] 进一步的,所述油泥池一侧通过第一螺旋输送机构将预处理后的含油污泥输送至含油污泥破乳脱水装置的油泥进料仓中。
[0027] 进一步的,所述脱水炉包括以加热炉烟道气为热源的第一脱水炉和以砂土渣油余热为热源的第二脱水炉,两个脱水炉可以对含油污泥进行脱水处理完全使用余热加热,以达到降低整个设备能耗的效果,所述脱油炉加热层连接以加热炉烟道气为热源的第一脱水炉,所述第三螺旋输送机构顶端连接以高温泥砂为热源的第二脱水炉。由于两个热源提供热量不同,进入所述两个脱水炉的含油污泥的量是不同的,热量大的热源供应的脱水炉含油污泥进量应大于热量小的,以求得油泥的脱水率相同;两个脱水炉通过旋转(由变频电机带动)控制进油泥量,以保证两个脱水炉可以完全将含油污泥进行破乳脱水处理或保证经两个脱水炉处理后的含油污泥脱水率相同。由于含油污泥脱水工艺要求含油污泥加热温度达到100-110℃,当脱水炉无法将含油污泥加热到上述温度时,则需要通过燃烧本工艺处理得到的燃料油或不凝气对含油污泥进行加热,保持含油污泥温度为95-110℃以达到完全脱水的目的;开工后,运行的前八个小时,热量应由外购燃料供应。
[0028] 进一步的,所述抽真空系统使脱油炉中气压降至600mm汞柱水平,便于其中油分析出气化,同时接受二级催化裂解生成的较重质油气和不凝气混合气体,通过冷凝水冷却使其中液化温度较高的油分液化并进入储油罐。
[0029] 进一步的,脱油炉入口处设有鲍尔环,脱油炉内部设有螺旋输送机构对含油污泥充分搅拌,使其分散度提高,与液相催化剂有加大接触面积,确保含油污泥中难以气化的重质油分充分裂解,从而达到较高脱油率进一步的,为保证含油污泥无害化处理后产生的固体泥砂符合国家制订标准,所述含油污泥无害化处理设备在轻、重质油回收装置、污水处理系统和受渣池等位置设立采样器,随时对产品质量做化验分析,一旦有不合格现象,除上调整工艺条件外,并将不合格产品及时返回到适当的工艺段重新处理,以保证处理后残渣全部合格。
[0030] 进一步的,为减少含油污泥脱水和脱油工序产生的气体中携带的微尘,对下一步工序不造成影响,在油泥水分离器和油泥气分离器上方一定距离处装有一定厚度的鲍尔环填料和气体过滤网。当气体经过上述填料和过滤网时,可将一定数量的微尘挡下。
[0031] 以上任一项所述的一种含油污泥无害化处理设备处理含油污泥的工艺,包括以下步骤:(1)将含油污泥置于油泥池中进行加热预处理;
(2)将加热预处理后的含油污泥输送至脱水炉中进行加热脱水,加热脱水后所得混合气体经冷凝冷却器冷却后分离得轻质油、污水和不凝气;
(3)将加热脱水后的含油污泥输送至脱油炉中进行液相催化裂解反应;
(4)将液相催化裂解反应所得混合气除尘后输送至催化裂解罐中进行气相催化裂解反应,所得混合气经抽真空系统冷却分离后得较重质油和不凝气;
步骤(1)中,利用脱水时混合气体产生的蒸汽潜热加热油泥池;
步骤(2)中,利用经过液相催化裂解后所得泥砂残渣带出的余热加热脱水炉,利用脱油炉的烟道气余热加热脱水炉;
步骤(2)所得污水经净化处理后储存在冷水塔中,所述冷水塔中的冷却水对所述冷凝冷却器和抽真空系统中的泵进行冷却,过余时外排;
步骤(2)所得轻质油储存在轻质油储油罐中,最终外售或进入燃料油罐中储存并用作脱水炉以及脱油炉燃料;
步骤(2)、步骤(4)所得不凝气经相应管线进入储气罐,后通向脱水炉或脱油炉火嘴作为燃料燃烧;
步骤(4)所得较重质油储存在较重质油罐中,用作混合气除尘中的吸附剂以除去液相催化裂解反应所得混合气中的微尘、或用作加热脱水炉或脱油炉的燃料。
[0032] 进一步的,在步骤(1)待处理含油污泥中加入破乳剂,能够确保在脱水脱油之前,含油污泥中水分和油分分离,而不是形成难以处理的乳浊液。同时,脱油炉的高温亦能产生破乳效果。因此,在脱油时含油污泥中的绝大多数油分能够被除去。
[0033] 进一步的,步骤(4)所述除尘过程中,除尘器的混合气入口应位于除尘器中较重质油液面以下的8 12cm处。混合油气体和携带的微尘从位于吸附剂液面以下8 12cm处的入口~ ~进入除尘器并与吸附剂充分接触,其中气相中的微尘被吸附剂吸附,从而达到除去气相微尘,净化油气,以防止催化剂污染失效,堵塞管线及设备的效果;所述油储存罐27与所述油循环泵28配合以控制除尘器内吸附剂液位恒定,即当除尘器内吸附剂液位降低,油循环泵将油储存罐内的吸附剂泵入除尘器内以补充吸附剂量,当除尘器内吸附剂液位过高,则自动流入油储存罐内,吸附剂液位下降,液位的高低由液位计自动控制;当所述吸附剂吸入的泥沙微尘量饱和后,可将吸附剂通过管路输送至外设的罐中待处理;净化后的混合气体通过除尘器顶端管线进入含油气催化裂解装置的催化裂解罐,准备进行二级催化裂解反应;
所述受渣池储存处理所得的高温合格泥砂,并通过第三螺旋输送机构将高温合格泥砂输送至所谓脱水炉中以高温泥沙为热源的第二脱水炉的外层套管中作为热源使用。
[0034] 本工艺过程主要是利用ZSM-5分子筛液相催化剂和钼-镍超稳Y型分子筛气相催化剂将油泥中高分子烃裂解为中、小分子的烃类以回收石油资源。针对性质和状态不同的油泥,则使用不同的催化剂,对于干基和含油量少的油泥可以仅进行二级催化裂解的所谓气相裂解即可,对于含油量多的油泥则需同时使用液相催化剂。这样不但解决了管线和设备被堵塞的问题,而且回收出油类清亮透明。
[0035] 进一步的,脱油炉中由于高温油气携带粉尘可能粘附在加工设备的内壁上,直接影响设备运转效率;同时,催化裂解工序中,泥沙粉尘也可能造成催化剂中毒,使其活性受到极大影响。为了解决高温油气携带粉尘问题,在除尘过程使用本工艺产生的较重质油为吸附剂,该吸附剂可循环使用,且价格低廉。
[0036] 进一步的,所述加热预处理的温度为30 50℃;所述脱水炉中加热脱水的温度为~95-110℃;所述液相催化裂解反应的温度为310-390℃。
[0037] 进一步的,所述含油污泥的无害化处理工艺可以对含有废塑料的含油污泥一并进行处理,只需在含油污泥进入脱油阶段时加入含油污泥体积30%的废机油,后续工艺相同。
[0038] 本无害化处理工艺采用相适应的处理工艺和加工设备,能够根据含油污泥的成分、性质自行调整工艺参数或设备,对该类型含油污泥进行无害化处理。例如,对含油少而含水较高的含油污泥采取的工艺是先脱水,后除油的办法,以脱水为主。对含油量大而含水少的含油污泥,则是粗略脱水后,重在下大功夫将石油烃类全部脱出回收和利用。对于堆放时间比较长久或深埋而被挖出已固化的含油污泥又是一种处理工艺,即预处理工序中除加热外,还需要对含油污泥进行破碎并加入含油污泥质量25%的水充分搅拌,工序其他方面相同。用塑料包裹的油泥,需要在油泥进入脱油工序的同时加入油泥体积30%的废机油作为溶剂。对于油泥表层堆放有生活垃圾、建筑垃圾、杂草等各种杂物的含油污泥,又有一套完整的处理工艺和设备,即在预处理工序中除加热外,还需要同时对含油污泥进行破碎和初步过滤。
[0039] 同时,先进的加工工艺和具有一定特色的加工设备及专用催化剂的配合,使得含油污泥的正构烷烃、异构烷烃、烯烃、二烯烃、环烯烃、环烷烃、芳烃、环芳烃、多环芳烃都能得到很好的回收。从油泥中回收的混合油,清澈透明,可作为本加工装置燃料油使用,也是原油深加工装置的优质原料。含油污泥经加工处理后,不但液相收率高,剩余残渣中,含油率可达3‰以下。
[0040] 本发明的设备在工作时,油泥池中的含油污泥在油泥池底部的加热盘管作用下进行预热,预热后通过第一螺旋输送机构进入油泥进料仓中;油泥进料仓底部有两个变频电机控制的旋转阀门,阀门分别连接两个第一脱水炉和第二脱水炉;脱水炉分别由加热炉烟道气和高温泥砂提供热量,含油污泥在脱水炉中加热使水分蒸发;若含油污泥未在两个脱水炉中被加热至完全脱水温度95-110℃,则需要燃烧本工艺处理所得燃料油或不燃气进一步加热含油污泥以致完全脱水,之后由脱水炉内螺旋输送机构输送至油泥水分离器;含油污泥到达油泥水分离器后,轻质油气、不凝气和水蒸气的混合气体经油泥水分离器上方进入油泥池底部的加热盘管,然后进入冷凝冷却器中,经冷却后小分子轻质油和水液化同不凝气一起进入油水气分离器,一方面不凝气直接通过油水气分离器顶部管线进入储气罐储存,并最终由罗茨风机吹入火嘴作为燃料提供热量,另一方面轻质油和水经自然分层分离,轻质油进入燃料油罐储存出售或燃烧为设备提供热量,水经净化后进入凉水塔底部储存作为设备冷却水使用;油泥水分离器中的污泥经过第二螺旋输送机构进入脱油炉中,在310-390℃温度下经液相催化剂催化发生一级催化裂解,污泥中的高分子烃类物质发生裂解反应生成较重质油气、不凝气,进入油气分离器的较重质油气分离段,一方面较重质油气和不凝气进入催化裂解罐中,经气相催化剂催化进一步发生二级催化裂解后,进入抽真空系统实现不凝气和较重质油的分离,不凝气进入不凝气回收储存利用装置,经净化后用于储存或燃烧发热,较重质油进入回收油罐,另一方面,脱油后的高温泥砂经第三螺旋输送结构输送至以高温砂土为热源的第二脱水炉作为热源;同时,脱油炉以设备处理所得的燃料油作为燃料,燃烧生成的烟道气经收集后送至第一脱水炉外层作为热源对含油污泥进行加热脱水。
[0041] 除尘器中装有一定量吸附剂,经循环管线循环,油泥气分离器的重质油气分离段来的较重质油气和气体携带的微尘与循环吸附剂接触,其中携带的微尘被吸附剂吸附除去,油气经净化后进入裂解催化罐中,在气相催化剂作用下进一步裂解,并与不凝气一起进入抽真空系统,在抽真空系统中随着压强降低,较重质油液化并实现与不凝气的分离,不凝气进入储气罐储存,并最终由罗茨风机吹入火嘴作为燃料提供热量,较重质油则进入油罐储存;含油污泥中的水经脱水炉加热蒸发后,通过冷凝冷却器,最终在油水气分离器中与轻质油和不凝气分离,水首先进入污水处理系统,经过净化处理后进入凉水塔冷却后流入底部储存,水量达上限时可以排放;凉水塔底部储存的凉水经管线循环,分别对含油污泥无害化处理设备的冷凝冷却器和抽真空系统进行冷却。
[0042] 与现有技术相比,本发明具有如下优点:1. 本发明为了降低处理含油污泥设备的能耗,设备中有三段余热得到充分利用:一是烟道气余热;二是泥砂残渣带出的余热;三是脱水时产生的蒸汽潜热。当含油污泥中原油资源丰富时,本工艺可以做到不需要外部燃料即可自行利用含油污泥处理所得原油资源进行含油污泥的无害化处理,在满足燃料自给自足时还可以产出一定量燃油和燃气资源进行出售,极大地降低了含油污泥处理所需能耗和成本。
[0043] 2. 本发明采用先进的加工工艺和具有一定特色的加工设备及专用催化剂的配合,使得含油污泥的正构烷烃、异构烷烃、烯烃、二烯烃、环烯烃、环烷烃、芳烃、环芳烃、多环芳烃都能得到很好的回收。从油泥中回收的混合油,清澈透明,可作为本加工装置燃料油使用,也是原油深加工装置的优质原料。含油污泥经加工处理后,不但液相收率高,剩余残渣中,含油率可达3‰以下。其他指标如:污泥产物的污染物浓度指标、卫生学指标、理化指标都能符合国家标准(GB4284-2018)要求,且远高于现存含油污泥处理工艺水平。
[0044] 3. 本工艺处理含油污泥产生的污水经适当处理后,可达到油田污水处理厂进水质量标准要求,经污水处理厂深度处理后,达标排放,或自设污水处理系统,经处理后的污水可循环使用,多余部分达标外排。含水污泥中的石油烃类,经催化裂解后,会产生少量的可燃性不凝气体(约占总烃类的10%左右)。该不凝气体经精制后可作为该油泥处理装置的燃料气使用,燃烧尾气不会对大气产生污染。
[0045] 4. 本发明对于堆放时间比较长久或深埋而被挖出已固化的含油污泥和用塑料包裹的油泥和油泥表层堆放有生活垃圾、建筑垃圾、杂草等各种杂物的含油污泥,均有一套完整的处理工艺和设备,即在预处理工序中除加热外,还需要同时对含油污泥进行破碎和初步过滤,简化了含油污泥处理流程,提高了含油污泥无害化处理效率,节约了宝贵的人力和物力。
[0046] 5. 本发明的含油污泥处理装置,整体设计精炼合理紧凑,自动化控制程序较高,安全防范措施考虑的比较全面。该装置可做到长周期不间断连续生产,整个油泥处理装置为撬装结构,便于搬迁和安装。可以实现设备搬运至含油污泥产地,直接在含油污泥来源处对含油污泥进行处理,节约了含油污泥转移搬运所需的时间和成本。附图说明
[0047] 图1为本发明的一种含油污泥无害化处理设备结构示意图。

具体实施方式

[0048] 以下结合实例与附图对本发明的具体实施作进一步的说明,但本发明的具体实施方式不限于此。
[0049] 本发明的一种含油污泥无害化处理设备的结构示意图如图1所示,包括依次连接的含油污泥预处理装置、含油污泥破乳脱水装置、含油污泥脱油装置、含油污泥催化裂解装置;还包括污水回收净化循环利用装置、油品回收装置及不凝气回收储存利用装置;所述污水回收净化循环利用装置与含油污泥破乳脱水装置连接,所述油品回收装置与含油污泥破乳脱水装置、含油污泥脱油装置、含油污泥催化裂解装置连接;所述不凝气回收储存利用装置与含油污泥破乳脱水装置、含油污泥催化裂解装置连接;
所述含油污泥预处理装置包括油泥池1和设于所述油泥池底部的加热盘管和除杂设施;
所述含油污泥破乳脱水装置包括油泥进料仓3、与所述油泥进料仓3连接的两个脱水炉
4、与所述脱水炉4一端连接的油泥水分离器5;所述脱水炉有内外两层,包括用于输送待脱水含油污泥的内层管道以及用于输送热量的外层管道;所述油泥进料仓3通过第一螺旋输送器2与油泥池1的一端连接;所述油泥池1底部的加热盘管一端与油泥水分离器5的顶部连接,另一端与油品回收装置连接;
所述含油污泥脱油装置包括脱油炉7、设于所述脱油炉7一端的油泥气分离器、与油泥气分离器顶端连接的除尘器9、以及位于所述油泥气分离器底部的受渣池10;所述脱油炉有内外两层,包括用于输送待脱油污泥的内层管道以及用于输送热量的加热层;所述脱油炉通过第二螺旋输送器6与油泥水分离器5底部连接;所述受渣池10通过第三螺旋输送器11与脱水炉4外层管道连接;所述脱油炉7的加热层与脱水炉4的外层管道连接。
[0050] 具体地,所述油品回收装置包括一级回收装置和二级回收装置,所述一级回收装置包括与油泥池1底部加热盘管连接的冷凝冷却器18、与冷凝冷却器18连接的油水气分离器19、与油水气分离器19连接的轻油泵24、与轻油泵24连接的轻质油储油罐25、以及与轻质油储油罐25通过倒油泵26连接的燃料油罐;所述燃料油罐与脱水炉4的外层管道、脱油炉7的加热层连接;所述二级回收装置包括与含油污泥催化裂解装置顶部连接的抽真空系统13、连接抽真空系统13内部油泵的储油罐14、连接储油罐14的重油泵15、以及连接重油泵15的较重质油罐,还包括与除尘器9底部连接的油储存罐27、与油储存罐27出口连接的油循环泵28;所述油循环泵28与除尘器9上部连接;所述较重质油罐与燃料油罐连接。
[0051] 为节约设备整体空间和提高设备油泥处理效率,确保处理后的泥砂质量合格,石油烃类全部回收。
[0052] 具体地,所述污水回收净化循环利用装置包括与油水气分离器底部连接的污水泵20、与污水泵20连接的污水处理系统21、与污水处理系统21连接的清水泵22、以及与清水泵
22连接的凉水塔23;所述凉水塔23经冷却循环管线与需要冷却的冷凝冷却器18和抽真空系统13中的水管线连接;所述冷凝冷却器还接受来自污水回收净化循环装置的冷却水;所述抽真空系统还接受来自污水回收净化循环装置处理得到的冷却水。
[0053] 具体地,所述不凝气回收储存利用装置包括储气罐16以及设于储气罐16一侧的罗茨风机17;所述储气罐16与油水气分离器19、抽真空系统13连接;所述罗茨风机17一侧连接脱油炉7、脱水炉4的火嘴。
[0054] 具体地,所述含油污泥催化裂解装置为两个并排的催化裂解罐12,所述催化裂解罐中设有气相催化剂;所述脱油炉中设有液相催化剂。本发明的含油污泥无害化处理工艺涉及两级催化裂解,一级催化裂解催化剂使用液相催化剂并在脱油炉中发生,二级催化裂解使用气相催化剂并在催化裂解罐中发生,两级催化裂解反应能够保证含油污泥中的原油资源可以得到充分回收利用。
[0055] 具体地,所述脱油炉采用两段推进加热结构,其中第一段推进加热结构的一端与第二螺旋输送器6连接,另一端的顶部与油泥气分离器的油气分离段连接8-1,第一段推进加热结构另一端的底部与第二段推进加热结构的一端连接;第二段推进加热结构的另一端的上部与油泥气分离器的油气分离段连接,底部与油泥气分离器渣油沙土分离段8-2连接;所述油泥气分离器渣油沙土分离段底部与受渣池10连接。
[0056] 具体地,所述脱水炉、脱油炉的入口处设有鲍尔环。
[0057] 具体地,所述脱水炉、脱油炉的内部设有螺旋输送机构,可以推送含油污泥向前和向后运动,保证含油污泥在运行中不会滞留于加热设备某一点不动,有效解决含油污泥在加热炉中过热结焦问题。
[0058] 具体地,所述油泥池一侧通过第一螺旋输送机构将预处理后的含油污泥输送至含油污泥破乳脱水装置的油泥进料仓中。
[0059] 具体地,所述脱水炉包括以加热炉烟道气为热源的第一脱水炉和以砂土渣油余热为热源的第二脱水炉,两个脱水炉可以对含油污泥进行脱水处理完全使用余热加热,以达到降低整个设备能耗的效果,所述脱油炉加热层连接以加热炉烟道气为热源的第一脱水炉,所述第三螺旋输送机构顶端连接以高温泥砂为热源的第二脱水炉。由于两个热源提供热量不同,进入所述两个脱水炉的含油污泥的量是不同的,热量大的热源供应的脱水炉含油污泥进量应大于热量小的,以求得油泥的脱水率相同;两个脱水炉通过旋转阀门(由变频电机带动)控制进油泥量,以保证两个脱水炉可以完全将含油污泥进行破乳脱水处理或保证经两个脱水炉处理后的含油污泥脱水率相同。由于含油污泥脱水工艺要求含油污泥加热温度达到100-110℃,当脱水炉无法将含油污泥加热到上述温度时,则需要通过燃烧本工艺处理得到的燃料油或不凝气对含油污泥进行加热,保持含油污泥温度为95-110℃以达到完全脱水的目的;开工后,运行的前八个小时,热量应由外购燃料供应。
[0060] 具体地,所述抽真空系统使脱油炉中气压降至600mm汞柱水平,便于其中油分析出气化,同时接受二级催化裂解生成的较重质油气和不凝气混合气体,通过冷凝水冷却使其中液化温度较高的油分液化并进入储油罐。
[0061] 具体地,脱油炉入口处设有鲍尔环,脱油炉内部设有螺旋输送机构对含油污泥充分搅拌,使其分散度提高,与液相催化剂有加大接触面积,确保含油污泥中难以气化的重质油分充分裂解,从而达到较高脱油率具体地,为保证含油污泥无害化处理后产生的固体泥砂符合国家制订标准,所述含油污泥无害化处理设备在轻、重质油回收装置、污水处理系统和受渣池等位置设立采样器,随时对产品质量做化验分析,一旦有不合格现象,除马上调整工艺条件外,并将不合格产品及时返回到适当的工艺段重新处理,以保证处理后残渣全部合格。
[0062] 具体地,为减少含油污泥脱水和脱油工序产生的气体中携带的微尘,对下一步工序不造成影响,在油泥水分离器和油泥气分离器上方一定距离处装有一定厚度的鲍尔环填料和气体过滤网。当气体经过上述填料和过滤网时,可将一定数量的微尘挡下。
[0063] 实施例1-海港船舱含油污泥无害化处理小型试验一种基于上述含油污泥无害化处理设备处理含油污泥的工艺,包括以下步骤:
取某海港船舱含油污泥454g(含油45.1%,含水38.5%,含泥砂16.4%)置于油泥池中,经加热预处理(加热温度50℃,加热时间30min)步骤后由第一螺旋输送器输送至第一脱水炉和第二脱水炉中进行加热脱水(加热温度95℃,加热时间30min),加热脱水过程中,含油污泥由脱水炉中的螺旋输送器向前推进进入油泥水分离器中。在第一脱水炉和第二脱水炉中,含油污泥加热脱水后,其中的轻质油分气化成为轻质油气并与水蒸气和不凝气形成混合气体经油泥水分离器顶部管线进入油泥池底部的加热盘管中,通过加热盘管对油泥池中的待处理的含油污泥进行预加热。之后,混合气体进入冷凝冷却器中,经设备循环冷却水充分冷却后,混合气体中的水蒸气和轻质油气液化,并与不凝气一同进入油水气分离器中。在油水气分离器中,一方面不凝气通过油水气分离器顶部出口经相应管线进入储气罐,后通向设备第一脱水炉和第二脱水炉或脱油火嘴作为燃料燃烧,或者燃烧处理;另一方面,液化的轻质油分和污水在油水气分离器底部自然分层,从而实现分离。污水经管线进入污水处理系统中,经30min时间静置后,其中杂质沉淀除去,净化后的清水通过管线进入凉水塔,作为设备冷却水储存,对冷凝冷却器和抽真空系统中的泵进行冷却,过余时可以外排。而经油水气分离器分离得到的轻质油分,则进入轻质油储油罐中暂时储存,最终进入燃料油罐储存并用于设备第一脱水炉和第二脱水炉以及脱油炉燃料或外售。脱水后的含油污泥由第一脱水炉和第二脱水炉中的螺旋输送机构推送至油泥水分离器中以后,自然沉落与油泥水分离器底部,并由此经第二螺旋输送器输送至脱油炉中。脱油炉由两段加热炉和两个螺旋输送机构组成。进入脱油炉后,脱水处理后的含油污泥经第一段脱油炉内第一个螺旋输送机构向前推送并加热,为保证处理后的泥砂达到国标(GB4284-2018)的要求,由第一个螺旋输送机构输送至终端的含油污泥被送入下一段脱油炉进一步由第二个螺旋输送机构向前推送并加热(在两段脱油炉内推进加热过程加热温度385℃,加热总时间30min)。在脱油炉中,含油污泥在向前推送加热过程中会与脱油炉中适当地方设置的液相催化剂(ZSM-5分子筛催化剂,圆形颗粒,大小0.5mm)接触并发生催化裂解反应,含油污泥中剩余油分裂解成为较重质油气(此处称为较重质油气为与脱水工序中得到的轻质油气区分)和不凝气混合气体。
该混合油气在脱油炉中向上运动,并进图油泥气分离器的油气分离段,并通过上方出口经管线进入除尘器中。在除尘器中盛有设备处理含油污泥得到的重质油作为吸附剂,脱油和催化裂解产生的较重质油气和不凝气的混合气体在除尘器中位于重质油页面以下10cm处入口进入除尘器,并与重质油吸附剂充分接触,其中微尘得以除去,混合气体得到净化。净化后的较重质油气和不凝气混合气体通过管线进入两个催化裂解罐,因在此次处理过程中不涉及气相催化剂的二级催化裂解反应,混合气体直接通过催化裂解罐进入抽真空系统。
在抽真空系统中,混合气体中的较重质油分液化,并与不凝气分离,较重质油分进入储油罐临时储存后送入重质油罐内储存;不凝气则与脱水工序中分离得到的不凝气一同进入储气罐,后通向设备第一脱水炉和第二脱水炉或脱油火嘴作为燃料燃烧,或者燃烧处理。脱油炉中含油污泥脱去油分得到渣油和砂土由第二个螺旋输送机构推送至油泥气分离器的渣油砂土分离段,并自然沉落在其底部,并通过底部出口进入受渣池。进入受渣池后,尚有预热的渣油和砂土经第三螺旋输送器输送至第二脱水炉并作为热源对进行脱水处理的含油污泥进行加热。整个处理过程共得到清水173g(38.1%),总共收油(轻质油分和较重质油分)
197g(43.36%),渣油砂土77.8g(17.14%),含油率为1.5‰,获得不凝气6.4g(1.4%)。
[0064] 实施例2-轻油干型含油污泥无害化处理中型试验装置一种基于上述含油污泥无害化处理设备处理含油污泥的工艺,包括以下步骤:
取某油田减量化处理后的含油污泥350kg(含油5.4%,含水30.5 %,含泥砂64.1 %)置于油泥池中,经加热预处理(加热温度50℃,加热时间30min)步骤后由第一螺旋输送器输送至第一脱水炉和第二脱水炉中进行加热脱水(加热温度110℃,加热时间30min),加热脱水过程中,含油污泥由脱水炉中的螺旋输送器向前推进进入油泥水分离器中。在第一脱水炉和第二脱水炉中,含油污泥加热脱水后,其中的轻质油分气化成为轻质油气并与水蒸气和不凝气形成混合气体经油泥水分离器顶部管线进入油泥池底部的加热盘管中,通过加热盘管对油泥池中的待处理的含油污泥进行预加热。之后,混合气体进入冷凝冷却器中,经设备循环冷却水充分冷却后,混合气体中的水蒸气和轻质油气液化,并与不凝气一同进入油水气分离器中。在油水气分离器中,一方面不凝气通过油水气分离器顶部出口经相应管线进入储气罐,后通向设备第一脱水炉和第二脱水炉或脱油火嘴作为燃料燃烧,或者燃烧处理;另一方面,液化的轻质油分和污水在油水气分离器底部自然分层,从而实现分离。污水经管线进入污水处理系统中,经30min时间静置后,其中杂质沉淀除去,净化后的清水通过管线进入凉水塔,作为设备冷却水储存,对冷凝冷却器和抽真空系统中的泵进行冷却,过余时可以外排。而经油水气分离器分离得到的轻质油分,则进入轻质油储油罐中暂时储存,最终进入燃料油罐储存并用于设备第一脱水炉和第二脱水炉以及脱油炉燃料或外售。脱水后的含油污泥由第一脱水炉和第二脱水炉中的螺旋输送机构推送至油泥水分离器中以后,自然沉落与油泥水分离器底部,并由此经第二螺旋输送器输送至脱油炉中。脱油炉由两段加热炉和两个螺旋输送机构组成。进入脱油炉后,脱水处理后的含油污泥经第一段脱油炉内第一个螺旋输送机构向前推送并加热,为保证处理后的泥砂达到国标(GB4284-2018)的要求,由第一个螺旋输送机构输送至终端的含油污泥被送入下一段脱油炉进一步由第二个螺旋输送机构向前推送并加热(在两段脱油炉内推进加热过程加热温度390℃,加热总时间30min)。
在脱油炉中,含油污泥在向前推送加热过程中,含油污泥中剩余油分气化较重质油气(此处称为较重质油气为与脱水工序中得到的轻质油气区分)。该较重质油气在脱油炉中向上运动,并进图油泥气分离器的较油气分离段,并通过上方出口经管线进入除尘器中。在除尘器中盛有设备处理含油污泥得到的重质油作为吸附剂,脱油加热过程产生的较重质油气在除尘器中位于重质油页面以下8cm处入口进入除尘器,并与重质油吸附剂充分接触,其中微尘得以除去,混合气体得到净化。净化后的较重质油气通过管线进入两个催化裂解罐,并在催化裂解罐中与气相催化剂接触(MFI分子筛催化剂,柱状,直径3mm,长10mm)发生催化裂解反应,并产生较重质油气和不凝气的混合气体,并通入抽真空系统。在抽真空系统中,,混合气体中的较重质油分液化,并与不凝气分离,较重质油分进入储油罐临时储存后送入较重质油罐内储存;不凝气则与脱水工序中分离得到的不凝气一同进入储气罐,后通向设备第一脱水炉和第二脱水炉或脱油火嘴作为燃料燃烧,或者燃烧处理。脱油炉中含油污泥脱去油分得到渣油和砂土由第二个螺旋输送机构推送至油泥气分离器的渣油砂土分离段,并自然沉落在其底部,并通过底部出口进入受渣池。进入受渣池后,尚有预热的渣油和砂土经第三螺旋输送器输送至第二脱水炉并作为热源对进行脱水处理的含油污泥进行加热。整个处理过程共得到清水102.8kg(29.4%),总共收油(轻质油分和较重质油分)17.2kg(4.9%),渣油砂土230kg(65.7%),含油率为1.7‰,不凝气直接燃烧处理未计量。
[0065] 实施例3-某油田重质原油(稠油)含油污泥无害化处理试验一种基于上述含油污泥无害化处理设备处理含油污泥的工艺,包括以下步骤:
取某油田减量化处理后的含油污泥350kg(含油5.4%,含水30.5 %,含泥砂64.1 %)置于油泥池中,经加热预处理(加热温度30℃,加热时间30min)步骤后由第一螺旋输送器输送至第一脱水炉和第二脱水炉中进行加热脱水(加热温度100℃,加热时间30min),加热脱水过程中,含油污泥由脱水炉中的螺旋输送器向前推进进入油泥水分离器中。在第一脱水炉和第二脱水炉中,含油污泥加热脱水后,其中的轻质油分气化成为轻质油气并与水蒸气和不凝气形成混合气体经油泥水分离器顶部管线进入油泥池底部的加热盘管中,通过加热盘管对油泥池中的待处理的含油污泥进行预加热。之后,混合气体进入冷凝冷却器中,经设备循环冷却水充分冷却后,混合气体中的水蒸气和轻质油气液化,并与不凝气一同进入油水气分离器中。在油水气分离器中,一方面不凝气通过油水气分离器顶部出口经相应管线进入储气罐,后通向设备第一脱水炉和第二脱水炉或脱油火嘴作为燃料燃烧,或者燃烧处理;另一方面,液化的轻质油分和污水在油水气分离器底部自然分层,从而实现分离。污水经管线进入污水处理系统中,经30min时间静置后,其中杂质沉淀除去,净化后的清水通过管线进入凉水塔,作为设备冷却水储存,对冷凝冷却器和抽真空系统中的泵进行冷却,过余时可以外排。而经油水气分离器分离得到的轻质油分,则进入轻质油储油罐中暂时储存,最终进入燃料油罐储存并用于设备第一脱水炉和第二脱水炉以及脱油炉燃料或外售。脱水后的含油污泥由第一脱水炉和第二脱水炉中的螺旋输送机构推送至油泥水分离器中以后,自然沉落与油泥水分离器底部,并由此经第二螺旋输送器输送至脱油炉中。脱油炉由两段加热炉和两个螺旋输送机构组成。进入脱油炉后,脱水处理后的含油污泥经第一段脱油炉内第一个螺旋输送机构向前推送并加热,为保证处理后的泥砂达到国标(GB4284-2018)的要求,由第一个螺旋输送机构输送至终端的含油污泥被送入下一段脱油炉进一步由第二个螺旋输送机构向前推送并加热(在两段脱油炉内推进加热过程加热温度345℃,加热总时间30min)。
在脱油炉中,含油污泥在向前推送加热过程中,含油污泥中剩余油分气化较重质油气(此处称为较重质油气为与脱水工序中得到的轻质油气区分)。该较重质油气在脱油炉中向上运动,并进图油泥气分离器的油气分离段,并通过上方出口经管线进入除尘器中。在除尘器中盛有设备处理含油污泥得到的重质油作为吸附剂,脱油加热过程产生的较重质油气在除尘器中位于重质油页面以下8cm处入口进入除尘器,并与重质油吸附剂充分接触,其中微尘得以除去,混合气体得到净化。净化后的较重质油气通过管线进入两个催化裂解罐,并在催化裂解罐中与气相催化剂接触(钼-镍超稳Y型分子筛催化剂,柱状,直径3mm,长10mm)发生催化裂解反应,并产生较重质油气和不凝气的混合气体,并通入抽真空系统。抽真空系统负责在脱油炉内形成负压(600mm汞柱),便于含油污泥中的较重质油分析出气化。在抽真空系统中,混合气体中的较重质油分受冷却液化,并与不凝气分离,较重质油分进入储油罐临时储存后送入较重质油罐内储存;不凝气则与脱水工序中分离得到的不凝气一同进入储气罐,后通向设备第一脱水炉和第二脱水炉或脱油火嘴作为燃料燃烧,或者燃烧处理。脱油炉中含油污泥脱去油分得到渣油和砂土由第二个螺旋输送机构推送至油泥气分离器的渣油砂土分离段,并自然沉落在其底部,并通过底部出口进入受渣池。进入受渣池后,尚有预热的渣油和砂土经第三螺旋输送器输送至第二脱水炉并作为热源对进行脱水处理的含油污泥进行加热。整个处理过程共得到清水37g(10.3%),总共收油(轻质油分和较重质油分)50g(13.9%),渣油砂土207g(57.5%),含油率为1.3‰,获得不凝气66g(18.3%)。
[0066] 实施例4-钻井油基泥浆废弃物无害化处理试验一种基于上述含油污泥无害化处理设备处理含油污泥的工艺,包括以下步骤:
取油基泥浆废弃物246g(含油8.5%,含水20.9%,含泥砂70.6%)加入破乳剂后置于油泥池中,经加热预处理(加热温度40℃,加热时间30min)步骤后由第一螺旋输送器输送至第一脱水炉和第二脱水炉中进行加热脱水(加热温度100℃,加热时间30min),加热脱水过程中,含油污泥由脱水炉中的螺旋输送器向前推进进入油泥水分离器中。在第一脱水炉和第二脱水炉中,含油污泥加热脱水后,其中的轻质油分气化成为轻质油气并与水蒸气和不凝气形成混合气体经油泥水分离器顶部管线进入油泥池底部的加热盘管中,通过加热盘管对油泥池中的待处理的含油污泥进行预加热。之后,混合气体进入冷凝冷却器中,经设备循环冷却水充分冷却后,混合气体中的水蒸气和轻质油气液化,并与不凝气一同进入油水气分离器中。在油水气分离器中,一方面不凝气通过油水气分离器顶部出口经相应管线进入储气罐,后通向设备第一脱水炉和第二脱水炉或脱油火嘴作为燃料燃烧,或者燃烧处理;另一方面,液化的轻质油分和污水在油水气分离器底部自然分层,从而实现分离。污水经管线进入污水处理系统中,经30min时间静置后,其中杂质沉淀除去,净化后的清水通过管线进入凉水塔,作为设备冷却水储存,对冷凝冷却器和抽真空系统中的泵进行冷却,过余时可以外排。
而经油水气分离器分离得到的轻质油分,则进入轻质油储油罐中暂时储存,最终进入燃料油罐储存并用于设备第一脱水炉和第二脱水炉以及脱油炉燃料或外售。脱水后的含油污泥由第一脱水炉和第二脱水炉中的螺旋输送机构推送至油泥水分离器中以后,自然沉落与油泥水分离器底部,并由此经第二螺旋输送器输送至脱油炉中。脱油炉由两段加热炉和两个螺旋输送机构组成。进入脱油炉后,脱水处理后的含油污泥经第一段脱油炉内第一个螺旋输送机构向前推送并加热,为保证处理后的泥砂达到国标(GB4284-2018)的要求,由第一个螺旋输送机构输送至终端的含油污泥被送入下一段脱油炉进一步由第二个螺旋输送机构向前推送并加热(在两段脱油炉内推进加热过程加热温度310℃,加热总时间30min)。在脱油炉中,含油污泥在向前推送加热过程中会与脱油炉中适当地方设置的液相催化剂(ZSM-5分子筛催化剂,圆形颗粒,大小0.5mm)接触并发生一级催化裂解反应,含油污泥中剩余油分裂解成为较重质油气(此处称为较重质油气为与脱水工序中得到的轻质油气区分)和不凝气混合气体。该混合油气在脱油炉中向上运动,并进图油泥气分离器的油气分离段,并通过上方出口经管线进入除尘器中。在除尘器中盛有设备处理含油污泥得到的重质油作为吸附剂,脱油和催化裂解产生的较重质油气和不凝气的混合气体在除尘器中位于重质油页面以下10cm处入口进入除尘器,并与重质油吸附剂充分接触,其中微尘得以除去,混合气体得到净化。净化后的较重质油气和不凝气混合气体通过管线进入两个催化裂解罐,并在催化裂解罐中与气相催化剂接触(钼-镍超稳Y型分子筛催化剂,柱状,直径3mm,长10mm)发生二级催化裂解反应,并进一步裂解产生较重质油气和更多不凝气成分的混合气体。混合气体直接通过催化裂解罐进入抽真空系统。抽真空系统负责在脱油炉内形成负压(600mm汞柱),便于含油污泥中的较重质油分析出气化。在抽真空系统中,混合气体中的较重质油分受冷却液化,并与不凝气分离,较重质油分进入储油罐临时储存后送入较重质油罐内储存;不凝气则与脱水工序中分离得到的不凝气一同进入储气罐,后通向设备第一脱水炉和第二脱水炉或脱油火嘴作为燃料燃烧,或者燃烧处理。脱油炉中含油污泥脱去油分得到渣油和砂土由第二个螺旋输送机构推送至油泥气分离器的渣油砂土分离段,并自然沉落在其底部,并通过底部出口进入受渣池。进入受渣池后,尚有预热的渣油和砂土经第三螺旋输送器输送至第二脱水炉并作为热源对进行脱水处理的含油污泥进行加热。整个处理过程共得到清水
51.1g(20.8%),总共收油(轻质油分和较重质油分)17.7g(7.2%),渣油砂土175.3g(71.2%),含油率为2.47‰,获得不凝气1.9g(0.8%)。
[0067] 实施例5-钻井油基泥浆废弃物无害化处理中型试验装置一种基于上述含油污泥无害化处理设备处理含油污泥的工艺,包括以下步骤:
取油基泥浆废弃物145kg(含油8.5%,含水20.9%,含泥砂70.6%)加入破乳剂后置于油泥池中,经加热预处理(加热温度50℃,加热时间30min)步骤后由第一螺旋输送器输送至第一脱水炉和第二脱水炉中进行加热脱水(加热温度110℃,加热时间30min),加热脱水过程中,含油污泥由脱水炉中的螺旋输送器向前推进进入油泥水分离器中。在第一脱水炉和第二脱水炉中,含油污泥加热脱水后,其中的轻质油分气化成为轻质油气并与水蒸气和不凝气形成混合气体经油泥水分离器顶部管线进入油泥池底部的加热盘管中,通过加热盘管对油泥池中的待处理的含油污泥进行预加热。之后,混合气体进入冷凝冷却器中,经设备循环冷却水充分冷却后,混合气体中的水蒸气和轻质油气液化,并与不凝气一同进入油水气分离器中。在油水气分离器中,一方面不凝气通过油水气分离器顶部出口经相应管线进入储气罐,后通向设备第一脱水炉和第二脱水炉或脱油火嘴作为燃料燃烧,或者燃烧处理;另一方面,液化的轻质油分和污水在油水气分离器底部自然分层,从而实现分离。污水经管线进入污水处理系统中,经30min时间静置后,其中杂质沉淀除去,净化后的清水通过管线进入凉水塔,作为设备冷却水储存,对冷凝冷却器和抽真空系统中的泵进行冷却,过余时可以外排。
而经油水气分离器分离得到的轻质油分,则进入轻质油储油罐中暂时储存,最终进入燃料油罐储存并用于设备第一脱水炉和第二脱水炉以及脱油炉燃料或外售。脱水后的含油污泥由第一脱水炉和第二脱水炉中的螺旋输送机构推送至油泥水分离器中以后,自然沉落与油泥水分离器底部,并由此经第二螺旋输送器输送至脱油炉中。脱油炉由两段加热炉和两个螺旋输送机构组成。进入脱油炉后,脱水处理后的含油污泥经第一段脱油炉内第一个螺旋输送机构向前推送并加热,为保证处理后的泥砂达到国标(GB4284-2018)的要求,由第一个螺旋输送机构输送至终端的含油污泥被送入下一段脱油炉进一步由第二个螺旋输送机构向前推送并加热(在两段脱油炉内推进加热过程加热温度330℃,加热总时间30min)。在脱油炉中,含油污泥在向前推送加热过程中会与脱油炉中适当地方设置的液相催化剂(ZSM-5分子筛催化剂,圆形颗粒,大小0.5mm)接触并发生一级催化裂解反应,含油污泥中剩余油分裂解成为较重质油气(此处称为较重质油气为与脱水工序中得到的轻质油气区分)和不凝气混合气体。该混合油气在脱油炉中向上运动,并进图油泥气分离器的油气分离段,并通过上方出口经管线进入除尘器中。在除尘器中盛有设备处理含油污泥得到的重质油作为吸附剂,脱油和催化裂解产生的较重质油气和不凝气的混合气体在除尘器中位于重质油页面以下12cm处入口进入除尘器,并与重质油吸附剂充分接触,其中微尘得以除去,混合气体得到净化。净化后的较重质油气和不凝气混合气体通过管线进入两个催化裂解罐,并在催化裂解罐中与气相催化剂接触(钼-镍超稳Y型分子筛催化剂,柱状,直径3mm,长10mm)发生二级催化裂解反应,并进一步裂解产生较重质油气和更多不凝气成分的混合气体。混合气体直接通过催化裂解罐进入抽真空系统。抽真空系统负责在脱油炉内形成负压(600mm汞柱),便于含油污泥中的较重质油分析出气化。在抽真空系统中,混合气体中的较重质油分受冷却液化,并与不凝气分离,较重质油分进入储油罐临时储存后送入较重质油罐内储存;不凝气则与脱水工序中分离得到的不凝气一同进入储气罐,后通向设备第一脱水炉和第二脱水炉或脱油火嘴作为燃料燃烧,或者燃烧处理。脱油炉中含油污泥脱去油分得到渣油和砂土由第二个螺旋输送机构推送至油泥气分离器的渣油砂土分离段,并自然沉落在其底部,并通过底部出口进入受渣池。进入受渣池后,尚有预热的渣油和砂土经第三螺旋输送器输送至第二脱水炉并作为热源对进行脱水处理的含油污泥进行加热。整个处理过程共得到清水
29.3kg(20.2%),总共收油(轻质油分和较重质油分)10.0kg(6.9%),渣油砂土103.1g(71.1%),含油率为2.53‰,获得不凝气2.6kg(1.8%)。
[0068] 实施例6-某油田钻井场地塑料包的落地原油和泥砂相混的含油污泥无害化处理一种基于上述含油污泥无害化处理设备处理含油污泥的工艺,包括以下步骤:取含油污泥加塑料总重112g,油泥重84g(含油52.7%,含水6.0%,含泥砂41.3%,废旧塑料28g)置于油泥池中,经加热预处理(加热温度30℃,加热时间30min)步骤后由第一螺旋输送器输送至第一脱水炉和第二脱水炉中进行加热脱水(加热温度95℃,加热时间30min),加热脱水过程中,含油污泥由脱水炉中的螺旋输送器向前推进进入油泥水分离器中。在第一脱水炉和第二脱水炉中,含油污泥加热脱水后,其中的轻质油分气化成为轻质油气并与水蒸气和不凝气形成混合气体经油泥水分离器顶部管线进入油泥池底部的加热盘管中,通过加热盘管对油泥池中的待处理的含油污泥进行预加热。之后,混合气体进入冷凝冷却器中,经设备循环冷却水充分冷却后,混合气体中的水蒸气和轻质油气液化,并与不凝气一同进入油水气分离器中。在油水气分离器中,一方面不凝气通过油水气分离器顶部出口经相应管线进入储气罐,后通向设备第一脱水炉和第二脱水炉或脱油火嘴作为燃料燃烧,或者燃烧处理;另一方面,液化的轻质油分和污水在油水气分离器底部自然分层,从而实现分离。
污水经管线进入污水处理系统中,经30min时间静置后,其中杂质沉淀除去,净化后的清水通过管线进入凉水塔,作为设备冷却水储存,对冷凝冷却器和抽真空系统中的泵进行冷却,过余时可以外排。而经油水气分离器分离得到的轻质油分,则进入轻质油储油罐中暂时储存,最终进入燃料油罐储存并用于设备第一脱水炉和第二脱水炉以及脱油炉燃料或外售。
脱水后的含油污泥由第一脱水炉和第二脱水炉中的螺旋输送机构推送至油泥水分离器中以后,自然沉落与油泥水分离器底部,并由此经第二螺旋输送器输送至脱油炉中,并在此过程中向其加入30g废机油作为有机溶剂。脱油炉由两段加热炉和两个螺旋输送机构组成。进入脱油炉后,脱水处理后的含油污泥经第一段脱油炉内第一个螺旋输送机构向前推送并加热,为保证处理后的泥砂达到国标(GB4284-2018)的要求,由第一个螺旋输送机构输送至终端的含油污泥被送入下一段脱油炉进一步由第二个螺旋输送机构向前推送并加热(在两段脱油炉内推进加热过程加热温度380℃,加热总时间30min)。在脱油炉中,含油污泥在向前推送加热过程中会与脱油炉中适当地方设置的液相催化剂(ZSM-5分子筛催化剂,圆形颗粒,大小0.5mm)接触并发生催化裂解反应,含油污泥中剩余油分裂解成为较重质油气(此处称为较重质油气为与脱水工序中得到的轻质油气区分)和不凝气混合气体。该混合油气在脱油炉中向上运动,并进图油泥气分离器的油气分离段,并通过上方出口经管线进入除尘器中。在除尘器中盛有设备处理含油污泥得到的重质油作为吸附剂,脱油和催化裂解产生的较重质油气和不凝气的混合气体在除尘器中位于重质油页面以下12cm处入口进入除尘器,并与重质油吸附剂充分接触,其中微尘得以除去,混合气体得到净化。净化后的较重质油气和不凝气混合气体通过管线进入两个催化裂解罐,因在此次处理过程中不涉及气相催化剂的二级催化裂解反应,混合气体直接通过催化裂解罐进入抽真空系统。抽真空系统负责在脱油炉内形成负压(600mm汞柱),便于含油污泥中的较重质油分析出气化。在抽真空系统中,混合气体中的较重质油分受冷却液化,并与不凝气分离,较重质油分进入储油罐临时储存后送入较重质油罐内储存;不凝气则与脱水工序中分离得到的不凝气一同进入储气罐,后通向设备第一脱水炉和第二脱水炉或脱油火嘴作为燃料燃烧,或者燃烧处理。脱油炉中含油污泥脱去油分得到渣油和砂土由第二个螺旋输送机构推送至油泥气分离器的渣油砂土分离段,并自然沉落在其底部,并通过底部出口进入受渣池。进入受渣池后,尚有预热的渣油和砂土经第三螺旋输送器输送至第二脱水炉并作为热源对进行脱水处理的含油污泥进行加热。整个处理过程共得到清水18.5kg(14.5%),总共收油(轻质油分和较重质油分)
48.5kg(37.9%),其中塑料裂解产油1.05kg,渣油砂土56.6kg(44.2%),含油率为2.3‰,含油污泥处理产不凝气燃烧处理,无计量。
[0069] 实施例7-新疆某油田早期填埋处理固化含油污泥无害化处理试验一种基于上述含油污泥无害化处理设备处理含油污泥的工艺,包括以下步骤:
取新疆某油田早期填埋处理含油污泥382g(含油25.2%,含水5.3%,含泥砂69.5%)经颚式破碎机破碎,颗粒化后,加入95g水,充分搅拌,并加入破乳剂后置于油泥池中,经加热预处理(加热温度40℃,加热时间30min)步骤后由第一螺旋输送器输送至第一脱水炉和第二脱水炉中进行加热脱水(加热温度100℃,加热时间30min),加热脱水过程中,含油污泥由脱水炉中的螺旋输送器向前推进进入油泥水分离器中。在第一脱水炉和第二脱水炉中,含油污泥加热脱水后,其中的轻质油分气化成为轻质油气并与水蒸气和不凝气形成混合气体经油泥水分离器顶部管线进入油泥池底部的加热盘管中,通过加热盘管对油泥池中的待处理的含油污泥进行预加热。之后,混合气体进入冷凝冷却器中,经设备循环冷却水充分冷却后,混合气体中的水蒸气和轻质油气液化,并与不凝气一同进入油水气分离器中。在油水气分离器中,一方面不凝气通过油水气分离器顶部出口经相应管线进入储气罐,后通向设备第一脱水炉和第二脱水炉或脱油火嘴作为燃料燃烧,或者燃烧处理;另一方面,液化的轻质油分和污水在油水气分离器底部自然分层,从而实现分离。污水经管线进入污水处理系统中,经30min时间静置后,其中杂质沉淀除去,净化后的清水通过管线进入凉水塔,作为设备冷却水储存,对冷凝冷却器和抽真空系统中的泵进行冷却,过余时可以外排。而经油水气分离器分离得到的轻质油分,则进入轻质油储油罐中暂时储存,最终进入燃料油罐储存并用于设备第一脱水炉和第二脱水炉以及脱油炉燃料或外售。脱水后的含油污泥由第一脱水炉和第二脱水炉中的螺旋输送机构推送至油泥水分离器中以后,自然沉落与油泥水分离器底部,并由此经第二螺旋输送器输送至脱油炉中。脱油炉由两段加热炉和两个螺旋输送机构组成。进入脱油炉后,脱水处理后的含油污泥经第一段脱油炉内第一个螺旋输送机构向前推送并加热,为保证处理后的泥砂达到国标(GB4284-2018)的要求,由第一个螺旋输送机构输送至终端的含油污泥被送入下一段脱油炉进一步由第二个螺旋输送机构向前推送并加热(在两段脱油炉内推进加热过程加热温度385℃,加热总时间30min)。在脱油炉中,含油污泥在向前推送加热过程中会与脱油炉中适当地方设置的液相催化剂(ZSM-5分子筛催化剂,圆形颗粒,大小0.5mm)接触并发生催化裂解反应,含油污泥中剩余油分裂解成为较重质油气(此处称为较重质油气为与脱水工序中得到的轻质油气区分)和不凝气混合气体。该混合油气在脱油炉中向上运动,并进图油泥气分离器的油气分离段,并通过上方出口经管线进入除尘器中。在除尘器中盛有设备处理含油污泥得到的重质油作为吸附剂,脱油和催化裂解产生的较重质油气和不凝气的混合气体在除尘器中位于重质油页面以下10cm处入口进入除尘器,并与重质油吸附剂充分接触,其中微尘得以除去,混合气体得到净化。净化后的较重质油气和不凝气混合气体通过管线进入两个催化裂解罐,因在此次处理过程中不涉及气相催化剂的二级催化裂解反应,混合气体直接通过催化裂解罐进入抽真空系统。在抽真空系统中,混合气体中的较重质油分液化,并与不凝气分离,较重质油分进入储油罐临时储存后送入重质油罐内储存;不凝气则与脱水工序中分离得到的不凝气一同进入储气罐,后通向设备第一脱水炉和第二脱水炉或脱油火嘴作为燃料燃烧,或者燃烧处理。脱油炉中含油污泥脱去油分得到渣油和砂土由第二个螺旋输送机构推送至油泥气分离器的渣油砂土分离段,并自然沉落在其底部,并通过底部出口进入受渣池。进入受渣池后,尚有预热的渣油和砂土经第三螺旋输送器输送至第二脱水炉并作为热源对进行脱水处理的含油污泥进行加热。整个处理过程共得到清水113.2g(23.7%),总共收油(轻质油分和较重质油分)
110.2g(23.1%), 渣油砂土253.1g(53.1%),含油率为0.48‰,获得不凝气0.4g(0.1%)。
[0070] 实施例8-原南阳油田采油一厂含油污泥和建筑垃圾混合物无害化处理试验一种基于上述含油污泥无害化处理设备处理含油污泥的工艺,包括以下步骤:取采油一厂含油污泥和建筑垃圾混合物402g,其中建筑垃圾杂物70g,含油污泥332g(含油54.3%,含水24.8%,含泥砂20.9%),对该混合物进行过滤后得到固体杂物65.8g(主要为建筑垃圾杂物),后加入破乳剂后置于油泥池中,经加热预处理(加热温度50℃,加热时间
30min)步骤后由第一螺旋输送器输送至第一脱水炉和第二脱水炉中进行加热脱水(加热温度110℃,加热时间30min),加热脱水过程中,含油污泥由脱水炉中的螺旋输送器向前推进进入油泥水分离器中。在第一脱水炉和第二脱水炉中,含油污泥加热脱水后,其中的轻质油分气化成为轻质油气并与水蒸气和不凝气形成混合气体经油泥水分离器顶部管线进入油泥池底部的加热盘管中,通过加热盘管对油泥池中的待处理的含油污泥进行预加热。之后,混合气体进入冷凝冷却器中,经设备循环冷却水充分冷却后,混合气体中的水蒸气和轻质油气液化,并与不凝气一同进入油水气分离器中。在油水气分离器中,一方面不凝气通过油水气分离器顶部出口经相应管线进入储气罐,后通向设备第一脱水炉和第二脱水炉或脱油火嘴作为燃料燃烧,或者燃烧处理;另一方面,液化的轻质油分和污水在油水气分离器底部自然分层,从而实现分离。污水经管线进入污水处理系统中,经30min时间静置后,其中杂质沉淀除去,净化后的清水通过管线进入凉水塔,作为设备冷却水储存,对冷凝冷却器和抽真空系统中的泵进行冷却,过余时可以外排。而经油水气分离器分离得到的轻质油分,则进入轻质油储油罐中暂时储存,最终进入燃料油罐储存并用于设备第一脱水炉和第二脱水炉以及脱油炉燃料或外售。脱水后的含油污泥由第一脱水炉和第二脱水炉中的螺旋输送机构推送至油泥水分离器中以后,自然沉落与油泥水分离器底部,并由此经第二螺旋输送器输送至脱油炉中。脱油炉由两段加热炉和两个螺旋输送机构组成。进入脱油炉后,脱水处理后的含油污泥经第一段脱油炉内第一个螺旋输送机构向前推送并加热,为保证处理后的泥砂达到国标(GB4284-2018)的要求,由第一个螺旋输送机构输送至终端的含油污泥被送入下一段脱油炉进一步由第二个螺旋输送机构向前推送并加热(在两段脱油炉内推进加热过程加热温度385℃,加热总时间30min)。在脱油炉中,含油污泥在向前推送加热过程中会与脱油炉中适当地方设置的液相催化剂(ZSM-5分子筛催化剂,圆形颗粒,大小0.5mm)接触并发生一级催化裂解反应,含油污泥中剩余油分裂解成为较重质油气(此处称为较重质油气为与脱水工序中得到的轻质油气区分)和不凝气混合气体。该混合油气在脱油炉中向上运动,并进图油泥气分离器的油气分离段,并通过上方出口经管线进入除尘器中。在除尘器中盛有设备处理含油污泥得到的重质油作为吸附剂,脱油和催化裂解产生的较重质油气和不凝气的混合气体在除尘器中位于重质油页面以下12cm处入口进入除尘器,并与重质油吸附剂充分接触,其中微尘得以除去,混合气体得到净化。净化后的较重质油气和不凝气混合气体通过管线进入两个催化裂解罐,并在催化裂解罐中与气相催化剂接触(钼-镍超稳Y型分子筛催化剂,柱状,直径3mm,长10mm)发生二级催化裂解反应,并进一步裂解产生较重质油气和更多不凝气成分的混合气体。混合气体直接通过催化裂解罐进入抽真空系统。抽真空系统负责在脱油炉内形成负压(600mm汞柱),便于含油污泥中的较重质油分析出气化。在抽真空系统中,混合气体中的较重质油分受冷却液化,并与不凝气分离,较重质油分进入储油罐临时储存后送入较重质油罐内储存;不凝气则与脱水工序中分离得到的不凝气一同进入储气罐,后通向设备第一脱水炉和第二脱水炉或脱油火嘴作为燃料燃烧,或者燃烧处理。脱油炉中含油污泥脱去油分得到渣油和砂土由第二个螺旋输送机构推送至油泥气分离器的渣油砂土分离段,并自然沉落在其底部,并通过底部出口进入受渣池。进入受渣池后,尚有预热的渣油和砂土经第三螺旋输送器输送至第二脱水炉并作为热源对进行脱水处理的含油污泥进行加热。整个处理过程共得到清水67.7g(20.1%),总共收油(轻质油分和较重质油分)
150.4g(44.7%),渣油砂土78.2g(23.3%),含油率为1.8‰,获得不凝气40g(11.9%)。
[0071] 实施例9-某炼油厂沉积油泥和杂草混合含油污泥无害化处理一种基于上述含油污泥无害化处理设备处理含油污泥的工艺,包括以下步骤:
取含油污泥128kg(含油42.5%,含水16.0%,含泥砂41.5%,另含杂草杂物2kg),对含油污泥进行过滤后得到杂物1.8kg(主要为含油污泥堆积混入杂草等杂物)后,置于油泥池中,经加热预处理(加热温度30℃,加热时间30min)步骤后由第一螺旋输送器输送至第一脱水炉和第二脱水炉中进行加热脱水(加热温度95℃,加热时间30min),加热脱水过程中,含油污泥由脱水炉中的螺旋输送器向前推进进入油泥水分离器中。在第一脱水炉和第二脱水炉中,含油污泥加热脱水后,其中的轻质油分气化成为轻质油气并与水蒸气和不凝气形成混合气体经油泥水分离器顶部管线进入油泥池底部的加热盘管中,通过加热盘管对油泥池中的待处理的含油污泥进行预加热。之后,混合气体进入冷凝冷却器中,经设备循环冷却水充分冷却后,混合气体中的水蒸气和轻质油气液化,并与不凝气一同进入油水气分离器中。在油水气分离器中,一方面不凝气通过油水气分离器顶部出口经相应管线进入储气罐,后通向设备第一脱水炉和第二脱水炉或脱油火嘴作为燃料燃烧,或者燃烧处理;另一方面,液化的轻质油分和污水在油水气分离器底部自然分层,从而实现分离。污水经管线进入污水处理系统中,经30min时间静置后,其中杂质沉淀除去,净化后的清水通过管线进入凉水塔,作为设备冷却水储存,对冷凝冷却器和抽真空系统中的泵进行冷却,过余时可以外排。而经油水气分离器分离得到的轻质油分,则进入轻质油储油罐中暂时储存,最终进入燃料油罐储存并用于设备第一脱水炉和第二脱水炉以及脱油炉燃料或外售。脱水后的含油污泥由第一脱水炉和第二脱水炉中的螺旋输送机构推送至油泥水分离器中以后,自然沉落与油泥水分离器底部,并由此经第二螺旋输送器输送至脱油炉中。脱油炉由两段加热炉和两个螺旋输送机构组成。进入脱油炉后,脱水处理后的含油污泥经第一段脱油炉内第一个螺旋输送机构向前推送并加热,为保证处理后的泥砂达到国标(GB4284-2018)的要求,由第一个螺旋输送机构输送至终端的含油污泥被送入下一段脱油炉进一步由第二个螺旋输送机构向前推送并加热(在两段脱油炉内推进加热过程加热温度310℃,加热总时间30min)。在脱油炉中,含油污泥在向前推送加热过程中会与脱油炉中适当地方设置的液相催化剂(ZSM-5分子筛催化剂,圆形颗粒,大小0.5mm)接触并发生催化裂解反应,含油污泥中剩余油分裂解成为较重质油气(此处称为较重质油气为与脱水工序中得到的轻质油气区分)和不凝气混合气体。
该混合油气在脱油炉中向上运动,并进图油泥气分离器的油气分离段,并通过上方出口经管线进入除尘器中。在除尘器中盛有设备处理含油污泥得到的重质油作为吸附剂,脱油和催化裂解产生的较重质油气和不凝气的混合气体在除尘器中位于重质油页面以下10cm处入口进入除尘器,并与重质油吸附剂充分接触,其中微尘得以除去,混合气体得到净化。净化后的较重质油气和不凝气混合气体通过管线进入两个催化裂解罐,因在此次处理过程中不涉及气相催化剂的二级催化裂解反应,混合气体直接通过催化裂解罐进入抽真空系统。
在抽真空系统中,混合气体中的较重质油分液化,并与不凝气分离,较重质油分进入储油罐临时储存后送入重质油罐内储存;不凝气则与脱水工序中分离得到的不凝气一同进入储气罐,后通向设备第一脱水炉和第二脱水炉或脱油火嘴作为燃料燃烧,或者燃烧处理。脱油炉中含油污泥脱去油分得到渣油和砂土由第二个螺旋输送机构推送至油泥气分离器的渣油砂土分离段,并自然沉落在其底部,并通过底部出口进入受渣池。进入受渣池后,尚有预热的渣油和砂土经第三螺旋输送器输送至第二脱水炉并作为热源对进行脱水处理的含油污泥进行加热。整个处理过程共得到清水18.5kg(14.7%),总共收油(轻质油分和较重质油分)
48.5kg(38.4%),渣油砂土56.8g(45.0%),含油率为2.3‰,获得不凝气燃烧处理,无计量。
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