CN108911456B - 一种新的含油污泥处理方法及*** - Google Patents

一种新的含油污泥处理方法及*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种新的含油污泥处理方法及***，把含油污泥的处理分成三个热裂解阶段，每个阶段解决含油污泥的一个特定问题，这样可以更有效的处理含油污泥，使其无害化。另外一个关键点是配套热裂解机的结构设计，从传统的外部加热方式改为内部辐射加热，这样有效地抑制了含油污泥在设备内壁的结焦问题，使设备可以正常的运转，同时达到去水和去油两个目的，使含油污泥被处理合格的同时，保证处理设备的运行正常；整套工艺模块化设计，易于组装、检修、升级改造，还兼有维护成本低，自动化程度高的特点。

Description

一种新的含油污泥处理方法及***
技术领域
本发明涉及含油污泥处理技术领域，具体是一种新的含油污泥处理方法及***。
背景技术
在环保形势愈加严峻的压力下，油田、炼化企业所积累的含油污泥带来的污染问题受到国家的高度重视，企业需要妥善处置生产活动中产生的含油污泥。国内外目前对于含油污泥达标的处理方式是：1、进焚烧炉进行高温焚烧，焚烧所剩余的达标产物进行填埋或者烧制砖等，这种处理方式成本高，出现结焦现象影响焚烧炉正常运行，能源不能有效回收，若含油污泥含水率高，进入焚烧炉后会致使炉内温度降低，焚烧后污染物不能稳定达不到国家要求排放标准；2、用烘干普通污泥的方式来处理含油污泥，因为含油污泥的特殊性，普通的机器并不能适应于含油污泥的处理，从而导致含油污泥在设备内结块焦化，使设备报废，另外，普通的污泥烘干工艺处理的含油污泥不能达标率。例如：回转窑式污泥烘干机等设备在处理油污泥的过程中，会在极短时间内在设备内部结焦，致使设备不能正常运转。现有的污泥干化处理技术并不是针对含油污泥所定制，由于含油污泥的本身性质特殊性(包括含油率高、难脱水、黏度大、易结焦)，现有污泥干化处理技术并不适用于含油污泥的处理。现有技术处理含油污泥会致使处理设备损毁，处理结果不达标等一系列问题。且原有污泥干化工艺所使用的设备是外部加热，对污泥进行烘干；所导致的问题是油污泥在设备内壁进行结块焦化，逐渐堵塞设备，使设备不能正常运行甚至彻底报废。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新的含油污泥处理方法及***，以解决背景技术中提出的问题。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案；
一种新的含油污泥处理方法，所述新的含油污泥处理方法包括:
步骤一：采用一级裂解器对含油污泥进行处理，以蒸发裂解出所述含油污泥中的水分及轻质油，以形成干化油泥；
步骤二：采用二级裂解器对所述油污泥进行处理，以蒸发裂解出所述含油污泥中的剩余水分及油，形成油泥渣；
步骤三：采用三级裂解器对所述油泥渣进行处理，以将所述油泥渣碳化，形成分散的粉状颗粒。
优选的，所述被碳化的粉状颗粒中至少部分包裹有所述含油污泥中的重金属离子。
优选的，步骤一中，采用一级裂解器对含油污泥进行处理的温度在150摄氏度-300摄氏度之间，反应时间在40分钟-70分钟之间；步骤二中，采用二级裂解器对所述油污泥进行处理的温度在400摄氏度-500摄氏度之间，反应时间在20分钟-40分钟之间；步骤三中，采用三级裂解器对所述油渣进行处理的温度在500摄氏度-650摄氏度之间，反应时间在40分钟-70分钟之间。
优选的，所述干化油泥的含水率小于15％，所述油泥渣的含油率小于2％，所述粉状颗粒的含油率小于0.3％。优选的，所述粉状颗粒进入灰渣贮存池进行存储。
优选的，步骤一及步骤二中生成的水蒸气和轻质油进入一二级裂解冷却器中，冷凝成油水混合物，所述油水混合物进入油水分离器，进行油水分离。
优选的，步骤三中生成的油先经过一除尘器，然后进入三级裂解冷却器中，冷凝成油水混合物，经所述油水分离器分离。优选的，所述油水分离器分离出的油进入一回收油储存罐中。
本发明还提供了一种实现所述的新的含油污泥处理方法的***，所述新的含油污泥处理***包括三个顺次相连的裂解机，分别为一级裂解器、二级裂解器及三级裂解器，含油污泥顺次通过所述一级裂解器、二级裂解器及三级裂解器以进行处理；
所述裂解机包括进料口、反应腔、天然气燃烧器、油气出口及出料口，所述反应腔中设置有螺旋推进器及热辐射管，所述进料口及所述出料口分别位于所述反应腔的两端并与所述反应腔连通以进料和出料，所述天然气燃烧器与所述热辐射管连接，用于加热所述热辐射管，使所述热辐射管通过辐射的方式加热所述反应腔，所述螺旋推进器用于将所述反应腔中的材料从所述进料口推进至所述出料口，所述反应腔中产生的气体从所述油气出口排出。
优选的，所述新的含油污泥处理***还包括换热器，所述热辐射管排出的高温烟气，在经过所述换热器之后，将进入天然气燃烧器的空气预热。
优选的，所述新的含油污泥处理***还包括一二级裂解冷却器、三级裂解冷却器、除尘器及油水分离器。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：把含油污泥的处理分成三个热裂解阶段，每个阶段解决含油污泥的一个特定问题，这样可以更有效的处理含油污泥，使其无害化。另外一个关键点是配套裂解机的结构设计，从传统的外部加热方式改为内部辐射加热，这样有效地抑制了含油污泥在设备内的结焦问题，使设备可以正常的运转，同时达到去水和去油两个目的，使含油污泥被处理合格的同时，保证处理设备的运行正常，整套工艺模块化设计，易于组装、检修、升级改造，还兼有维护成本低，自动化程度高的特点。
附图说明
图1为本发明提供的一种新的含油污泥处理方法的流程图；
图2为本发明提供的裂解机的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方面进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供的一种实施例：
一种新的含油污泥处理方法，所述新的含油污泥处理方法包括:
步骤一：采用一级裂解器对含油污泥进行处理，以蒸发裂解出所述含油污泥中的水分及轻质油，以形成干化油泥；
步骤二：采用二级裂解器对所述油污泥进行处理，以蒸发裂解出所述含油污泥中的剩余水分及油，形成油泥渣；
步骤三：采用三级裂解器对所述油渣进行处理，以将所述油渣碳化，形成分散的粉状颗粒。
本实施例中，所述被碳化的粉状颗粒中至少部分包裹有所述含油污泥中重金属离子。
本实施例中，步骤一中，采用一级裂解器对含油污泥进行处理的温度在150摄氏度-300摄氏度之间，反应时间在40分钟-70分钟之间；步骤二中，采用二级裂解器对所述油污泥进行处理的温度在400摄氏度-500摄氏度之间，反应时间在20分钟-40分钟之间；步骤三中，采用三级裂解器对所述油渣进行处理的温度在500摄氏度-650摄氏度之间，反应时间在40分钟-70分钟之间。
具体的，步骤一中，一级裂解器是含油污泥需要经过的第一个步骤，一级裂解炉的反应腔温度为300℃，其目的是为了对含油污泥进行加热，并蒸发出一部分水和轻质油；含油污泥需要被加热到600℃才能被完全处理，逐步的加热油污泥有利于资源的节省。含油污泥进入一级裂解器后，在裂解机内被隔绝空气进行辐射加热，有内部的螺旋推进器进行推进，使油污泥表面不断更新，在热辐射管照射下，水和轻质油逐渐蒸发，反应时间约为1小时，出来的干化油泥含水率15％。期间蒸发出的水蒸气和轻质油进入一二级裂解冷却器，冷凝成油水混合物；油水混合物进入油水分离器，进行油水分离。
步骤二中，干化油泥从一级裂解器出来后，进入二级裂解器。二级裂解器的反应腔温度约在450℃左右，油泥表面照射温度600℃，其目的是蒸发裂解出油污泥中绝大部分油。油污泥进入二级裂解器后，在反应腔内被隔绝空气进行辐射加热，有内部的螺旋推进器进行推进，反应时间约为0.5小时，反应后剩余的油泥渣含油率在2％以下。期间蒸发出的水蒸气和裂解出的油进入一二级裂解冷却器，冷凝成油水混合物；油水混合物进入油水分离器，进行油水分离。
步骤三中，最后油泥渣进入三级裂解器。三级裂解器反应腔温度约500℃左右，油渣表面照射温度650℃，，其目的是为了碳化经过二级裂解器处理后的油泥渣，并裂解油泥渣中长链高分子有机物。油渣进入三级裂解器后，在裂解炉内被隔绝空气进行辐射加热，有内部的螺旋推进器进行推进，反应时间约为1小时，反应后剩余的油泥渣含油率在0.3％以下，重金属离子被包裹在碳化的泥内。期间，裂解出的油气先经过除尘器，然后进入三级裂解冷却器，经油水分离器分离。
经过三级裂解后剩余的油泥残渣呈分散的粉状颗粒状，此为达标产物，进入灰渣贮存池，等待后续的处理。
本实施例中，所述油水分离器分离出的油进入一回收油储存罐中。
本发明还提供了一种实现所述的新的含油污泥处理方法的***，所述新的含油污泥处理***包括三个顺次相连的裂解机，分别为一级裂解器、二级裂解器及三级裂解器，含油污泥顺次通过所述一级裂解器、二级裂解器及三级裂解器以进行处理；
所述裂解机包括进料口、反应腔、天然气燃烧器、油气出口及出料口，所述反应腔中设置有螺旋推进器及热辐射管，所述进料口及所述出料口分别位于所述反应腔的两端并与所述反应腔连通以进料和出料，所述天然气燃烧器与所述热辐射管连接，用于加热所述热辐射管，使所述热辐射管通过辐射的方式加热所述反应腔，所述螺旋推进器用于将所述反应腔中的材料从所述进料口推进至所述出料口，所述反应腔中产生的气体从所述油气出口排出。
本实施例中，所述新的含油污泥处理***还包括换热器，所述热辐射管排出的高温烟气，在经过所述换热器之后，将进入天然气燃烧器的空气预热，可以有效地节省资源，降低运行成本。
本实施例中，所述新的含油污泥处理***还包括一二级裂解冷却器、三级裂解冷却器、除尘器及油水分离器。
裂解机的工作原理：含油污泥从进料口进入，由进料螺旋推进进入反应腔；进入反应腔后由反应腔螺旋继续缓慢推进，最后剩余固相从出料口出来。天然气燃烧器加热热辐射管，热辐射管通过辐射的方式加热反应腔内的含油污泥，把含油污泥中的水或油蒸发裂解出来。裂解出的油气从油气出口出来，进入冷却装置中。热辐射管出来的高温烟气，在经过换热器之后，把进入天然气燃烧器的空气预热，这样可以有效地节省资源，降低运行成本。在配套设备的运行过程中，裂解机的反应腔是密封隔绝空气的，从传统的外部加热方式改为内部辐射加热，这样有效地抑制了含油污泥在设备内的结焦问题，使设备可以正常的运转。此裂解机适用于一级裂解器、二级裂解器及三级裂解器。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种新的含油污泥处理方法，其特征在于：所述新的含油污泥处理方法包括: 步骤一：采用一级裂解器对含油污泥进行处理，以蒸发裂解出所述含油污泥中的部分水分及轻质油，以形成干化油泥； 步骤二：采用二级裂解器对所述干化油泥进行处理，以蒸发裂解出所述含油污泥中的剩余水分及油，形成油泥渣； 步骤三：采用三级裂解器对所述油泥渣进行处理，以将所述油泥渣碳化，形成分散的粉状颗粒；
所述粉状颗粒进入灰渣贮存池进行存储，步骤一及步骤二中生成的水蒸气和轻质油进入一二级裂解冷却器中，冷凝成油水混合物，所述油水混合物进入油水分离器，进行油水分离；
步骤三中生成的油先经过一除尘器，然后进入三级裂解冷却器中，冷凝成油水混合物，经所述油水分离器分离；
所述裂解器内部采用辐射加热；
所述含油污泥为油田、炼化企业所积累的含油污泥；
步骤一中，采用一级裂解器对含油污泥进行处理的温度在150摄氏度-300摄氏度之间，反应时间在40分钟-70分钟之间；步骤二中，采用二级裂解器对所述含油污泥进行处理的温度在400摄氏度-500摄氏度之间，反应时间在20分钟-40分钟之间；步骤三中，采用三级裂解器对所述油泥渣进行处理的温度在500摄氏度-650摄氏度之间，反应时间在40分钟-70分钟之间。
2.根据权利要求1所述的一种新的含油污泥处理方法，其特征在于：所述碳化的粉状颗粒中至少部分包裹有所述含油污泥中的重金属离子。
3.根据权利要求1所述的一种新的含油污泥处理方法，其特征在于：所述干化油泥的含水率小于15％，所述油泥渣的含油率小于2％，所述粉状颗粒的含油率小于0.3％。
4.根据权利要求1所述的一种新的含油污泥处理方法，其特征在于：所述油水分离器分离出的油进入一回收油储存罐中。
5.一种实现如权利要求1-4中任一项所述的含油污泥处理方法的***，其特征在于：所述含油污泥处理***包括三个顺次相连的裂解机，分别为一级裂解器、二级裂解器及三级裂解器，含油污泥顺次通过所述一级裂解器、二级裂解器及三级裂解器以进行处理； 所述裂解机包括进料口、反应腔、天然气燃烧器、油气出口及出料口，所述反应腔中设置有螺旋推进器及热辐射管，所述进料口及所述出料口分别位于所述反应腔的两端并与所述反应腔连通以进料和出料，所述天然气燃烧器与所述热辐射管连接，用于加热所述热辐射管，使所述热辐射管通过辐射的方式加热所述反应腔，所述螺旋推进器用于将所述反应腔中的材料从所述进料口推进至所述出料口，所述反应腔中产生的气体从油气出口排出。
6.根据权利要求5所述的***，其特征在于：所述新的含油污泥处理***还包括换热器，所述热辐射管排出的高温烟气，在经过所述换热器之后，将进入天然气燃烧器的空气预热。
7.根据权利要求5所述的***，其特征在于：所述新的含油污泥处理***还包括一二级裂解冷却器、三级裂解冷却器、除尘器及油水分离器。
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