CN109401766A - 旋转床热解装置及采用其进行油泥热解的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种旋转床热解装置及采用其进行油泥热解的方法，所述旋转床热解装置包括：形成为环形形状的本体，所述本体内设有可转动的料床，所述本体上形成油泥进料口、菱镁石进料口、油泥出料口和菱镁石出料口，在所述料床的转动方向上，所述菱镁石进料口位于所述油泥进料口的上游，所述菱镁石出料口位于所述油泥出料口的下游。根据本发明的旋转床热解装置，通过在本体上设置菱镁石进料口和菱镁石出料口，并使菱镁石进料口在料床的转动方向上位于油泥进料口的上游，菱镁石出料口位于油泥出料口的下游，从而可以很好地实现油泥热解残渣中含油率的降低。
Description
技术领域
本发明涉及热解技术领域，尤其是涉及一种旋转床热解装置及采用其进行油泥热解的方法。
背景技术
含油污泥是在石油开采、运输、炼制及含油污水处理过程中产生的含油固体废物，除了含有一定量的石油类物质外，还含有大量的苯系物、酚类、蒽、芘等有恶臭的有毒物质，大量的病原菌、寄生虫(卵)、铜、锌、铬、汞等重金属，盐类，以及多氯联苯、二噁英、放射性元素等难降解的有毒有害物质。如果含油污泥不进行适当的处理，不但会占用大量耕地，还会污染周围土壤、水体和空气，恶化生态环境，而且造成大量石油资源的浪费。目前，含油污泥已经被列为《国家危险废物名录》中的非矿物油类。
虽然国家将含油污泥归类为危险固体废物，但是并没有对含油污泥中的含油量提出量化指标。部分油田企业根据已建和在建的含油污泥处理站筛分流化-调质-离心处理工艺，依据国外对含油污泥处理后污泥中剩余油含量要求的指标(≤2％)开展处理试验，并对处理后的污泥采用微生物处理技术和电化学处理技术进行深度处理，使深度处理后的污泥中含油的指标≤3‰，以满足《农用污泥中污染物控制标准》(GB 4284-1984)的要求。然而，上述处理过程复杂，处理成本高昂，难以大规模应用。
而且，含油污泥在热解条件下，油成分经过蒸发、裂解后形成油气离开热解***。然而，油泥在热解***内处于相对静止状态，这就增加了油泥从油泥热解残渣中分离的难度，也造成了热解残渣中油含量仍然稍高，虽然能大大降低油泥中油含量，但如果油泥种类变化幅度较大时，就不能满足国家标准要求。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种旋转床热解装置，可以使油泥热解残渣中的含油率降低。
本发明的另一个目的在于提出一种采用上述旋转床热解装置进行油泥热解的方法。
根据本发明第一方面实施例的旋转床热解装置，包括：形成为环形形状的本体，所述本体内设有可转动的料床，所述本体上形成油泥进料口、菱镁石进料口、油泥出料口和菱镁石出料口，在所述料床的转动方向上，所述菱镁石进料口位于所述油泥进料口的上游，所述菱镁石出料口位于所述油泥出料口的下游。
根据本发明实施例的旋转床热解装置，通过在本体上设置菱镁石进料口和菱镁石出料口，并使菱镁石进料口在料床的转动方向上位于油泥进料口的上游，菱镁石出料口位于油泥出料口的下游，从而可以很好地实现油泥热解残渣中含油率的降低。
根据本发明的一些实施例，在所述本体的高度方向上，所述菱镁石出料口位于所述油泥出料口的下方。
根据本发明的一些实施例，所述菱镁石进料口和所述菱镁石出料口在所述本体的周向上彼此邻近。
根据本发明的一些实施例，所述油泥进料口邻近所述菱镁石进料口布置。
根据本发明的一些实施例，所述油泥出料口邻近所述菱镁石出料口布置。
根据本发明的一些实施例，所述油泥进料口处设有油泥螺旋进料装置，所述菱镁石进料口处设有菱镁石螺旋进料装置，所述油泥出料口处设有油泥螺旋出料装置，所述菱镁石出料口处设有菱镁石螺旋出料装置。
根据本发明第二方面实施例的采用根据本发明上述第一方面实施例的旋转床热解装置进行油泥热解的方法，包括以下步骤：将菱镁石从所述菱镁石进料口送入所述旋转床热解装置并平铺在所述料床上；将油泥从所述油泥进料口送入所述旋转床热解装置并平铺在所述菱镁石的上方；所述旋转床热解装置内的热解温度为600℃～900℃，热解时间为0.5h～3h；所述菱镁石受热分解释放出的二氧化碳将所述油泥热解残渣中的混合油气带出，所述菱镁石生成的氧化镁从所述菱镁石出料口排出。
根据本发明的一些实施例，所述氧化镁作为所述油泥热解的催化剂使用。
根据本发明的一些实施例，所述菱镁石的粒度为5mm～50mm，所述菱镁石在所述料床上的平铺厚度为10mm～100mm。
根据本发明的一些实施例，所述油泥的平铺厚度为10mm～200mm。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明实施例的旋转床热解装置的示意图。
附图标记：
100：旋转床热解装置；
1：本体；11：油泥螺旋进料装置；12：菱镁石螺旋进料装置；
13：油泥螺旋出料装置；14：菱镁石螺旋出料装置。
具体实施方式
下面参考图1描述根据本发明第一方面实施例的旋转床热解装置100。
如图1所示，根据本发明第一方面实施例的旋转床热解装置100，包括本体1。
具体而言，本体1形成为环形形状。例如，在图1的示例中，本体1可以包括内外间隔设置的内周壁和外周壁，内周壁和外周壁的顶部之间连接有顶壁。本体1内设有可转动的料床。料床设在内周壁和外周壁之间，且位于顶壁的下方。料床、顶壁、内周壁和外周壁之间共同限定出用于热解油泥的热解空间。
本体1上形成油泥进料口、菱镁石进料口、油泥出料口和菱镁石出料口。油泥适于通过油泥进料口送入热解空间内，菱镁石适于通过菱镁石进料口送入热解空间内，热解后，油泥热解残渣适于通过油泥出料口排出，菱镁石残留物适于通过菱镁石出料口排出。例如，参照图1，油泥进料口、菱镁石进料口、油泥出料口和菱镁石出料口可以均形成在本体1的外周壁上。当然，油泥进料口、菱镁石进料口、油泥出料口和菱镁石出料口还可以根据实际应用布置在本体1的内周壁或顶壁上，以更好地满足实际要求。
其中，在料床的转动方向(例如，图1中的顺时针方向)上，菱镁石进料口位于油泥进料口的上游，菱镁石出料口位于油泥出料口的下游。这里，需要说明的是，“上游”可以理解为料床的转动方向上的上游，“下游”可以理解为料床的转动方向上的下游。由此，可以确保进料时菱镁石进料后布置在料床底层，油泥布置在料床表层，即菱镁石在下、油泥在上，热解过程中，菱镁石在热解空间内被加热，使得菱镁石中的碳酸镁分解成氧化镁，同时放出二氧化碳，该二氧化碳可以向上流动把油泥热解残渣中热解混合油气带出，从而避免热解油在热解残渣中反应及残留，进而可以很好地降低油泥热解残渣中的含油率，例如，可以降低至0.3％以下；出料时，油泥热解残渣先出炉，菱镁石残留物后出炉，由此，可以很好地将油泥热解残渣和菱镁石残留物分开。
根据本发明实施例的旋转床热解装置100，通过在本体1上设置菱镁石进料口和菱镁石出料口，并使菱镁石进料口在料床的转动方向上位于油泥进料口的上游，菱镁石出料口位于油泥出料口的下游，从而可以很好地实现油泥热解残渣中含油率的降低。
根据本发明的一些实施例，在本体1的高度方向上，菱镁石出料口位于油泥出料口的下方。由此，通过将菱镁石出料口与油泥出料口上下布置，利用菱镁石出料口与油泥出料口的高度差可以很好地形成分级出料。
根据本发明的一些实施例，如图1所示，菱镁石进料口和菱镁石出料口在本体1的周向上彼此邻近。由此，可以相对延长菱镁石在本体1内的反应时间，且菱镁石进料以及菱镁石残留物的收集在一处，更加方便。
可选地，油泥进料口邻近菱镁石进料口布置。例如，在图1的示例中，油泥进料口和菱镁石进料口在本体1的周向上彼此邻近。由此，油泥可以尽可能多地铺设在菱镁石的上面，从而可以提高油泥的热解效率。
可选地，油泥出料口邻近菱镁石出料口布置。例如，在图1的示例中，油泥出料口和菱镁石出料口在本体1的周向上彼此邻近。由此，油泥热解残渣出料后，菱镁石残留物也可以尽快出料。
根据本发明的一些实施例，油泥进料口处设有油泥螺旋进料装置11，菱镁石进料口处设有菱镁石螺旋进料装置12。由此，油泥可以通过油泥螺旋进料装置11稳流输送至本体1内，菱镁石可以通过菱镁石螺旋进料装置12稳流输送至本体1内。
油泥出料口处设有油泥螺旋出料装置13，菱镁石出料口处设有菱镁石螺旋出料装置14。由此，热解后，油泥热解残渣可以通过油泥螺旋出料装置13稳流送出，菱镁石残留物可以通过菱镁石螺旋出料装置14稳流送出。
下面结合根据本发明上述实施例的旋转床热解装置100来详细描述油泥的热解过程：
菱镁石经预处理至粒度5～50mm，由菱镁石螺旋进料装置12送入旋转床热解装置100的本体1内，并平铺在料床的底层，布层厚度可以为10～100mm。油泥经预处理后由油泥螺旋进料装置11送入旋转床热解装置100的本体1内，并平铺在料床的油泥之上，布层厚度可以为10～200mm。
本体1内的热解温度可以为600℃～900℃，热解时间可以为0.5h～3h。菱镁石在本体1内被加热至600℃以上，菱镁石中的碳酸镁分解成氧化镁，同时放出二氧化碳，该二氧化碳可以把油泥热解残渣中的热解混合油气带出，从而避免了热解油在热解残渣中反应及残留。经菱镁石加热生成的残渣(例如，氧化镁)，经菱镁石螺旋出料装置14排出后收集，可以作为油泥热解催化剂使用。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
参照图1，根据本发明第二方面实施例的采用根据本发明上述第一方面实施例的旋转床热解装置100进行油泥热解的方法，包括以下步骤：
将菱镁石从菱镁石进料口送入旋转床热解装置100并平铺在料床上；
将油泥从油泥进料口送入旋转床热解装置100并平铺在菱镁石的上方；
旋转床热解装置100内的热解温度为600℃～900℃，热解时间为0.5h～3h；
菱镁石受热分解释放出的二氧化碳将油泥热解残渣中的混合油气带出，菱镁石生成的氧化镁从菱镁石出料口排出。
由此，根据本发明第二方面实施例的油泥热解的方法，通过采用根据本发明上述第一方面实施例的旋转床热解装置100，可以很好地降低油泥热解残渣中的含油率。
根据本发明的一些实施例，氧化镁作为油泥热解的催化剂使用。由此，提高了菱镁石的利用率。
可选地，菱镁石的粒度为5mm～50mm，菱镁石在料床上的平铺厚度为10mm～100mm。但不限于此。
可选地，油泥的平铺厚度为10mm～200mm。但不限于此。
某地区污泥含油率为25.32％，在旋转床热解装置100内进行热解，但不用菱镁石铺底，油泥布料厚度为80mm，热解温度为850～900℃，热解时间为2h，热解后得到的油泥热解残渣含油率为5.33％。
如果采用粒度为5～15mm的菱镁石，由菱镁石螺旋进料装置12送入旋转床热解装置100内，并平铺在料床底层，布料厚度为30mm；油泥经预处理后由油泥螺旋进料装置11送入旋转床热解装置100，并平铺在料床的菱镁石之上，布层厚度为80mm。旋转床热解装置100内的热解温度为850～900℃，热解时间为2h，出料时，油泥热解残渣温度为700～800℃，菱镁石温度为600～700℃，油泥热解残渣含油率仅为0.15％，远小于不用菱镁石热解得到的油泥热解残渣含油率。经旋转床热解装置100加热菱镁石生成的残渣(例如，氧化镁)，经菱镁石螺旋出料装置14排出后收集，可以进一步作为油泥热解催化剂使用。
根据本发明实施例的旋转床热解装置100，有利于油泥热解残渣中含油率达到《农用污泥中污染物控制标准》0.3％标准。而且，所得的副产品氧化镁可以作为催化剂用于油泥热解。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种旋转床热解装置，其特征在于，包括：
形成为环形形状的本体，所述本体内设有可转动的料床，所述本体上形成油泥进料口、菱镁石进料口、油泥出料口和菱镁石出料口，
在所述料床的转动方向上，所述菱镁石进料口位于所述油泥进料口的上游，所述菱镁石出料口位于所述油泥出料口的下游。
2.根据权利要求1所述的旋转床热解装置，其特征在于，在所述本体的高度方向上，所述菱镁石出料口位于所述油泥出料口的下方。
3.根据权利要求1或2所述的旋转床热解装置，其特征在于，所述菱镁石进料口和所述菱镁石出料口在所述本体的周向上彼此邻近。
4.根据权利要求1所述的旋转床热解装置，其特征在于，所述油泥进料口邻近所述菱镁石进料口布置。
5.根据权利要求1所述的旋转床热解装置，其特征在于，所述油泥出料口邻近所述菱镁石出料口布置。
6.根据权利要求1所述的旋转床热解装置，其特征在于，所述油泥进料口处设有油泥螺旋进料装置，所述菱镁石进料口处设有菱镁石螺旋进料装置，所述油泥出料口处设有油泥螺旋出料装置，所述菱镁石出料口处设有菱镁石螺旋出料装置。
7.一种采用根据权利要求1-6中任一项所述的旋转床热解装置进行油泥热解的方法，其特征在于，包括以下步骤：
将菱镁石从所述菱镁石进料口送入所述旋转床热解装置并平铺在所述料床上；
将油泥从所述油泥进料口送入所述旋转床热解装置并平铺在所述菱镁石的上方；
所述旋转床热解装置内的热解温度为600℃～900℃，热解时间为0.5h～3h；
所述菱镁石受热分解释放出的二氧化碳将所述油泥热解残渣中的混合油气带出，所述菱镁石生成的氧化镁从所述菱镁石出料口排出。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述氧化镁作为所述油泥热解的催化剂使用。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述菱镁石的粒度为5mm～50mm，所述菱镁石在所述料床上的平铺厚度为10mm～100mm。
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述油泥的平铺厚度为10mm～200mm。
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