CN106196107A - 油田污泥无害化处理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明所述的油田污泥无害化处理系统，涉及一种油田开采中含有复杂化学成分和污染物含量高的混合污泥的无害化处理设备。油田污泥无害化处理系统包括：上料装置、回转式干燥机、催化热解炉、余热锅炉、急冷塔、吸收塔及烟囱；上料装置位于回转式干燥机的入口端，回转式干燥机的出口端与催化热解炉的入口端相连接，催化热解炉的出口端与余热锅炉的入口端相连接，余热锅炉得出口端设计为两个；一个出口是烟气出口与吸收塔的入口端相连接进行烟气中的颗粒收尘；另一个出口是热水出口，通过管路连接到民用水或生产用水管路上；本发明所述的吸收塔得出口端与烟囱相连接。本发明具有结构新颖、技术成熟、余热使用率高、无害化处理较彻底、环保节能等特点。

Description

油田污泥无害化处理系统
技术领域
本发明所述的油田污泥无害化处理系统，涉及一种油田开采中含有复杂化学成分和污染物含量高的混合污泥的无害化处理设备。
背景技术
油田污泥是油田开采过程中产生的污染物，它是由粘土、钻井加重材料、各种化学添加剂以及钻井工程中带出的油水，钻屑等组成的稳态多相胶体液固的混合物，具有化学成分复杂、污染物含量高、地域分散等特价。
钻井污泥的组成、性质及危害与钻井液类型、处理剂的组成有关，即含有细小粘土悬浮颗粒、重金属离子、油、酚类和硫化物，又含有可溶性有机处理剂。钻井地点和过程属于点多分散，难以集中处理。如果不对污泥进行有效处理，直接排放到土壤里，会对周围的土壤、植物、地表水和地下水造成严重污染，会影响到作物生长的营养环境条件及其品质，影响和破坏环境。因此需要对钻井污泥进行综合治理，来消除污染，保护环境。
目前国内外常用的污泥处理技术有：生物技术、污泥调剖技术、溶剂萃取技术、热化学洗涤技术、热解处理技术、焚烧处理技术等。污泥焚烧是一种高温减量化、无害化处理技术。经过干燥后的污泥进入焚烧炉，被处理的污泥与空气在焚烧炉内进行氧化燃烧反应，污泥中有机质和有毒有害物质在高温下氧化、热解破坏，使污泥变成体积小、无毒性、稳定的灰渣。与其它方法相比，焚烧法处理污泥具有占地小、处理快、处理量大、减量明显、处理比较彻底等优点。
针对上述现有技术中所存在的问题，研究设计一种新型的油田污泥无害化处理系统，从而克服现有技术中所存在的问题是十分必要的。
发明内容
鉴于上述现有技术中所存在的问题，本发明的目的是研究设计一种新型的油田污泥无害化处理系统。根据油田污泥理化性质的分析，本发明的油田污泥催化热解焚烧系统是把污泥在催化热解炉内通过高温使有机物和有毒、有害物质充分的热解、氧化和燃烧达到无害化处理。
本发明的技术解决方案是这样实现的：
本发明所述的油田污泥无害化处理系统，其特征在于所述的油田污泥无害化处理系统包括：上料装置、回转式干燥机、催化热解炉、余热锅炉、急冷塔、吸收塔及烟囱；
本发明所述的上料装置位于回转式干燥机的入口端，将油泥送入回转式干燥机；
本发明所述的回转式干燥机的出口端与催化热解炉的入口端相连接；将干燥后的油泥和废气送入催化热解炉；
本发明所述的催化热解炉的出口端与余热锅炉的入口端相连接，将烟气送入余热锅炉进行热交换；
本发明所述的余热锅炉得出口端设计为两个；一个出口是烟气出口与吸收塔的入口端相连接进行烟气中的颗粒收尘；另一个出口是热水出口，通过管路连接到民用水或生产用水管路上；
本发明所述的吸收塔得出口端与烟囱相连接，将除尘后的烟气排放掉。
本发明所述的上料装置包括：箱式给料机与输送设备；输送设备的前端位于箱式给料机出料口的下部，后端位于回转式干燥机的入料口上部。
本发明所述的回转式干燥机的入口端与出口端分别装有锁风装置，以保证干燥系统压力和温度等工艺参数的稳定。
本发明所述的回转式干燥机的入口端设置有无轴螺旋喂料装置，以保证物料能顺利地进入回转式干燥机进行干燥；在回转式干燥机的内部设置有打散装置；在回转式干燥机的出口端设置有下料斗和皮带输送装置，干燥后的物料通过皮带输送装置送到催化热解炉进行焚烧。
本发明所述的催化热解炉的末端还设有与回转式干燥机入口端相连接的管路，将热烟气输送给回转式干燥机，给回转式干燥机提供热源。
本发明所述的催化热解炉的燃烧器采用的是自动点火装置、燃气自动调节、流量自动控制和一次风自动调节等智能控制系统，来保证催化热解炉内燃烧温度的稳定确保有你的燃烧质量。
本发明所述的催化热解炉的燃烧温度高达1300℃以上，焚烧后的灰渣通过链斗输送设备输送到灰渣堆积场，其中输送过程中要经过灰渣冷却机进行冷却处理。
本发明的工艺流程内容是污泥通过上料斗喂入厢式给料机，油泥通过厢式给料机均匀的落在上料输送设备上，再由输送设备把油泥输送到喂料无轴螺旋上给回转式干燥机上料，回转干燥装置把油田污泥的含水量从80％降低到15％以下，给油泥能在催化热解炉内焚烧创造更好的工艺焚烧条件。干燥后的油泥通过回转式干燥的卸料装置落到输送皮带机上，再由皮带输送装置给催化热解炉上料。为了保证干燥系统的正常运转在回转式干燥机的进出料设有锁风装以保证干燥系统压力和温度等工艺参数的稳定。
催化热解炉是把干燥后的油田污泥在炉内进行高温焚烧，此过程具有燃烧温度高(炉内火焰中心温度可达到1300℃以上)、燃烧时间长和燃烧彻底等特殊优点，有效的控制二噁英和重金属的排放，彻底做到了油泥无害化处理，大幅度降低了烟气净化系统投资及运营成本。焚烧后的灰渣通过链斗输送设备输送的灰渣堆积场。而灰渣的再利用价值也很高，它可以进行填埋、也可以作为水泥生产原料的添加料或其它建筑材料的原料。
回转式干燥机的尾气作为催化热解炉的二次风使用，所以有害气体在炉内完成氧化分解和燃烧，这样设计，节省了大量的烟气净化设备的投资，回转干燥系统的总投资和运行费用都下降了一半以上，而且不会形成二次污染。
催化热解炉的尾气一部分用来给回转干燥机提供热源，其余烟气进入余热锅炉进行热交换所产生热气和热水用作工业和生活用气和用水。从余热锅炉出来的烟气进入收尘器进行颗粒收尘，在进入脱硫塔和吸收塔后排入大气。
回转式干燥机系统与催化热解炉之间有以下三点间接联系：一是尾气二次风，二是干泥作为焚烧炉的燃料，三是催化热解炉的部分尾气作为回转干燥机的热源。关键是这种设计能否满足二噁英的分解条件。已有的工程案例表明：焚烧炉内的火焰中心温度提高到1300℃以上时间超过2秒钟二噁英可以充分分解。
本发明的优点是显而易见的，主要表现在：
1、高效安全的干燥化工艺
开发了高效的回转式干燥设备解决了油泥粘性大、烘干效率低、上料难和给料不均匀等问题，同时油泥在烘干温度超过300℃以上就产生热解，在热解时会产生部分可燃气体和有害气体，为解决有害气体的外泄露污染环境系统采用负压闭路循环，把回转式烘干设备的尾部烟气通过循环风机打到催化热解炉作 为二次风使用。
2、廉价的焚烧工艺
干燥后的油泥直接在催化热解炉内完成燃烧过程，具有燃烧温度高(炉内火焰中心温度可达到1300℃以上)、燃烧时间长和燃烧彻底等特殊优点，有效的控制二噁英和重金属的排放，彻底做到了油泥无害化处理，大幅度降低了烟气净化系统投资及运营成本。
3、省能源
利用催化热解炉尾气给回转式干燥机提供热源对油泥进行烘干，同时节省了回转式干燥机系统热风炉的设备投资和燃料的消耗。在烘干过程中通过热解产生的可燃气体备循环系统打到催化热解炉头作为二次风参与炉内燃烧的同时又提高二次风温，降低炉内燃料的供给量，降低低了能耗。
综上所述，本发明的有益效果为：采用合适的预处理工艺、先进的焚烧方法及完善的尾气处理措施，技术成熟，减容率高，无害化较彻底，余热可回收，可实现对含油污泥的无害化处理及资源化利用；焚烧过程产生的灰渣属于一般工业固体废物，用于修路或埋入指定的灰渣填埋场，焚烧产生的热能用于供热和发电，提高了经济效益，达到了节能环保的目的。
本发明具有结构新颖、技术成熟、余热使用率高、无害化处理较彻底、环保节能等优点，其大批量投入市场必将产生积极的社会效益和显著的经济效益。
附图说明
本发明共有3幅附图,其中：
附图1为本发明的结构示意图；
附图2为本发明的上料装置与回转式干燥机结构示意图；
附图3为本发明催化热解炉、余热锅炉、急冷塔、吸收塔及烟囱的结构示意图；
附图4为本发明的工艺流程图。
在图中：1、箱式给料机 2、输送设备 3、锁风装置 4、无轴螺旋喂料装置 5、回转式干燥机 6、催化热解炉 7、余热锅炉 8、急冷塔 9、吸收塔 10、烟囱。
具体实施方式
本发明的具体实施例如附图所示，油田污泥无害化处理系统包括：上料装 置、回转式干燥机5、催化热解炉6、余热锅炉7、急冷塔8、吸收塔9及烟囱10；
上料装置位于回转式干燥机5的入口端，将油泥送入回转式干燥机5；
回转式干燥机5的出口端与催化热解炉6的入口端相连接；将干燥后的油泥和废气送入催化热解炉6；
催化热解炉的出口端与余热锅炉7的入口端相连接，将烟气送入余热锅炉进行热交换；
余热锅炉7得出口端设计为两个；一个出口是烟气出口与吸收塔9的入口端相连接进行烟气中的颗粒收尘；另一个出口是热水出口，通过管路连接到民用水或生产用水管路上；
吸收塔9得出口端与烟囱10相连接，将除尘后的烟气排放掉。
上料装置包括：箱式给料机1与输送设备2；输送设备2的前端位于箱式给料机1出料口的下部，后端位于回转式干燥机5的入料口上部。
回转式干燥机5的入口端与出口端分别装有锁风装置3，以保证干燥系统压力和温度等工艺参数的稳定。
回转式干燥机5的入口端设置有无轴螺旋喂料装置4，以保证物料能顺利地进入回转式干燥机5进行干燥；在回转式干燥机5的内部设置有打散装置；在回转式干燥机5的出口端设置有下料斗和皮带输送装置，干燥后的物料通过皮带输送装置送到催化热解炉6进行焚烧。
催化热解炉6的末端还设有与回转式干燥机5入口端相连接的管路，将热烟气输送给回转式干燥机5，给回转式干燥机5提供热源。
催化热解炉6的燃烧器采用的是自动点火装置、燃气自动调节、流量自动控制和一次风自动调节等智能控制系统，来保证催化热解炉6内燃烧温度的稳定确保有你的燃烧质量。
催化热解炉6的燃烧温度高达1300℃以上，焚烧后的灰渣通过链斗输送设备输送到灰渣堆积场，其中输送过程中要经过灰渣冷却机进行冷却处理。
以上所述，仅为本发明的较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所有熟悉本技术领域的技术人员在本发明公开的技术范围内，根据本发明的技术方案及其本发明的构思加以等同替换或改变均应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种油田污泥无害化处理系统，其特征在于所述的油田污泥无害化处理系统包括：上料装置、回转式干燥机(5)、催化热解炉(6)、余热锅炉(7)、急冷塔(8)、吸收塔(9)及烟囱(10)；
所述的上料装置位于回转式干燥机(5)的入口端，将油泥送入回转式干燥机(5)；
所述的回转式干燥机(5)的出口端与催化热解炉(6)的入口端相连接；将干燥后的油泥和废气送入催化热解炉(6)；
所述的催化热解炉(6)的出口端与余热锅炉(7)的入口端相连接，将烟气送入余热锅炉(7))进行热交换；
所述的余热锅炉(7)得出口端设计为两个；一个出口是烟气出口与吸收塔(9)的入口端相连接进行烟气中的颗粒收尘；另一个出口是热水出口，通过管路连接到民用水或生产用水管路上；
所述的吸收塔(9)得出口端与烟囱(10)相连接，将除尘后的烟气排放掉。
2.根据权利要求1所述的油田污泥无害化处理系统，其特征在于所述的上料装置包括：箱式给料机(1)与输送设备(2)；输送设备(2)的前端位于箱式给料机(1)出料口的下部，后端位于回转式干燥机(5)的入料口上部。
3.根据权利要求1所述的油田污泥无害化处理系统，其特征在于所述的回转式干燥机(5)的入口端与出口端分别装有锁风装置(3)，以保证干燥系统压力和温度等工艺参数的稳定。
4.根据权利要求1所述的油田污泥无害化处理系统，其特征在于所述的回转式干燥机(5)的入口端设置有无轴螺旋喂料装置(4)，以保证物料能顺利地进入回转式干燥机(5)进行干燥；在回转式干燥机(5)的内部设置有打散装置；在回转式干燥机(5)的出口端设置有下料斗和皮带输送装置，干燥后的物料通过皮带输送装置送到催化热解炉(6)进行焚烧。
5.根据权利要求1所述的油田污泥无害化处理系统，其特征在于所述的催化热解炉(6)的末端还设有与回转式干燥机(5)入口端相连接的管路，将热烟气输送给回转式干燥机(5)，给回转式干燥机(5)提供热源。
6.根据权利要求1所述的油田污泥无害化处理系统，其特征在于所述的催化热解炉(6)的燃烧器采用的是自动点火装置、燃气自动调节、流量自动控制和一次风自动调节等智能控制系统，来保证催化热解炉(6)内燃烧温度的稳定确保有你的燃烧质量。
7.根据权利要求1所述的油田污泥无害化处理系统，其特征在于所述的催化热解炉(6)的燃烧温度高达1300℃以上，焚烧后的灰渣通过链斗输送设备输送到灰渣堆积场，其中输送过程中要经过灰渣冷却机进行冷却处理。
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