CN108929012A - 一种无害化智能污油泥热解处理装置及处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无害化智能污油泥热解处理装置及处理方法，处理装置包括污油泥加热系统、污油泥热解传输系统、隔热保温系统以及数据监测及智能控制系统，所述的污油泥加热系统设置在污油泥热解传输系统上，用于对污油泥进行加热；所述的污油泥热解传输系统为一密闭系统，并与污油泥加热系统隔绝，通过不同的传输方式，实现污油泥的匀速有效传输和加热；所述的隔热保温系统用于为污油泥加热系统和污油泥热解传输系统提供隔热保温；所述的数据监测及智能控制系统与污油泥加热系统和污油泥热解传输系统电气连接，用于对污油泥加热系统的加热功率和污油泥热解传输系统的输送速度进行精准控制。

Description

一种无害化智能污油泥热解处理装置及处理方法

技术领域

本发明属于污油泥处理技术领域，具体涉及一种无害化智能污油泥热解处理装置及处理方法。

背景技术

油田在生产过程中，原油开采、储存、集输、加工以及原油采出液处理过程中都会产生的污泥。污泥主要分为：落地油泥、清罐油泥、浮选浮渣等。含油污泥堆放或填埋占用大量耕地的同时污染周边环境，所产生的有毒物质会随动植物吸收富集、食物链传递而最终危害人类健康。同时，污油泥中含油量较高，是废物中的宝贵资源，如果不进行回收，会造成较大的资源浪费。目前，按照国家环保要求，油田污油泥处理后残渣必须达到石油烃总量≤0.3％，灰渣浸出液检测无有毒有害物质及重金属，符合《农用污泥中污染物控制标准》(GB4284-1984)中有关规定；单一的采用如热化学处理、溶剂处理、离心法处理工艺已不能达到其标准要求。

热解法是在无氧或缺氧的条件下加热，利用物料中热不稳定的有机物，使其分解，得到热解气、热解油和热解焦。热解能够有效地使物料中的有机物转化为可利用的形式。目前，已有采用天然气加热热解技术对污油泥进行处理的方案，但存在加热炉体分布不合理，热效率不高，设备复杂，热解控制困难、体积庞大，运行成本高，处理规模较小，不便于运输和安装，污油泥处理后残渣无法达到石油烃总量≤0.3％的要求，存在二次污染等缺点。因此，亟需一种无害化智能污油泥热解处理装置及处理方法，可以实时监测调整，来改善目前的缺陷。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出一种无害化智能污油泥热解处理装置及处理方法，通过低温热解的处理方式将含油污泥中重质组分转化为轻质组分的工艺路线，可以将其中挥发性有机物(VOCs)和半挥发性有机物组分(SVOCs)进行回收，不仅具有较高的能量回收效率，而且减少了环境污染。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

本发明提供一种无害化智能污油泥热解处理装置，包括污油泥加热系统、污油泥热解传输系统、隔热保温系统以及数据监测及智能控制系统，所述的污油泥加热系统设置在污油泥热解传输系统上，用于对污油泥进行加热；所述的污油泥热解传输系统为一密闭系统，并与污油泥加热系统隔绝，通过不同的传输方式，实现污油泥的匀速有效传输和加热；所述的隔热保温系统用于为污油泥加热系统和污油泥热解传输系统提供隔热保温；所述的数据监测及智能控制系统与污油泥加热系统和污油泥热解传输系统电气连接，用于对污油泥加热系统的加热功率和污油泥热解传输系统的输送速度进行精准控制。

所述的螺旋传输热解装置包括从动轴承座组件、移动密封组件、传输筒组件、螺旋输送轴组件、出料口、入料口、主动密封组件和主动轴承座组件，所述的螺旋输送轴组件设置在传输筒组件内部，螺旋输送轴组件与传输筒组件之间由移动密封组件和主动密封组件密封，螺旋输送轴组件的两个端部分别安装在从动轴承座组件和主动轴承座组件中，所述的出料口和入料口设置在传输筒组件的外周壁上，出料口和入料口分别位于传输筒组件的不同侧。

所述的履带传输热解装置包括履带传输筒组件、履带传动轴组件、污油泥出料口、履带热解组件、电加热组件和污油泥入料口，履带传动轴组件和履带热解组件设置在履带传输筒组件的内部，履带热解组件呈闭合环状套设在履带传动轴组件上，履带传动轴组件带动履带热解组件循环转动并同时带动履带热解组件上的污油泥运动，污油泥出料口和污油泥入料口设置在履带传输筒组件的外周壁上，污油泥出料口和污油泥入料口分别位于履带传输筒组件的不同侧。

所述的无害化智能污油泥热解处理装置为多组并联螺旋式电加热热解机，所述的多组并联螺旋式电加热热解机包括电加热螺旋传输热解系统、电加热系统、热解气抽吸系统、数据监测系统和智能控制系统，所述的电加热螺旋传输热解系统包括上、下设置的上部的螺旋传输热解装置和下部的螺旋传输热解装置，上部的螺旋传输热解装置的出料口作为下部的螺旋传输热解装置的入料口，上部的螺旋传输热解装置和下部的螺旋传输热解装置构成一组电加热螺旋传输热解系统，多组电加热螺旋传输热解系统并联设置；所述的热解气抽吸系统用于将热解过程中产生的热解气抽吸到电加热螺旋传输热解系统的外部。

所述的无害化智能污油泥热解处理装置为多组串联式履带式电加热热解机，所述的多组串联式履带式电加热热解机包括隔热保温系统、电加热履带传输热解系统、热解气抽吸系统、电加热系统、总出料口和总入料口，所述的电加热履带传输热解系统、热解气抽吸系统和电加热系统都设置在隔热保温系统的内部；所述的电加热履带传输热解系统由数个履带传输热解装置串联，上游的履带传输热解装置的污油泥出料口作为下游的履带传输热解装置的污油泥入料口。

所述的无害化智能污油泥热解处理装置为电加热式圆形热解机，所述的电加热式圆形热解机包括隔热保温系统、电加热螺旋传输热解系统、电加热系统和热解气抽吸系统，所述的电加热螺旋传输热解系统、电加热系统和热解气抽吸系统均设置在隔热保温系统的内部，所述的电加热螺旋传输热解系统设置有两个，两个电加热螺旋传输热解系统在隔热保温系统内呈″人″字型排列，两个电加热螺旋传输热解系统独立运行。

所述的无害化智能污油泥热解处理装置为四辊串联电加热式热解机，所述的四辊串联电加热式热解机包括隔热保温系统、电加热螺旋传输热解系统、热解气抽吸系统和电加热系统，所述的电加热螺旋传输热解系统、热解气抽吸系统和电加热系统均设置在隔热保温系统内部，所述的电加热螺旋传输热解系统共设置有四个，四个电加热螺旋传输热解系统串联连接。

所述的无害化智能污油泥热解处理装置为四辊圆形燃烧器加热热解机，所述的四辊圆形燃烧器加热热解机包括隔热保温系统、螺旋传输热解系统、热解气抽吸系统和燃烧器加热系统，所述的螺旋传输热解系统、热解气抽吸系统和燃烧器加热系统均设置在隔热保温系统的内部，所述的螺旋传输热解系统共设置有两个，两个螺旋传输热解系统呈″人″字型排列，燃烧器加热系统设置在两个螺旋传输热解系统的下方。

所述的无害化智能污油泥热解处理装置为多组并联螺旋式燃气器加热热解机，所述的多组并联螺旋式燃气器加热热解机包括隔热保温系统、螺旋传输热解系统、燃烧器加热系统和热解气抽吸系统，所述的螺旋传输热解系统、燃烧器加热系统和热解气抽吸系统均设置在隔热保温系统的内部，所述的螺旋传输热解系统包括上、下设置的上部的螺旋传输热解装置和下部的螺旋传输热解装置，上部的螺旋传输热解装置的出料口作为下部的螺旋传输热解装置的入料口，上部的螺旋传输热解装置和下部的螺旋传输热解装置构成一组螺旋传输热解系统，多组螺旋传输热解系统并联设置；所述的热解气抽吸系统用于将热解过程中产生的热解气抽吸到螺旋传输热解系统的外部。

所述的四辊串联燃烧器加热式热解机包括隔热保温系统、上腔室、螺旋传输热解系统、热解气抽吸系统、燃烧器加热系统和下腔室，所述的上腔室、螺旋传输热解系统、热解气抽吸系统、燃烧器加热系统和下腔室均设置在隔热保温系统内部，螺旋传输热解系统共设置有四个，其中两个螺旋传输热解系统设在上腔室内部，另外两个螺旋传输热解系统设在下腔室内部，四个螺旋传输热解系统依次串联；所述的燃烧器加热系统共设置有两个，一个燃烧器加热系统设置在上腔室中的两个螺旋传输热解系统的下方，另外一个燃烧器加热系统设置在下腔室中的两个螺旋传输热解系统的下方。

本发明所述的无害化智能污油泥热解处理装置的处理方法是：

经过前期预处理的污油泥通过螺旋输送机推送至热解机内加热管组，在微负压状态下逐渐被加热，污油泥中水分首先被蒸发，接着污油泥中的各种有机组分按其沸点的不同，依次蒸发脱离原污油泥；当温度超过250℃时，污油泥中的大分子烃类及其化合物发生大规模剧烈的热裂解反应，形成可气化的小分子烃类及其化合物；热解气混合物经真空泵引入除尘冷凝系统处理后，产生的冷凝油作为燃料使用，产生的冷凝水被预处理系统回用，不凝气体经脱硫净化后二次回燃，产生的臭气经生物除臭净化直排，产生的残渣达到国家农用污泥排放标准。

污油泥处理的具体操作方法是：首先通过化验分析确定要处理的污油泥成分含量，包括含水、含油和含泥比例，并将该成分含量输入智能控制系统，智能控制系统根据该成分含量计算出最佳处理速度和加热温度；加热系统对热解系统完成预热后，根据推荐的污油泥处理量，通过入料口匀速送入热解传输系统；热解传输系统由电机驱动，电机驱动转动链条，转动链条带动热解传输系统，搅动污油泥沿着物料通道方向运动，同时监测系统实时监测热解系统中的温压数据，并由智能控制系统控制加热系统的加热温度和热解传输系统的传输速度，使物料脱水、热解，最终产生的灰渣达到石油烃总量≤0.3％。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

本发明通过低温热解的处理方式将含油污泥中重质组分转化为轻质组分的工艺路线，可以将其中挥发性有机物(VOCs)和半挥发性有机物组分(SVOCs)进行回收，不仅具有较高的能量回收效率，而且减少了环境污染。本发明所述的无害化智能污油泥热解处理装置能够在无氧或缺氧条件下，对含油污泥进行间接加热处理，提高污油泥热解效率，并且具有体积小、智能控制、处理能力能够根据需求快速安装等优点，运行起来也更加灵活，更加经济，污油泥排放达到《农用污泥中污染物控制标准》(GB4284-1984)中含油指标项目；可运用该装置为油田提供技术服务，也可多方面实现经济效益。同时该装置为污油泥的处理提供了一种全新的技术路线，可以为污油泥处理技术方面提供必要的人才储备。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1是螺旋传输热解装置的结构示意图。

图2a是履带传输热解装置的正视图。

图2b是履带传输热解装置的俯视图。

图3是炉壁绝热的结构示意图。

图4a是多组并联螺旋式电加热热解机的正视图。

图4b是多组并联螺旋式电加热热解机的侧视图。

图5是多组串联式履带式电加热热解机的结构示意图。

图6是电加热式圆形热解机的结构示意图。

图7是四辊串联电加热式热解机的结构示意图。

图8是燃烧器加热式圆形热解机的结构示意图。

图9是多组并联螺旋式燃气器加热热解机的结构示意图。

图10是四辊串联燃烧器加热式热解机的结构示意图。

具体实施方式

本发明所述的无害化智能污油泥热解处理装置包括污油泥加热系统、污油泥热解传输系统、隔热保温系统以及数据监测及智能控制系统，所述的污油泥加热系统设置在污油泥热解传输系统上，用于对污油泥进行加热；所述的污油泥热解传输系统为一密闭系统，并与污油泥加热系统隔绝，通过不同的传输方式，实现污油泥的匀速有效传输和加热；所述的隔热保温系统用于为污油泥加热系统和污油泥热解传输系统提供隔热保温；所述的数据监测及智能控制系统与污油泥加热系统和污油泥热解传输系统电气连接，用于对污油泥加热系统的加热功率和污油泥热解传输系统的输送速度进行精准控制。

污油泥热解主要靠加热来实现，本发明的污油泥加热系统根据现场要求主要分为两种方式，第一种是通过燃油燃气燃烧加热，第二种通过一组电加热棒或电热带加热。

(一)燃油燃气加热

燃油燃气加热主要通过油、气在燃烧室内的燃烧对热解系统加热，为了提高加热热效率，对燃烧室进行回转换热设计，设置为上下两个热量交换腔室。下腔室连接天然气燃烧器，为了加强污油泥热解传输系统的热交换效率，在距燃烧器燃烧口一定距离设置挡火墙1道，同时在下腔室末端处设置烟气流道，烟气通过该烟气流道到达上腔室。上腔室在燃烧器一侧合适位置设置烟道排出口，使烟气从该烟道排出口排出。燃烧器的火焰大小根据热解需求，由数据监测及智能控制系统控制火焰大小。

(二)电加热棒或电热带加热

电加热系统是由一组电加热棒或电热带组成，每根加热棒(带)的长度和功率可以根据热解系统的物料处理量综合确定，单根加热棒(带)加热长度、加热功率可根据处理物料的性质进行动态调整。采用电力加热，可以精确控制加热系统温度和加热时间，促使污油泥有效热解，既保证了污油泥的处理质量，又避免了能量浪费。

污油泥热解传输系统与污油泥加热系统即彼此独立又紧密联系。该污油泥热解传输系统还设置集气室和排气管，以方便脱附气和热解气的及时排出。

根据实际工况要求，该系统可分为螺旋传输和履带传输两种方式。螺旋传输的污油泥热解传输系统为图1所示的螺旋传输热解装置。履带传输的污油泥热解传输系统为图2所示的履带传输热解装置。

如图1所示，螺旋传输具有螺旋给进的功能，污油泥在螺旋传输热解装置内实现回转式前后往复运动，并逐渐被加热。所述的螺旋传输热解装置包括从动轴承座组件1、移动密封组件2、传输筒组件3、螺旋输送轴组件4、出料口5、入料口6、主动密封组件7和主动轴承座组件8，所述的螺旋输送轴组件设置在传输筒组件内部，螺旋输送轴组件与传输筒组件之间由移动密封组件和主动密封组件密封，螺旋输送轴组件的两个端部分别安装在从动轴承座组件和主动轴承座组件中，所述的出料口和入料口设置在传输筒组件的外周壁上，出料口和入料口分别位于传输筒组件的不同侧。

所述的螺旋传输热解装置能够确保在无氧或缺氧的条件下加热传输，其热解传输的过程是：污油泥从入料口6进入传输筒组件3，经螺旋输送轴组件4搅动，污油泥沿着物料通道方向运动，污油泥在运动过程中受热热解，最后从出料口5排出。其中需要说明的是螺旋输送轴组件4的传输方向由左、右螺旋的旋转方向来控制物料的运动方向。

如图2所示，履带传输热解装置针对粘度大、螺旋传输易堵塞的污油泥。所述的履带传输热解装置包括履带传输筒组件21、履带传动轴组件22、污油泥出料口23、履带热解组件24、电加热组件25和污油泥入料口26，履带传动轴组件和履带热解组件设置在履带传输筒组件的内部，履带热解组件呈闭合环状套设在履带传动轴组件上，履带传动轴组件带动履带热解组件循环转动并同时带动履带热解组件上的污油泥运动，污油泥出料口和污油泥入料口设置在履带传输筒组件的外周壁上，污油泥出料口和污油泥入料口分别位于履带传输筒组件的不同侧。

所述的履带传输热解装置能够确保在无氧或缺氧的条件下加热传输，其热解传输的过程是：污油泥从污油泥入料口26进入履带传输筒组件21，经履带热解组件24带动污油泥运动，污油泥在运动过程中受热热解，最后从污油泥出料口23排出，进入下一级热解或者排出。履带传输最大难点是在热解过程中如何进行密闭处理，因此履带传输筒组件21与履带传动轴组件22之间采用盘根形式压紧密封。

污油泥热解装置是在高温下连续工作，隔热保温的好坏直接关系到整套热解装置的成败，因此对于隔热保温系统需要开展专项研究，本发明的隔热保温采用复合保温(如图3所示)，其中各层衬里界面间的温度计算公式如下：

式中

λ₁，λ₂，λ₃，λ_t-各层衬里和炉壳板的平均温度导热系数，w/(m·℃)；

δ₁，δ₂，δ₃，δ_t-各层衬里和炉壳板厚度，m；

t_1，2-第一、二层界面间温度，℃；

t_2，3-第二、三层界面间温度，℃；

t_s1、t_s2-炉壳板内、外壁温度，℃。

实际计算时，可先求得q＝α_rc(t_s-t_a)，然后确定耐火材料类型尺寸(λ₁、δ₁)，求得第一、二层界面间温度t_1，2，继而由此选择第二层隔热材料的耐温级别(推荐使用温度的0.9倍)和(λ₂、δ₂)，求得第二、三层界面间温度t_2，3。以此类推，即可求得满足隔热要求的炉膛结构。

经综合设计分析，污油泥热解系统的组合保温结构共分为5层，由热面至冷面的依次顺序为第一层轻质莫来石砖，第二层陶瓷纤维陶盾毯512毯，第三层陶瓷纤维陶盾毯164B板，第四层阻气铝箔，第五层纳米微孔绝热板。

所述的数据监测及智能控制系统，首先设置温度获取装置，通过测温测压探头把热解机入口、中轴、出口温度数据按照一定的采集频率直接在数据采集系统中显示；同时设置数据反馈环节，由数据采集系统把温度、压力和转速数据传输给控制系统，由控制系统判断温度是否属于正常运行范围，智能控制系统根据预先设定的控制算法对电加热系统加热功率和输送速度进行精准控制，整个控制调整过程不需人为干预，既节省了人力，又避免了因人为调整不及时给污油泥处理不达标的问题。

为了保证污油泥处理后，石油烃总量≤0.3％，本发明结合上述五套系统，发明了2种加热方式7种类型的热解机。具体说明如下：

(一)电加热式污油泥热解装置

1、多组并联螺旋式电加热热解机

如图4a和4b所示，所述的多组并联螺旋式电加热热解机包括电加热螺旋传输热解系统41、电加热系统42、热解气(汽)抽吸系统43、数据监测系统44和智能控制系统45，所述的电加热螺旋传输热解系统包括上、下设置的上部的螺旋传输热解装置和下部的螺旋传输热解装置，上部的螺旋传输热解装置的出料口作为下部的螺旋传输热解装置的入料口，上部的螺旋传输热解装置和下部的螺旋传输热解装置构成一组电加热螺旋传输热解系统，多组电加热螺旋传输热解系统并联设置；所述的热解气(汽)抽吸系统用于将热解过程中产生的热解气(汽)抽吸到电加热螺旋传输热解系统的外部。

可根据现场处理实际需要，并联多组热解系统，以4组热解机为例(如图4所示)，每上、下一套螺旋传输装置为一组热解系统，可同时进行四路污油泥的热解处理。

2、多组串联式履带式电加热热解机

如图5所示，所述的多组串联式履带式电加热热解机包括隔热保温系统51、电加热履带传输热解系统52、热解气(汽)抽吸系统53、电加热系统54、总出料口55和总入料口56，所述的电加热履带传输热解系统52、热解气(汽)抽吸系统53和电加热系统54都设置在隔热保温系统的内部；所述的电加热履带传输热解系统由数个履带传输热解装置串联，上游的履带传输热解装置的污油泥出料口作为下游的履带传输热解装置的污油泥入料口。

可根据现场处理实际需要，串联多组热解系统，以4组热解机为例(如图5所示)，污油泥从总入料口进入后，物料沿着履带运动方向运动，当物料运动到第一组履带传输尽头时，物料靠重力作用落入下一组履带热解系统，以此交替进行传输热解。

3、四辊圆形电加热热解机(电加热式圆形热解机)

如图6所示，所述的电加热式圆形热解机包括隔热保温系统61、电加热螺旋传输热解系统62、电加热系统63和热解气(汽)抽吸系统64，所述的电加热螺旋传输热解系统62、电加热系统63和热解气(汽)抽吸系统64均设置在隔热保温系统的内部，所述的电加热螺旋传输热解系统设置有两个，两个电加热螺旋传输热解系统在隔热保温系统内呈″人″字型排列，两个电加热螺旋传输热解系统独立运行。

为了充分利用热解空间，减少设备体积，发明了螺旋传输″人″字型排列的电加热圆形热解机(如图6所示)，其中左半部分为一组，右半部分为一组，两组独立运行。污油泥从上辊进入，从下辊流出，完成一个周期的热解。

4、四辊串联电加热式热解机

如图7所示，所述的四辊串联电加热式热解机包括隔热保温系统71、电加热螺旋传输热解系统72、热解气(汽)抽吸系统73和电加热系统74，所述的电加热螺旋传输热解系统72、热解气(汽)抽吸系统73和电加热系统74均设置在隔热保温系统内部，所述的电加热螺旋传输热解系统共设置有四个，四个电加热螺旋传输热解系统串联连接。

由于圆形电加热热解机存在热解有效距离短的问题，为了一次完成热解，达到排放要求，特发明了四辊串联电加热式热解机(如图7所示)，污油泥从最顶端进入，经过四个热解循环，从出料口排出。

(二)燃烧器加热式污油泥热解装置

1、四辊圆形燃烧器加热热解机

如图8所示，所述的四辊圆形燃烧器加热热解机包括隔热保温系统81、螺旋传输热解系统82、热解气(汽)抽吸系统83和燃烧器加热系统84，所述的螺旋传输热解系统82、热解气(汽)抽吸系统83和燃烧器加热系统84均设置在隔热保温系统的内部，所述的螺旋传输热解系统共设置有两个，两个螺旋传输热解系统呈″人″字型排列，燃烧器加热系统设置在两个螺旋传输热解系统的下方。

为了充分利用热解空间，减少设备体积，发明了螺旋传输″人″字型排列的燃烧器加热圆形热解机(如图8所示)，其中左半部分为一组，右半部分为一组，两组独立运行。污油泥从上辊进入，从下辊流程，完成一个周期的热解。

2、多组并联螺旋式燃气器加热热解机

如图9所示，所述的多组并联螺旋式燃气器加热热解机包括隔热保温系统91、螺旋传输热解系统92、燃烧器加热系统93和热解气(汽)抽吸系统94，所述的螺旋传输热解系统92、燃烧器加热系统93和热解气(汽)抽吸系统94均设置在隔热保温系统的内部，所述的螺旋传输热解系统包括上、下设置的上部的螺旋传输热解装置和下部的螺旋传输热解装置，上部的螺旋传输热解装置的出料口作为下部的螺旋传输热解装置的入料口，上部的螺旋传输热解装置和下部的螺旋传输热解装置构成一组螺旋传输热解系统，多组螺旋传输热解系统并联设置；所述的热解气(汽)抽吸系统用于将热解过程中产生的热解气(汽)抽吸到螺旋传输热解系统的外部。

可根据现场处理实际需要，并联多组热解系统，以4组热解机为例(如图9所示)，每上、下一套螺旋传输装置为一组热解系统，可同时实4路污油泥的热解处理。

3、四辊串联燃烧器加热式热解机

如图10所示，所述的四辊串联燃烧器加热式热解机包括隔热保温系统101、上腔室102、螺旋传输热解系统103、热解气(汽)抽吸系统104、燃烧器加热系统105和下腔室106，所述的上腔室102、螺旋传输热解系统103、热解气(汽)抽吸系统104、燃烧器加热系统105和下腔室106均设置在隔热保温系统内部，螺旋传输热解系统共设置有四个，其中两个螺旋传输热解系统设在上腔室内部，另外两个螺旋传输热解系统设在下腔室内部，四个螺旋传输热解系统依次串联；所述的燃烧器加热系统共设置有两个，一个燃烧器加热系统设置在上腔室中的两个螺旋传输热解系统的下方，另外一个燃烧器加热系统设置在下腔室中的两个螺旋传输热解系统的下方。

针对圆形电加热热解机存在热解有效距离短的问题，为了一次完成热解，达到排放要求，特发明了四辊串联燃烧器加热式热解机(如图10所示)，污油泥从最顶端进入，经过四个热解循环，两个燃烧室的加热，从出料口排出。

本发明所述的无害化智能污油泥热解处理装置的处理方法是：

经过前期预处理的污油泥通过螺旋输送机推送至热解机内加热管组，在微负压状态下逐渐被加热，污油泥中水分首先被蒸发，接着污油泥中的各种有机组分按其沸点的不同，依次蒸发脱离原污油泥；当温度超过250℃时，污油泥中的大分子烃类及其化合物(如C23～C50，石蜡、胶质、沥青质等)发生大规模剧烈的热裂解反应，形成可气化的小分子烃类及其化合物。热解气混合物经真空泵引入除尘冷凝系统处理后，产生的冷凝油可作为燃料使用，产生的冷凝水可被预处理系统回用，不凝气体经脱硫净化后可二次回燃，产生的臭气经生物除臭净化可直排，产生的残渣达到国家农用污泥排放标准，可综合利用。

污油泥处理的具体操作方法是：首先通过化验分析确定要处理的污油泥成分含量，主要包括含水、含油和含泥比例，并将该成分含量输入智能控制系统，智能控制系统根据该成分含量计算出最佳处理速度和加热温度等数据；加热系统对热解系统完成预热后，根据推荐的污油泥处理量，通过入料口匀速送入热解传输系统。热解传输系统由电机驱动，电机驱动转动链条，转动链条带动热解传输系统，搅动油泥沿着物料通道方向运动，同时监测系统实时监测热解系统中的温压数据，并由智能控制系统控制加热系统的加热温度和热解传输系统的传输速度，以便物料快速脱水、热解，最终产生的灰渣达到石油烃总量≤0.3％。

本发明设计的无害化智能污油泥热解处理装置及其处理方法可以对污油泥实现在无氧和缺氧下热解处理，为污油泥提供了一种较目前普遍采用的焚烧、化学处理等方法更为经济，效果更为彻底的工艺方法。本发明的主要改进如下：

◆针对国内油田含油污泥的特性，采用预处理→热解反应发生器置换→冷凝回收→不凝气回用的工艺路线，研发出适应该工艺路线的装置。

◆该装置采用设备集成多模块一体化设计，便于移动，可根据油田现场的实际需要变换处理地点，运行更加灵活，具有设备简单，温度控制容易、体积较小，运行成本低，安全风险小，便于运输和安装的特点，可进一步提高污油泥处理效果和经济效益。

◆针对污油泥的形成、处理能力等多方面考虑，综合设计了2种加热方式7种类型的热解机机，且各类热解机之间可以根据现场实现需要，进行多种热解机组合工作。

◆可以根据物料处理情况，实时动态调整加热温度和功率。智能控制方法可以通过智能控制热解系统温度和输送速度，达到最优的热解处理效率。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (12)

1.一种无害化智能污油泥热解处理装置，包括污油泥加热系统、污油泥热解传输系统、隔热保温系统以及数据监测及智能控制系统，其特征在于，所述的污油泥加热系统设置在污油泥热解传输系统上，用于对污油泥进行加热；所述的污油泥热解传输系统为一密闭系统，并与污油泥加热系统隔绝，通过不同的传输方式，实现污油泥的匀速有效传输和加热；所述的隔热保温系统用于为污油泥加热系统和污油泥热解传输系统提供隔热保温；所述的数据监测及智能控制系统与污油泥加热系统和污油泥热解传输系统电气连接，用于对污油泥加热系统的加热功率和污油泥热解传输系统的输送速度进行精准控制。

2.根据权利要求1所述的无害化智能污油泥热解处理装置，其特征在于，所述的螺旋传输热解装置包括从动轴承座组件、移动密封组件、传输筒组件、螺旋输送轴组件、出料口、入料口、主动密封组件和主动轴承座组件，所述的螺旋输送轴组件设置在传输筒组件内部，螺旋输送轴组件与传输筒组件之间由移动密封组件和主动密封组件密封，螺旋输送轴组件的两个端部分别安装在从动轴承座组件和主动轴承座组件中，所述的出料口和入料口设置在传输筒组件的外周壁上，出料口和入料口分别位于传输筒组件的不同侧。

3.根据权利要求1所述的无害化智能污油泥热解处理装置，其特征在于，所述的履带传输热解装置包括履带传输筒组件、履带传动轴组件、污油泥出料口、履带热解组件、电加热组件和污油泥入料口，履带传动轴组件和履带热解组件设置在履带传输筒组件的内部，履带热解组件呈闭合环状套设在履带传动轴组件上，履带传动轴组件带动履带热解组件循环转动并同时带动履带热解组件上的污油泥运动，污油泥出料口和污油泥入料口设置在履带传输筒组件的外周壁上，污油泥出料口和污油泥入料口分别位于履带传输筒组件的不同侧。

4.根据权利要求1所述的无害化智能污油泥热解处理装置，其特征在于，所述的无害化智能污油泥热解处理装置为多组并联螺旋式电加热热解机，所述的多组并联螺旋式电加热热解机包括电加热螺旋传输热解系统、电加热系统、热解气抽吸系统、数据监测系统和智能控制系统，所述的电加热螺旋传输热解系统包括上、下设置的上部的螺旋传输热解装置和下部的螺旋传输热解装置，上部的螺旋传输热解装置的出料口作为下部的螺旋传输热解装置的入料口，上部的螺旋传输热解装置和下部的螺旋传输热解装置构成一组电加热螺旋传输热解系统，多组电加热螺旋传输热解系统并联设置；所述的热解气抽吸系统用于将热解过程中产生的热解气抽吸到电加热螺旋传输热解系统的外部。

5.根据权利要求1所述的无害化智能污油泥热解处理装置，其特征在于，所述的无害化智能污油泥热解处理装置为多组串联式履带式电加热热解机，所述的多组串联式履带式电加热热解机包括隔热保温系统、电加热履带传输热解系统、热解气抽吸系统、电加热系统、总出料口和总入料口，所述的电加热履带传输热解系统、热解气抽吸系统和电加热系统都设置在隔热保温系统的内部；所述的电加热履带传输热解系统由数个履带传输热解装置串联，上游的履带传输热解装置的污油泥出料口作为下游的履带传输热解装置的污油泥入料口。

6.根据权利要求1所述的无害化智能污油泥热解处理装置，其特征在于，所述的无害化智能污油泥热解处理装置为电加热式圆形热解机，所述的电加热式圆形热解机包括隔热保温系统、电加热螺旋传输热解系统、电加热系统和热解气抽吸系统，所述的电加热螺旋传输热解系统、电加热系统和热解气抽吸系统均设置在隔热保温系统的内部，所述的电加热螺旋传输热解系统设置有两个，两个电加热螺旋传输热解系统在隔热保温系统内呈″人″字型排列，两个电加热螺旋传输热解系统独立运行。

7.根据权利要求1所述的无害化智能污油泥热解处理装置，其特征在于，所述的无害化智能污油泥热解处理装置为四辊串联电加热式热解机，所述的四辊串联电加热式热解机包括隔热保温系统、电加热螺旋传输热解系统、热解气抽吸系统和电加热系统，所述的电加热螺旋传输热解系统、热解气抽吸系统和电加热系统均设置在隔热保温系统内部，所述的电加热螺旋传输热解系统共设置有四个，四个电加热螺旋传输热解系统串联连接。

8.根据权利要求1所述的无害化智能污油泥热解处理装置，其特征在于，所述的无害化智能污油泥热解处理装置为四辊圆形燃烧器加热热解机，所述的四辊圆形燃烧器加热热解机包括隔热保温系统、螺旋传输热解系统、热解气抽吸系统和燃烧器加热系统，所述的螺旋传输热解系统、热解气抽吸系统和燃烧器加热系统均设置在隔热保温系统的内部，所述的螺旋传输热解系统共设置有两个，两个螺旋传输热解系统呈″人″字型排列，燃烧器加热系统设置在两个螺旋传输热解系统的下方。

9.根据权利要求1所述的无害化智能污油泥热解处理装置，其特征在于，所述的无害化智能污油泥热解处理装置为多组并联螺旋式燃气器加热热解机，所述的多组并联螺旋式燃气器加热热解机包括隔热保温系统、螺旋传输热解系统、燃烧器加热系统和热解气抽吸系统，所述的螺旋传输热解系统、燃烧器加热系统和热解气抽吸系统均设置在隔热保温系统的内部，所述的螺旋传输热解系统包括上、下设置的上部的螺旋传输热解装置和下部的螺旋传输热解装置，上部的螺旋传输热解装置的出料口作为下部的螺旋传输热解装置的入料口，上部的螺旋传输热解装置和下部的螺旋传输热解装置构成一组螺旋传输热解系统，多组螺旋传输热解系统并联设置；所述的热解气抽吸系统用于将热解过程中产生的热解气抽吸到螺旋传输热解系统的外部。

10.根据权利要求1所述的无害化智能污油泥热解处理装置，其特征在于，所述的无害化智能污油泥热解处理装置为四辊串联燃烧器加热式热解机，所述的四辊串联燃烧器加热式热解机包括隔热保温系统、上腔室、螺旋传输热解系统、热解气抽吸系统、燃烧器加热系统和下腔室，所述的上腔室、螺旋传输热解系统、热解气抽吸系统、燃烧器加热系统和下腔室均设置在隔热保温系统内部，螺旋传输热解系统共设置有四个，其中两个螺旋传输热解系统设在上腔室内部，另外两个螺旋传输热解系统设在下腔室内部，四个螺旋传输热解系统依次串联；所述的燃烧器加热系统共设置有两个，一个燃烧器加热系统设置在上腔室中的两个螺旋传输热解系统的下方，另外一个燃烧器加热系统设置在下腔室中的两个螺旋传输热解系统的下方。

11.一种无害化智能污油泥热解处理装置的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

经过前期预处理的污油泥通过螺旋输送机推送至热解机内加热管组，在微负压状态下逐渐被加热，污油泥中水分首先被蒸发，接着污油泥中的各种有机组分按其沸点的不同，依次蒸发脱离原污油泥；当温度超过250℃时，污油泥中的大分子烃类及其化合物发生大规模剧烈的热裂解反应，形成可气化的小分子烃类及其化合物；热解气混合物经真空泵引入除尘冷凝系统处理后，产生的冷凝油作为燃料使用，产生的冷凝水被预处理系统回用，不凝气体经脱硫净化后二次回燃，产生的臭气经生物除臭净化直排，产生的残渣达到国家农用污泥排放标准。

12.根据权利要求11所述的处理方法，其特征在于，还包括以下步骤：首先通过化验分析确定要处理的污油泥成分含量，包括含水、含油和含泥比例，并将该成分含量输入智能控制系统，智能控制系统根据该成分含量计算出最佳处理速度和加热温度；加热系统对热解系统完成预热后，根据推荐的污油泥处理量，通过入料口匀速送入热解传输系统；热解传输系统由电机驱动，电机驱动转动链条，转动链条带动热解传输系统，搅动污油泥沿着物料通道方向运动，同时监测系统实时监测热解系统中的温压数据，并由智能控制系统控制加热系统的加热温度和热解传输系统的传输速度，使物料脱水、热解，最终产生的灰渣达到石油烃总量≤0.3％。