CN109351750A - 一种油气田固废环保处理一体机系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种油气田固废环保处理一体机系统，包括电气控制系统、固化剂输送系统、油泥砂输送系统、固化剂存储系统、搅拌系统，电气控制系统与各个系统相连，电气控制系统通过强电线缆、控制线和控制屏蔽线与固化剂输送系统，固化剂存储系统，油泥砂输送系统，搅拌系统相连为各个系统的防爆电机、电磁阀门、称重模块、粉尘传感器供电。本发明主要功能是实现油泥砂的固化搅拌处理再利用，本系统就是控制设备对污泥进行搅拌处理再利用。按照一定比例，利用称重模块对油泥砂、固化剂进行精确的自动称重配比再搅拌。程序可以根据油泥砂的含水量不同来调节原料比例，实现精确搅拌。
Description
技术领域
本发明涉及环保机械设备技术领域，具体为一种油气田固废环保处理一体机系统。
背景技术
目前，随着现代工业和汽车行业的快速发展，石油使用量居高不下，这就加快了石油开采业的飞速发展。但是原油开采和炼油厂污水处理等过程中都会产生大量的含油污泥。而由于不同作业产生的含油污泥性质不同，还没有一种工艺适用所有油田的油泥处理。现今国内外处理含油污泥的方法一般有：焚烧法、生物处理法、热洗涤法、溶剂萃取法、化学破乳法、固液分离法等。处理的方法很多，但都因针对性不强、处理成本高等缺点没有推广。
近年来学者针对含油污泥的研究多集中在油泥中原油的回收，关于剩余固体油泥净化处理方面的很少。大部分油田处理含油污泥的方法都仅限在将油泥中的原油进行回收，剩余固体堆积在井场或者挖坑填埋。这种做法不仅不能有效的处理油泥，而且对井场及其周围农田的土壤造成了很大污染。目前，油泥砂已经被国家列为危险废物，为此我们提出一种油气田固废环保处理一体机系统用于解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种油气田固废环保处理一体机系统，以解决上述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：一种油气田固废环保处理一体机系统，包括电气控制系统、固化剂输送系统、油泥砂输送系统、固化剂存储系统、搅拌系统，所述电气控制系统与各个系统相连，所述固化剂输送系统与是固化剂存储系统相连接，所述固化剂存储系统和所述油泥砂输送系统分别与所述搅拌系统相连，所述电气控制系统控制所述固化剂输送系统将固化剂进行充分的加热搅拌并通过负压输送系统将原料送入所述搅拌系统，所述电气控制系统控制所述油泥砂输送系统将油泥砂集中采集出来并通过油压输送系统将油泥砂输送至所述搅拌系统，所述电气控制系统控制所述搅拌系统接收固化剂和油泥砂，按照一定比例的配比精确控制固化剂和油泥砂的量来进行充分搅拌。
优选的，所述电气控制系统包括S7-200CPU模块、I/O点输入输出模块、模拟量输入输出模块、西门子1000IE屏、MCGS上位机、485通讯线、变频器、正泰空开、交流接触器和继电器、滤波器和防爆柜。
优选的，所述固化剂输送系统包括固粉混合机、第一负压除尘器、第一星型给料机、储气罐和空压机，所述固粉混合机上端固定连通设有第一负压除尘器，该固粉混合机的出口端固定设有第一星型给料机，所述第一星型给料机上通过输送管道连通固化剂存储系统，且固定机存储系统上同时连通有储气罐的出口端，所述储气罐上固定连通有空压机。
优选的，所述固定机存储系统包括第一固化剂储仓和第二固化剂储仓，所述第一固化剂储仓和第二固化剂储仓上的连接结构完全一致，下面以第一固化剂储仓为例：所述第一固化剂储仓内部设有固化剂液位计，该第一固化剂储仓顶端分别固定连通设有压力释放阀和接水泥罐的输出端，且其顶面上同时连通有第二负压除尘器，所述第二负压除尘器的输出口端固定连通第一真空泵，该第一固化剂储仓下端两侧固定设有流化板，且第一固化剂储仓底端固定连通有第二星型给料机，所述第二星型给料机的输出口端通过输送管道固定连通搅拌系统。
优选的，所述油泥砂输送系统包括污泥收集箱、油压输送管道和污泥泵车，所述污泥收集箱的一端设有污泥进口端，该污泥收集箱的另一端固定设有油压输送管道，所述油压输送管道连通污泥泵车，所述污泥泵车连通搅拌系统。
优选的，所述搅拌系统包括第三负压除尘器、污泥计量斗、称重系统、第三星型给料机、强制搅拌机、皮带输送机和第二真空泵，所述第三负压除尘器输入口端固定连通固定机存储系统的第二星型给料机的输出口端，该第三负压除尘器输出口端固定连通第二真空泵，且第三负压除尘器下端设有第三星型给料机，所述第三星型给料机的输出口端连通强制搅拌机输入口端，所述强制搅拌机的输入口端同时连通有污泥计量斗，所述污泥计量斗上设有称重系统，该强制搅拌机的出口端下方设有皮带输送机。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本系统利用称重模块进行配比精度高；
2、本系统采用MCGS做为上位机进行监控，能及时发现问题；
3、本系统采用螺旋搅拌器，搅拌强度大更均匀；
4、本系统的各个系统采取模块化，便于运输和安装；
5、本系统固化剂采用负压输送，效率高；
6、本系统采用防爆装置，适用于石油石化、化工、等爆炸性危险环境；
7、本系统搅拌后的产品可以用于制造地砖和铺路，实现废物利用。
附图说明
图1为本发明系统结构原理示意图。
图2为本发明中工艺流程示意图；
图3为本发明中固化剂输送系统示意图；
图4为本发明中油泥纱输送系统示意图；
图5为本发明中固化剂存储系统示意图；
图6为本发明中搅拌系统示意图。
图中：1电气控制系统、2固化剂输送系统、201固粉混合机、202第一负压除尘器、203第一星型给料机、204储气罐、205空压机、3油泥纱输送系统、301污泥收集箱、302油压输送管道、303污泥泵车、4固化剂存储系统、41第一固化剂储仓、42第二固化剂储仓、411流化板、412第二星型给料机、413接水泥罐、414固化剂液位计、415压力释放阀、416第二负压除尘器、417第一真空泵、5搅拌系统、501第三负压除尘器、502污泥计量斗、503称重系统、504第三星型给料机、505强制搅拌机、506皮带输送机、507第二真空泵。
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案进行清楚、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1-6，本发明提供一种技术方案：一种油气田固废环保处理一体机系统，包括电气控制系统1、固化剂输送系统2、油泥砂输送系统3、固化剂存储系统4、搅拌系统5，电气控制系统1与各个系统相连，电气控制系统1包括S7-200CPU模块、I/O点输入输出模块、模拟量输入输出模块、西门子1000IE屏、MCGS上位机、485通讯线、变频器、正泰空开、交流接触器和继电器、滤波器和防爆柜，电气控制系统1通过强电线缆、控制线和控制屏蔽线与固化剂输送系统2，固化剂存储系统4，油泥砂输送系统3。
固化剂输送系统2包括固粉混合机201、第一负压除尘器202、第一星型给料机203、储气罐204和空压机205，固粉混合机201上端固定连通设有第一负压除尘器202，该固粉混合机201的出口端固定设有第一星型给料机203，第一星型给料机203上通过输送管道连通固化剂存储系统4，且固定机存储系统4上同时连通有储气罐204的出口端，储气罐204上固定连通有空压机205。
固定机存储系统4包括第一固化剂储仓41和第二固化剂储仓42，第一固化剂储仓41和第二固化剂储仓42上的连接结构完全一致，下面以第一固化剂储仓41为例：第一固化剂储仓41内部设有固化剂液位计414，该第一固化剂储仓41顶端分别固定连通设有压力释放阀415和接水泥罐413的输出端，且其顶面上同时连通有第二负压除尘器416，第二负压除尘器416的输出口端固定连通第一真空泵417，该第一固化剂储仓41下端两侧固定设有流化板411，且第一固化剂储仓41底端固定连通有第二星型给料机412，第二星型给料机412的输出口端通过输送管道固定连通搅拌系统5。
油泥砂输送系统3包括污泥收集箱301、油压输送管道302和污泥泵车303，污泥收集箱301的一端设有污泥进口端，该污泥收集箱301的另一端固定设有油压输送管道302，油压输送管道302连通污泥泵车303，污泥泵车303连通搅拌系统5。
搅拌系统5包括第三负压除尘器501、污泥计量斗502、称重系统503、第三星型给料机504、强制搅拌机505、皮带输送机506和第二真空泵507，第三负压除尘器501输入口端固定连通固定机存储系统4的第二星型给料机412的输出口端，该第三负压除尘器501输出口端固定连通第二真空泵507，且第三负压除尘器501下端设有第三星型给料机504，第三星型给料机504的输出口端连通强制搅拌机505输入口端，强制搅拌机505的输入口端同时连通有污泥计量斗502，污泥计量斗502上设有称重系统503，该强制搅拌机505的出口端下方设有皮带输送机506。
电气控制系统1控制固化剂输送系统2将固化剂进行充分的加热搅拌并通过负压输送系统将原料送入搅拌系统5，电气控制系统1控制油泥砂输送系统3将油泥砂集中采集出来并通过油压输送系统将油泥砂输送至搅拌系统5。
电气控制系统1控制搅拌系统5接收固化剂和油泥砂，按照一定比例的配比精确控制固化剂和油泥砂的量来进行充分搅拌，搅拌系统5中的称重传感器将重量反馈给电气控制系统1，电气控制系统根据实际要求进行固化剂和油泥砂的供给，实现高精度配比。电气控制系统1可以通过触摸屏对各个系统中进行开启和关闭操作，电气控制系统1中的上位机MCGS可以实时监控各个系统的运行情况。
工作原理：
步骤一，给电气控制柜供交流频率50Hz，额定电压为380V的三相电，将各个系统的配电部分接好，然后送电打开触摸屏；
步骤二，手动操作：选择机剂料箱，开启第一负压除尘器202、固粉混合机201、空压机205，向上料仓加料搅拌，加料完成后，先开启上料抽气阀按钮，开启真空泵按钮，开启干粉卸料按钮，上料约1分钟后，关闭干粉卸料按钮，过6秒钟后，先打开卸料旁路阀按钮，再关闭上料抽气阀按钮，间断按下仓震按钮，再过6秒钟后，先打开上料抽气阀按钮，在关闭卸料旁路阀按钮，打开干粉卸料按钮。选择有料的剂粉箱，按下对应的按键。依次开启第一真空泵417，旋转压力释放阀415，控制流化板411、加热器直到剂粉料量达到要求。开启污泥搅拌正转，污泥提升正转，直到污泥收集箱301内污泥量达到需要的重量。开启搅拌机正转，污泥卸料阀，剂粉卸料阀，搅拌约5到6分钟后，开启混炼传送带，再开启混炼卸料阀，等料卸完后关闭混炼卸料阀和混炼传送带，卸料完成后完成一个回合手动操作并关闭所有按键。
步骤三，自动操作：先设置干粉上料、干粉卸料和吹扫延迟时间。设置完成后开启除尘器、干粉搅拌、空压机按钮后按下自动启动按钮，直到按钮灯亮。再设置下料比例、油泥砂传送量、搅拌卸料阀延时关闭时间，设置完成后按下自动启动按钮3秒后完成操作。
步骤四，按下自动按钮后完成实现固化剂和油泥砂的自动上料和搅拌。完全实现自动化，直到按下停止按钮。
本发明主要功能是实现油泥砂的固化搅拌处理再利用。本系统就是控制设备对污泥进行搅拌处理再利用。按照一定比例，利用称重模块对油泥砂、固化剂进行精确的自动称重配比再搅拌。程序可以根据油泥砂的含水量不同来调节原料比例，实现精确搅拌。由于油田开采完后将更换到别的油田，本系统的各个系统都实现模块化更加的便于拆卸、运输和安装。在油田附近环境比较恶劣，且要做到防爆防止引起油田井喷爆炸。本系统防爆标准符合GB3836新标准，防爆等级ExdellBT6,防护等级IP55可以完全适应这种油田环境。本系统可以实现油泥砂的固化后搅拌粉碎处理后用于铺路或制造地砖等行业运用。即解决了环境污染问题又实现废物环保再利用。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神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，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种油气田固废环保处理一体机系统，包括电气控制系统(1)、固化剂输送系统(2)、油泥砂输送系统(3)、固化剂存储系统(4)、搅拌系统(5)，其特征在于：所述电气控制系统(1)与各个系统相连，所述固化剂输送系统(2)与是固化剂存储系统(4)相连接，所述固化剂存储系统(4)和所述油泥砂输送系统(3)分别与所述搅拌系统(5)相连，所述电气控制系统(1)控制所述固化剂输送系统(2)将固化剂进行充分的加热搅拌，并通过负压输送系统将原料送入所述搅拌系统(5)，所述电气控制系统(1)控制所述油泥砂输送系统(3)将油泥砂集中采集出来，并通过油压输送系统将油泥砂输送至所述搅拌系统(5)，所述电气控制系统(1)控制所述搅拌系统(5)接收固化剂和油泥砂，按照一定比例的配比精确控制固化剂和油泥砂的量来进行充分搅拌。
2.根据权利要求1所述的一种油气田固废环保处理一体机系统，其特征在于：所述电气控制系统(1)包括S7-200CPU模块、I/O点输入输出模块、模拟量输入输出模块、西门子1000IE屏、MCGS上位机、485通讯线、变频器、正泰空开、交流接触器和继电器、滤波器和防爆柜。
3.根据权利要求1所述的一种油气田固废环保处理一体机系统，其特征在于：所述固化剂输送系统(2)包括固粉混合机(201)、第一负压除尘器(202)、第一星型给料机(203)、储气罐(204)和空压机(205)，所述固粉混合机(201)上端固定连通设有第一负压除尘器(202)，该固粉混合机(201)的出口端固定设有第一星型给料机(203)，所述第一星型给料机(203)上通过输送管道连通固化剂存储系统(4)，且固定机存储系统(4)上同时连通有储气罐(204)的出口端，所述储气罐(204)上固定连通有空压机(205)。
4.根据权利要求1所述的一种油气田固废环保处理一体机系统，其特征在于：所述固定机存储系统(4)包括第一固化剂储仓(41)和第二固化剂储仓(42)，所述第一固化剂储仓(41)和第二固化剂储仓(42)上的连接结构完全一致，下面以第一固化剂储仓(41)为例：所述第一固化剂储仓(41)内部设有固化剂液位计(414)，该第一固化剂储仓(41)顶端分别固定连通设有压力释放阀(415)和接水泥罐(413)的输出端，且其顶面上同时连通有第二负压除尘器(416)，所述第二负压除尘器(416)的输出口端固定连通第一真空泵(417)，该第一固化剂储仓(41)下端两侧固定设有流化板(411)，且第一固化剂储仓(41)底端固定连通有第二星型给料机(412)，所述第二星型给料机(412)的输出口端通过输送管道固定连通搅拌系统(5)。
5.根据权利要求1所述的一种油气田固废环保处理一体机系统，其特征在于：所述油泥砂输送系统(3)包括污泥收集箱(301)、油压输送管道(302)和污泥泵车(303)，所述污泥收集箱(301)的一端设有污泥进口端，该污泥收集箱(301)的另一端固定设有油压输送管道(302)，所述油压输送管道(302)连通污泥泵车(303)，所述污泥泵车(303)连通搅拌系统(5)。
6.根据权利要求所述的一种油气田固废环保处理一体机系统，其特征在于：所述搅拌系统(5)包括第三负压除尘器(501)、污泥计量斗(502)、称重系统(503)、第三星型给料机(504)、强制搅拌机(505)、皮带输送机(506)和第二真空泵(507)，所述第三负压除尘器(501)输入口端固定连通固定机存储系统(4)的第二星型给料机(412)的输出口端，该第三负压除尘器(501)输出口端固定连通第二真空泵(507)，且第三负压除尘器(501)下端设有第三星型给料机(504)，所述第三星型给料机(504)的输出口端连通强制搅拌机(505)输入口端，所述强制搅拌机(505)的输入口端同时连通有污泥计量斗(502)，所述污泥计量斗(502)上设有称重系统(503)，该强制搅拌机(505)的出口端下方设有皮带输送机(506)。
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