CN110407423A - 一种含油污泥的资源化回收处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种含油污泥的资源化回收处理装置，考虑到三泥与储运清罐油泥在粘性、含油率和含水率等指标的不同，本发明跳出传统处理技术的思维定势，将隔油池底泥、浮选浮渣以及储运清罐油泥分类输送，并按一定的质量配比输送至循环均质装置进行循环均质处理，当混合油泥的物理性质满足一定条件后，通过PLC控制装置将混合油泥输送进循环脱水装置进行循环脱水处理，直至混合油泥的含水量满足后续焦化装置的处理负荷，最终进入延迟焦化装置，在大吹汽阶段利用延迟焦化装置中的焦炭巨大的热容对混合油泥中的油进行缩合、裂解，转化的轻质油类和含烃气体进行资源化回收，从而完成混合油泥的资源无害化处理。

Description

一种含油污泥的资源化回收处理装置

技术领域

本发明涉及石化行业的环境保护技术领域，尤其涉及一种含油污泥的资源化回收处理装置。

背景技术

在石化行业中，炼油厂各生产环节产生的废水废渣通常都需要进入污水车间处理，污水经过净化后，有害物质被浓缩形成含油污泥，简称油泥或三泥，一般包括隔油池底泥、浮选浮渣和生化污泥，这些油泥一般以富含矿物油的固体废物形式存在，主要成分是原油、泥和水，通常，三泥的粘度大约在1mpa.s～100mpa.s区间，含油率在3％～15％，含水率在80％左右，其余为有毒化学物质，如重金属离子、苯系物或酚类；油泥属于工业危险废固，存放时间过久，会产生硫化氢等各种恶臭有毒气体，按国家危险废物名录，油泥被列为危险废物，对环境的危险具有长期性和潜在性；目前，开展油泥管理及防治技术研究是我国环保部门的一项重要工作与任务，也逐渐引起了相关企业的重视，因此，如何把这些油泥进行无害化和资源化利用，是目前适合行业亟待解决的一个重要环保问题。

现有技术中，对上述油泥进行再处理的技术主要包括资源回收、无害化处理和综合利用技术等，其中，对油泥进行焦化处理，属于一种无害化的处理流程，是目前主流的处理技术之一；通常，焦化处理主要有两种方式：一种是将油泥先进行脱水预处理，完成脱水作业后将油泥作为冷焦介质在大吹汽或小给水阶段注入焦炭塔；另一种是不经过脱水预处理，而是先进行均质预处理，完成均质作业后将油泥作为冷焦介质在大吹汽或小给水阶段注入焦炭塔；上述两种方式有所不同，但均利用了高温焦炭的热量对上述油泥进行热解，以实现对油泥的资源化处理。

除了上述油泥外，储运清罐油泥也是一种典型的待处理石化油泥，通常，储运清罐油泥是在采油污水处理过程中产生的，由于污水中本身含有的细微颗粒，如泥、砂，以及重油本身存在的胶质、重金属和沥青质等，导致少量的原油下沉到储油罐的底部，进而形成黑色、颗粒细密且含油率较高的油泥，即使经过机械脱水脱油，仍有大量的清罐油泥存在，不好资源化处理，与上述石化油泥相比，储运清罐油泥中含油率高(20％～50％)，且油比重大、粘度高(≥1000mpa.s)、胶质和沥青质含量高，因此资源化处理较难，目前普遍采用焚烧、热解、生物处理、溶剂萃取和热化学洗涤等工艺进行处理，然而无论哪种处理工艺，都存在处理流程长、设备投资大和处理费用高等问题。

因此，现有技术中对石化油泥的处理主要存在以下几个问题：

(1)由于储运清罐油泥难以进行资源化处理，目前通常是三泥与储运清罐油泥分别进行处理，大大提高了石化企业在环境保护方面的人员与资金投入；

(2)对于三泥的资源化处理，无论是先均质后焦化，还是先脱水再焦化，实践证明，焦化的处理效果并不十分理想，油的回收率只能达到80％左右，这主要是因为脱水后的三泥虽然含水率得到保证，但三泥本身成分多变不均匀，造成油泥焦化过程中，重油的缩合裂解只能完成部分，不仅延长了焦化时间，更是导致资源回收不彻底，焦化处理结果不能得到有效保证；而均质后的三泥由于含水率较高，容易超出焦化装置的处理负荷，导致焦化装置在作业周期内只能部分进行重油的提炼，而且处理成本也非常高。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种含油污泥的资源化回收处理装置，考虑到三泥与储运清罐油泥在粘性、含油率和含水率等指标的不同，本发明跳出传统处理技术的思维定势，将隔油池底泥、浮选浮渣以及储运清罐油泥分类输送，并按一定的质量配比输送至循环均质装置进行循环均质处理，当混合油泥的物理性质满足一定条件后，通过PLC控制装置将混合油泥输送进循环脱水装置进行循环脱水处理，直至混合油泥的含水量满足后续焦化装置的处理负荷，最终进入延迟焦化装置，在大吹汽阶段利用延迟焦化装置中的焦炭巨大的热容对混合油泥中的油进行缩合、裂解，转化的轻质油类和含烃气体进行资源化回收，而焦化过程中产生的固态物残留在焦化缩合裂解产生的焦炭中，从而完成混合油泥的资源无害化处理；基于本发明，一方面同时实现了对隔油池底泥、浮选浮渣等三泥与储运清罐油泥进行资源化回收处理，另一方面通过同时对混合油泥前后进行均质和焦化处理，使得混合油泥无论是在含水率和主成分性质上，均满足后续焦化装置的处理负荷及效率，从而可以从根本上解决对此类石化油泥资源化处理的效果和成本。

具体地，本发明提供的一种含油污泥的资源化回收处理装置，其特征在于，包括原料配比装置、循环均质装置、循环脱水装置、延迟焦化装置以及PLC控制装置，其中：

所述原料配比装置包括隔油池底泥储槽、浮渣储槽以及清罐油泥储槽，所述隔油池底泥储槽、浮渣储槽以及清罐油泥储槽分别通过第一输送泵、第二输送泵以及第三输送泵连接循环均质装置，所述PLC控制装置分别控制第一输送泵、第二输送泵以及第三输送泵的输送油泥流量，完成不同含油污泥原料的质量配比；

所述循环均质装置包括均质罐、第一循环泵、第四输送泵以及循环均质管路，混合油泥首先进入均质罐进行均质处理，所述第一循环泵通过设置在均质罐底部的循环出口将均质罐内的混合油泥抽入循环均质管路中，所述循环均质管路设置有加药装置，加药装置为流经循环均质管路中的混合油泥注入稳定剂和/或乳化剂，所述循环均质管路通过设置在均质罐底侧的循环入口将混合油泥再次输送进均质罐内进行循环均质处理，混合油泥经过循环均质处理后通过第四输送泵进入所述循环脱水装置；

所述循环脱水装置包括脱水罐、第二循环泵、第五输送泵以及循环脱水管路，所述第二循环泵通过设置在脱水罐底部的循环出口将脱水罐内的混合油泥抽入循环脱水管路中，所述循环脱水管路设置有油泥雾化器，所述油泥雾化器可以降低流经的混合油泥油水分离表面的张力，增加混合油泥中的油水蒸发面积，所述循环脱水管路通过设置在脱水罐底侧的循环入口将混合油泥再次输送进脱水罐内进行循环脱水处理，混合油泥经过循环脱水处理后通过第五输送泵进入所述延迟焦化装置；

所述延迟焦化装置包括智能雾化器、蒸汽产生装置、加热炉、第六输送泵以及焦炭塔，所述智能雾化器包括油泥入口以及蒸汽入口，其中油泥入口通过油泥管道与第五输送泵连接，蒸汽入口连接所述蒸汽产生装置，所述智能雾化器通过所述第六输送泵连接至所述焦炭塔的入口，所述加热炉的焦化油出口同样连接至所述焦炭塔的入口，在大吹汽过程中，利用焦炭塔中的焦炭巨大的热容对混合油泥中的油进行缩合、裂解，转化的轻质油类和含烃气体进行资源化回收，而焦化过程中产生的固态物残留在焦化缩合裂解产生的焦炭中，完成混合油泥的资源无害化处理；

所述PLC控制装置还分别与所述第六输送泵以及蒸汽产生装置通信连接，并控制进入焦炭塔内的混合油泥与蒸汽的流量配比以及蒸汽吹扫时间。

优选地，所述脱水罐的顶部还设置有一个气相出口，混合油泥循环脱水过程中产生的蒸汽通过气相出口，经过流通管线进入所述智能雾化器的蒸汽入口，以部分代替所述蒸汽产生装置输送的蒸汽。

优选地，所述均质罐内还设置有搅拌装置，所述搅拌装置具有容纳在均质罐内腔体的搅拌叶片，混合油泥进入均质罐后，经过搅拌叶片的搅动进行预均质。

优选地，所述PLC控制装置通过控制所述第一输送泵、第二输送泵以及第三输送泵的输送油泥流量，将进入所述均质罐的隔油池底泥、浮选浮渣以及储运清罐油泥的质量配比控制在5～10：10～20：1～2，优选的，该质量配比为10：20：2。

优选地，当混合油泥的粘度处于200mpa.s～300mpa.s、含油率和含砂率均处于5％～10％后，所述PLC控制装置控制所述循环均质装置停止循环作业，并运行所述第四输送泵将混合油泥输送进入所述循环脱水装置。

优选地，当混合油泥的含水率在2％～5％的范围内时，即可完成脱水循环作业，所述PLC控制装置控制所述循环脱水装置停止循环作业，并运行所述第五输送泵将混合油泥输送进入所述延迟焦化装置。

本发明的技术效果是：

(1)本发明通过将含油率和粘度远大于三泥的储运清罐油泥与不同比例的隔油池底泥和浮选浮渣共同进行均质混合，通过一套资源化处理装置即可同时完成对不同种类的油泥的资源化回收处理，不仅避免了传统的通过焚烧、热解、生物处理、溶剂萃取和热化学洗涤等高投资高耗能的工艺处理，也提高了对石化炼油厂的油泥的处理能力和效率，降低了处理能耗与成本。

(2)储运清罐油泥与隔油池底泥和浮选浮渣组成的混合油泥，有利于中和均化三泥的主成分，使得混合油泥经过循环均质处理后，除了含水率依旧保持较高外，其他各项材料成分形状稳定，有利于后续的焦化处理，使得混合油泥在焦化处理过程中，重油成分可以快速进行缩合裂解，不存在实践中发现的经过脱水处理的油泥进入焦化装置中焦化容易残留较多固态物以及仅能回收少量的轻质油类的问题。

(3)本发明的资源化处理方法，同时应用循环均质和循环脱水工艺，通过循环均质处理保证混合油泥的主成分性质均化，通过循环脱水处理保证混合油泥的含水率处于较低的范围内，从而在整体上保证了混合油泥的焦化效果以及焦化装置的负荷能力，将循环均质、循环脱水以及焦化处理进行整合为一条资源化处理工艺中，目前并没有企业进行过这方面的研究与实践。

(4)本发明的资源化处理方法，充分考虑到混合油泥在循环脱水过程中可能产生的蒸汽，在脱水罐的顶部设置有一个气相出口，混合油泥循环脱水过程中产生的蒸汽通过气相出口，经过流通管线进入所述智能雾化器的蒸汽入口，这部分蒸汽随同延迟焦化装置本身具备的蒸汽产生装置提供的蒸汽原料，一同进入延迟焦化装置，对混合油泥进行蒸汽吹扫，从而节省了混合油泥焦化处理过程中的蒸汽原料，降低了对混合油泥的资源化处理成本。

附图说明

图1为本发明的含油污泥的资源化回收处理装置的结构示意图。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。

参照附图1，本发明提供一种含油污泥的资源化回收处理装置，其特征在于，包括原料配比装置1、循环均质装置2、循环脱水装置3、延迟焦化装置4以及PLC控制装置5，其中：

原料配比装置1包括隔油池底泥储槽11、浮渣储槽12以及清罐油泥储槽13，隔油池底泥储槽11、浮渣储槽12以及清罐油泥储槽13分别通过第一输送泵14、第二输送泵15以及第三输送泵16连接循环均质装置2，PLC控制装置5分别控制第一输送泵14、第二输送泵15以及第三输送泵16的输送油泥流量，完成不同含油污泥原料的质量配比；

优选地，参见本发明的背景技术部分，基于隔油池底泥、浮选浮渣以及储运清罐油泥不同的粘度、含水率以及含油率，以及适于焦化处理的混合油泥的粘度、含水率以及含油率指标，经过多次试验验证得知，隔油池底泥、浮选浮渣以及储运清罐油泥的质量比，即第一输送泵14、第二输送泵15以及第三输送泵16的输送油泥流量比例为5～10：10～20：1～2时，混合后的混合油泥经过循环均质和循环脱水处理后，可以保证较高的轻质油的回收量以及较低的焦化残留物；作为优选，本发明建议PLC控制装置5控制隔油池底泥、浮选浮渣以及储运清罐油泥的最佳质量比为10：20：2；

循环均质装置2包括均质罐21、第一循环泵22、第四输送泵23以及循环均质管路，混合油泥首先进入均质罐21进行均质处理，第一循环泵22通过设置在均质罐底部的循环出口将均质罐21内的混合油泥抽入循环均质管路中，循环均质管路设置有加药装置24，加药装置24为流经循环均质管路中的混合油泥注入稳定剂和/或乳化剂，循环均质管路通过设置在均质罐底侧的循环入口将混合油泥再次输送进均质罐21内进行循环均质处理，混合油泥经过循环均质处理后通过第四输送泵23进入循环脱水装置3；

优选地，均质罐21内还设置有搅拌装置25，搅拌装置25具有容纳在均质罐内腔体的搅拌叶片，混合油泥进入均质罐后，经过搅拌叶片的搅动进行预均质，为此，搅拌装置25需要在第一循环泵22运行前开始旋转搅动。

混合油泥的循环均质过程具体为：混合油泥在均质罐21内经过搅拌叶片的旋转搅拌混合，经第一循环泵22排入到均质循环支路，并在均质循环支路中投放稳定剂和/或乳化剂，以利于混合油泥的充分均质以及稳定均质后的混合油泥主成分，混合油泥与稳定剂和/或乳化剂混合后再次进入均质罐21内旋转搅拌混合，如此循环，直至混合油泥的粘度处于200mpa.s～300mpa.s、含油率和含砂率均处于5％～10％后，PLC控制装置5控制循环均质装置2停止循环作业，并运行第四输送泵23将混合油泥输送进入循环脱水装置3。

循环脱水装置3包括脱水罐31、第二循环泵32、第五输送泵33以及循环脱水管路，第二循环泵32通过设置在脱水罐底部的循环出口将脱水罐31内的混合油泥抽入循环脱水管路中，循环脱水管路设置有油泥雾化器34，油泥雾化器34可以降低流经的混合油泥油水分离表面的张力，增加混合油泥中的油水蒸发面积，循环脱水管路通过设置在脱水罐底侧的循环入口将混合油泥再次输送进脱水罐31内进行循环脱水处理，混合油泥经过循环脱水处理后通过第五输送泵33进入延迟焦化装置4；

优选地，当混合油泥的含水率在2％～5％的范围内时，即可完成脱水循环作业，PLC控制装置5控制循环脱水装置3停止循环作业，并运行第五输送泵33将混合油泥输送进入延迟焦化装置4。

延迟焦化装置4包括智能雾化器41、蒸汽产生装置42、加热炉43、第六输送泵44以及焦炭塔45，智能雾化器41包括油泥入口以及蒸汽入口，其中油泥入口通过油泥管道与第五输送泵33连接，蒸汽入口连接蒸汽产生装置42，智能雾化器41通过第六输送泵44连接至焦炭塔45的入口，加热炉43的焦化油出口同样连接至焦炭塔45的入口，在大吹汽过程中，利用焦炭塔45中的焦炭巨大的热容对混合油泥中的油进行缩合、裂解，转化的轻质油类和含烃气体进行资源化回收，而焦化过程中产生的固态物残留在焦化缩合裂解产生的焦炭中，完成混合油泥的资源无害化处理；

需要指出的是，由于脱水罐31内温度较高，混合油泥在循环脱水过程中，会有部分水分蒸发至脱水罐31顶部，考虑到本发明采用的是延迟焦化装置4在其大吹汽阶段对混合油泥进行焦化处理，而大吹汽阶段利用的是蒸汽产生装置42产生的蒸汽并输送至焦炭塔45作为冷却介质，因此需要消耗较多的蒸汽原料，为了进一步节省延迟焦化装置4的处理成本，本发明在脱水罐31的顶部还设置有一个气相出口，混合油泥循环脱水过程中产生的蒸汽通过气相出口，经过流通管线进入焦炭塔45的蒸汽进口，这部分蒸汽随同蒸汽产生装置42产生的蒸汽原料，一同进入焦炭塔45，对混合油泥进行蒸汽吹扫；

此外，PLC控制装置5还分别与第六输送泵44以及蒸汽产生装置42通信连接，并控制进入焦炭塔45内的混合油泥与蒸汽的流量配比以及蒸汽吹扫时间；

通常，随着焦炭塔45内的大吹汽进入到不同的阶段，混合油泥与蒸汽的流量配比也需要随时变化，例如，在大吹汽的初始阶段，此时需要较多的蒸汽辅助油的焦化，混合油泥与蒸汽的流量配比需要控制在10～20:1区间，而随着混合油泥的不断焦化，蒸汽的需求量也逐渐减少，到了大吹汽的末期，通过PLC控制装置5控制混合油泥与蒸汽的流量配比保持在1:1左右即可，而通过实践，蒸汽吹扫时间控制在40～60min内比较适宜。

本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中的本发明的实施例只作为举例而不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离原理下，本发明的实施方法可以有任何形式或修改。

Claims (6)

1.一种含油污泥的资源化回收处理装置，其特征在于，包括原料配比装置、循环均质装置、循环脱水装置、延迟焦化装置以及PLC控制装置，其中：

所述原料配比装置包括隔油池底泥储槽、浮渣储槽以及清罐油泥储槽，所述隔油池底泥储槽、浮渣储槽以及清罐油泥储槽分别通过第一输送泵、第二输送泵以及第三输送泵连接循环均质装置，所述PLC控制装置分别控制第一输送泵、第二输送泵以及第三输送泵的输送油泥流量，完成不同含油污泥原料的质量配比；

所述循环均质装置包括均质罐、第一循环泵、第四输送泵以及循环均质管路，混合油泥首先进入均质罐进行均质处理，所述第一循环泵通过设置在均质罐底部的循环出口将均质罐内的混合油泥抽入循环均质管路中，所述循环均质管路设置有加药装置，加药装置为流经循环均质管路中的混合油泥注入稳定剂和/或乳化剂，所述循环均质管路通过设置在均质罐底侧的循环入口将混合油泥再次输送进均质罐内进行循环均质处理，混合油泥经过循环均质处理后通过第四输送泵进入所述循环脱水装置；

所述循环脱水装置包括脱水罐、第二循环泵、第五输送泵以及循环脱水管路，所述第二循环泵通过设置在脱水罐底部的循环出口将脱水罐内的混合油泥抽入循环脱水管路中，所述循环脱水管路设置有油泥雾化器，所述油泥雾化器可以降低流经的混合油泥油水分离表面的张力，增加混合油泥中的油水蒸发面积，所述循环脱水管路通过设置在脱水罐底侧的循环入口将混合油泥再次输送进脱水罐内进行循环脱水处理，混合油泥经过循环脱水处理后通过第五输送泵进入所述延迟焦化装置；

所述延迟焦化装置包括智能雾化器、蒸汽产生装置、加热炉、第六输送泵以及焦炭塔，所述智能雾化器包括油泥入口以及蒸汽入口，其中油泥入口通过油泥管道与第五输送泵连接，蒸汽入口连接所述蒸汽产生装置，所述智能雾化器通过所述第六输送泵连接至所述焦炭塔的入口，所述加热炉的焦化油出口同样连接至所述焦炭塔的入口，在大吹汽过程中，利用焦炭塔中的焦炭巨大的热容对混合油泥中的油进行缩合、裂解，转化的轻质油类和含烃气体进行资源化回收，而焦化过程中产生的固态物残留在焦化缩合裂解产生的焦炭中，完成混合油泥的资源无害化处理；

所述PLC控制装置还分别与所述第六输送泵以及蒸汽产生装置通信连接，并控制进入焦炭塔内的混合油泥与蒸汽的流量配比以及蒸汽吹扫时间。

2.一种如权利要求1所述的含油污泥的资源化回收处理装置，所述脱水罐的顶部还设置有一个气相出口，混合油泥循环脱水过程中产生的蒸汽通过气相出口，经过流通管线进入所述智能雾化器的蒸汽入口，以部分代替所述蒸汽产生装置输送的蒸汽。

3.一种如权利要求1所述的含油污泥的资源化回收处理装置，所述均质罐内还设置有搅拌装置，所述搅拌装置具有容纳在均质罐内腔体的搅拌叶片，混合油泥进入均质罐后，经过搅拌叶片的搅动进行预均质。

4.一种如权利要求1所述的含油污泥的资源化回收处理装置，所述PLC控制装置通过控制所述第一输送泵、第二输送泵以及第三输送泵的输送油泥流量，将进入所述均质罐的隔油池底泥、浮选浮渣以及储运清罐油泥的质量配比控制在5～10∶10～20∶1～2，优选的，该质量配比为10∶20∶2。

5.一种如权利要求1所述的含油污泥的资源化回收处理装置，当混合油泥的粘度处于200mpa.s～300mpa.s、含油率和含砂率均处于5％～10％后，所述PLC控制装置控制所述循环均质装置停止循环作业，并运行所述第四输送泵将混合油泥输送进入所述循环脱水装置。

6.一种如权利要求1所述的含油污泥的资源化回收处理装置，当混合油泥的含水率在2％～5％的范围内时，即可完成脱水循环作业，所述PLC控制装置控制所述循环脱水装置停止循环作业，并运行所述第五输送泵将混合油泥输送进入所述延迟焦化装置。