CN110845098A - 一种用于处理原油槽底泥的方法 - Google Patents

Abstract

一种用于处理原油槽底泥的方法，包括一油泥预处理步骤，一旋流三相分离步骤、一石油气氧化焚毁步骤、一液态触媒萃取步骤、一液态触媒回收步骤，其中于该旋流三相分离步骤所产生的油品回收至回收油暂存槽以便后送至原油槽，废气则导入该石油气氧化焚毁步骤进行氧化焚毁，于该液态触媒萃取步骤所产生的固体废弃物则可直接掩埋或加以固化再利用；于该液态触媒萃取步骤所产出的原油及液态触媒混合物则先送入混合液暂存槽，等待送入后段的液态触媒回收步骤将液态触媒回收循环再利用。

Description

一种用于处理原油槽底泥的方法

技术领域

本发明涉及一种处理原油槽底泥的方法，特别是指其为一种处理通过原油槽清理作业而移出油槽外的油泥的方法。

背景技术

基于安全考虑，依据工业安全要求，用于储存原油的储槽必须至少每隔五年开槽乙次进行安全检查，而为了能仔细检查及确认油槽结构、管件、槽底、排水设施、油槽壁、以及其它主要架构均仍然完好可用，通常业主都会将原油槽中存放的原油先行抽离，再将油槽底部的油泥清除出油槽外，再以蒸汽或高温热水对油槽内部的油槽壁以及底板进行清洗，直至检查人员可进入槽内用肉眼对整个油槽进行详细检查为止。

而经移除至油槽外的原油槽底泥，为能减少其体积以便进一步处理，一般做法是要求承包商使用离心分离机(Decanter)或其它设备对油泥进行「减积」处理，以离心力将油泥中的固体物与原油分离，以便进行后续处理；之后，经离心分离回收的原油则以油罐车载运送回其它原油槽与原油混合，而残余的固体物(Dry Cake)，则被装入50加仑铁桶内，运送至焚化厂搀配入燃煤中一起焚烧，既能增加燃煤热值，又可将这些残余固体物澈底销毁，因此，此种方法乃市面上所通行的工法。

然而，由于原油槽底泥于处理前所含的油份高达百分之九十以上(90%)，其主要成份则是沥青质及石蜡，因其黏滞性很强，因此能够牢固的附着在油泥中的固体废弃物表面及洞孔内(Porous)，以Decanter所产生的离心力，跟本无法将之与固体物分离，因此，依据实测数据，如以体积( volume V%)做为测试基准时，经过离心分离机所处理过后装桶的油泥，其固体物所含比例约为百分之十五(15%)，而湿度(Moisture)即液状物含油及水则约为百分之八十五(85%)，而在液状物中其中约有百分之五十(50%)是油份即碳氢化合物，其余的液态物质35%则是水份。如果以重量(weight wt%)做为测量基准时，由于固体废弃物比重可高达2.7(2.7g/kg)， 而碳氢化合物的比重则约在0.9(0.9g/kg)，因此，如以固体物重量为测量基准(wt%)，则残留在固体废弃物表面及洞孔中的碳氢化合物其含量仍高达5%以上，而含水量则在3~5%之间。

就以上的数据可知，通过离心分离处理而装载于50加仑铁桶内待进一步处理的油泥其所含的的碳氢化合物高达其体积比高达50%以上，以一只有效容积10万立方米的原油槽为例，每5年中所产生的槽底油泥约有2,000立方米，以离心机对此油泥进行减积，则固体废弃物及固形物的体积仍有200立方米之谱，而此200立方米的固体废弃物中所含的原油则仍高达100立方米；如以原油的比重为900kg/M3为准，则以重量计的原油则有90公吨(90MT)，或者是近500桶的原油(500bbls)；如此大量的原油以焚化方式焚毁所造成的资源浪费不言可喻，而其因焚烧所产生的空气污染排放物对环境所造成的冲击更不待言。

虽然，市面上除了以离心分离机进行处理的工打之外，也有采用热裂解(Pyrolysis)对油泥进行间接加热的热裂解工法；但由于采用热裂解工法需于厌氧状态下将物料加热至550℃以上使油泥沸腾及蒸发，但由于油泥中的水及油于此一温度会有共沸问题，因此，所产出的废水会含有高比例的含油量，而回收油中也有高比例的含水量， 因此如要加以回收则必须进行再处理，或者在热裂解塔的冷凝塔段增加几个「再循环蒸馏」的构造，如此一来，控制装置会变得很复杂，且作业成本大幅提高。另外，由于热裂解需采用“批组式”(Batch Type)方式操作，效率不高则是另一个障碍，因此，直至目前，此一热裂解工法于市场上并不常见。

有如前述，由于原油槽底泥中逾90%都是原油成份，因此，无论以何种方工法对油泥进行处理，最终目标均需将油泥中的原油全数回收才是正途，除了可避免造成资源浪费之外，亦可避免焚烧油泥形成空气污染对环境造成冲击。

本发明人乃本着多年从事原油槽底泥的控制、减量、以及相关业务的实务经验，积极潜心研发思考，再配合实际的实验，致有本发明的产生。

发明内容

本发明在提供一种处理原油槽底泥的方法，对于已清出油槽外的油泥，进行完整的处理；整个则包括有六个可独立运作的步骤，兹分述如下：

一油泥预处理步骤，将油泥进行过滤以及均质化的预处理，方法是先将油泥中粗大的固形物例如大型石块、螺丝、铁片等等，先行滤除，且将油泥送入预热槽先行预热使油泥呈流动状态，以利送入下一阶段的处理步骤即该旋流三相分离步骤进行处理。

一旋流三相分离步骤，利用高温蒸汽做为搓洗剂，于一旋流三相分离机的旋流(Cyclone)槽内将油泥进行搓洗加热使碳氢化合物溶解及悬浮、使废水蒸发、以及石油气挥发，进而使油、水、固体废弃物及石油气均被分离出来；

一石油气氧化焚毁步骤，利用一热氧化焚毁装置(Thermal Oxidation Device)，将产自该旋流三相分离机的石油气抽取、搜集之后，再以热氧化法(Thermal Oxidation)将其氧化及焚毁(Combustion)；

一液态触媒萃取步骤，接续于该旋流三相分离步骤之后，于该旋流三相分离步骤将油与水分离后，针对所残留的该固体废弃物包括多孔隙(Porous) 的结构物和具有黏滞性碳氢化合物，应用一微气泡萃取步骤配合液态触媒，以冲激的方式，使粒径小至20 微米(0.02mm)的微气泡携带液态触媒渗入固体废弃物的洞孔内，将残留于多孔隙的固体废弃物(Porous)表面及洞孔内的碳氢化合物即油份全部萃取出来；

一液态触媒回收步骤，包括有一组两阶段的分子蒸馏步骤及装备，以便将液态触媒回收后，以供循环再利用供应给该液态触媒萃取步骤，并使分离回收的原油不含液态触媒；

一废水处理步骤，接续于该旋流三相分离步骤，将产自该旋流三相分离机的废水进行处理，该废水处理步骤包括一精密油水分离步骤、一微过滤吸附步骤、一阴阳离子交换步骤，用以将废水中所残留的碳氢化合物全部去除，能将此一放流水回收再利用。

该旋流三相分离步骤将油泥先送入一油泥搅拌槽中，并通过超过100℃以上的过热蒸汽，较佳者例如135℃的过热蒸汽通过该油泥搅拌槽底部的蒸汽盘管对油泥间接加热，之后，再将油泥输送至旋流三相分离机主体装置(Main Unit)的旋流槽舱体(CycloneChamber)中；而温度达135℃的过热蒸汽则从反方向进入旋流槽对油泥产生冲撞及搓洗效应，使油泥中的油份往上悬浮，而于135℃温度下已达挥发状态的废水则变成蒸汽往上挥发，经三相分离机上方的冷凝段之后，还原成液态水体流入废水暂存槽，再输送至该废水处理步骤进行废水处理，而于此135℃工作温度下已变成石油气的C1H4~C3H8等碳氢化合物则变成气体往上悬浮，再由外部真空泵对管线内部抽真空的效应，使石油气被抽送经过一冷凝器冷凝，之后，再通过真空罐下方被抽离，导入该石油气氧化焚毁步骤氧化及焚毁。

较佳者，经过三相分离步骤处理的残余固体废弃物则在该旋流三相分离机的旋流舱(Cyclone)底部持续堆积，直至固体废弃物堆积至一定的总量时，该旋流三相分离机底部的闸刀阀开启，残留的固体废弃物则落入下方的废油渣暂存槽，以待送入该液态触媒萃取步骤进行进一步处理；而通过该旋流三相分离机处理后所回收的油料则直接送入一回收油暂存槽，待该回收油暂存槽达到高液位状态，再将油料送入原油储槽。

较佳者，该石油气氧化焚毁步骤以密闭式氧化及焚毁装置为核心，将由该旋流三相分离步骤所分离出来的废石油气通过一热氧化焚毁装置内建的抽气装置将石油气导入一石油气回收槽后，再通过抽气装置抽送进入该热氧化焚毁装置的密闭式氧化槽中，经过氧化焚毁的废气则通过排气控制装置再排入大气中。

较佳者，该石油气氧化焚毁步骤中，如果石油气氧化时的温度未达到氧化焚毁所设定的温度，该热氧化焚毁装置所内建的进气阀门开启，将外部已配置的丙烷气导入与废石油气混合一起氧化焚毁，以便所排出的气体无任何废石油气。

依照上述，可以避免石油气储存过久产生安全事故或环保议题。

较佳者，该液态触媒萃取步骤将该旋流三相分离机所排出的残余固体废弃物输送至一废油渣暂存槽，再将残余固体废弃物送入一气泡式萃取机的萃取槽中，而之前，为设备初启动之需已先投入液态触媒于萃取槽中，再经过系统所设的微气泡生装置以及槽内默认置喷嘴所射出的微气泡的振荡及清洗后，残留在固体废弃物表面及孔洞中的碳氢化合物包括沥青质以及石蜡均会被溶解及清洗出来，而与液态触媒形成混合物；之后，再继续投入残余固体废弃物时，再将原已储存在一液态触媒储槽的液态触媒依据所投入的残余固体物设定一重量百分比例，而将液态触媒输送入该微气泡萃取机的清洗振荡槽；而由于持续投入物料即残余固体废弃物及液态触媒，因此，在最高液位以上的液态触媒以及碳氢化合物的混合物则会持续升高而产生溢流现象再进入溢流液暂存槽，待液位持续升高达到高液位时，再将混合液输送至回收油/液态触媒混合物暂存槽，等到液位升高至高液位时，再输送进入该液态触媒回收步骤。

依照上述，将经过固/液分离后的残留固体废弃物以微气泡萃取配合液态触媒为萃取剂将残留在固体废弃物中的碳氢化合物完全取出，使得残留的固体废弃物不含任何碳氢化合物，可直接掩埋进行固化处理。

较佳者，该液态触媒回收步骤包括两个以分子蒸馏器为核心的第一阶段分子蒸馏步骤及第二阶段分子蒸馏步骤，该第一阶段分子蒸馏步骤将液态触媒及回收油混合物送经预热器，经过加温后再进入第一个分子蒸馏器，物料即液态触媒及回收油的混合物旋即被第一个分子蒸馏器持续旋转的刮板刮至汽缸壁形成一薄膜，而由于外部的真空泵持续通过冷井的管道对第一个分子蒸馏器内部持续抽真空，因此第一个分子蒸馏器的内部保持一工作压力，于该工作压力下，形成薄膜黏附于第一个分子蒸馏器汽缸壁的混合液于分子自由程的效应下，部分已经达到沸点 (Boling point)的液态触媒分子变成了挥发性气体，由于分子蒸馏器持续通过外部抽真空，因此，通往外部管道的压力形成一个急速下降的压差，而这些已经蒸发的液态触媒分子(Molecular)即雾状(Mist)液态触媒则往压力较低的管道出口移动，而移动至分子蒸馏器本体中央部位时，就被一组内置冷凝器阻挡，由于内置冷凝器的冷凝管表面温度为略低于常温的水温，因此这些已经蒸发的液态触媒分子与冷凝管道接触后则立即被冷凝回复成液态，再循第一个分子蒸馏器下方的出口落入暂存槽，待高液位时再输送回步骤的液态触媒储槽；沸点较高的回收油以及少量未能于第一分子蒸馏步骤被回收的液态触媒混合液，则送至该第二阶段分子蒸馏步骤中进行处理，以防因为液态触媒于该第一阶段分子蒸馏步骤中没有被完全回收造成浪费；该第二阶段的分子蒸馏步骤的配置及作业原理与该第一个分子蒸馏步骤相同。

依照上述，本步骤用于将该液态触媒回收步骤所产出的油料及液态触媒的混合物中将液态触媒回收，以供循环再利用。

较佳者，该废水处理步骤包括一精密油水分离机、一微过滤器、一阴阳离子交换器、一废水暂存槽、一回收油暂存槽及二缓冲槽；由该旋流三相分离步骤所产出的废水被输送至该废水暂存槽，待达到高液位之后抽送入精密油水分离机进行处理，经过处理后的废水则被送入其中之一缓冲槽暂存，等到达到高液位后，再将废水送入该微过滤器，以去除微小的油滴，之后废水被导入另一缓冲槽暂存，等液位升高至高液位时，再将废水送入该阴阳离子交换槽做最终的处理。所谓阴阳离子乃使用经过选别的阴阳离子树脂做为滤料，以吸附废水中的的有害重金属及矿物质，此一步骤则通称为阴阳离子交换步骤。

依照上述，将产自该废水处理步骤的废水进行三阶段的处理，包括精密油水分离步骤、微过滤步骤、以及阴阳离子交换步骤，以便所排放的废水不含任何碳氢化何物以及重金属，以便此一放流水可以回收再利用。

如上所述，针对目前市面上并无供应市场所需，可符合当今高环保标准的能对原油槽底泥进行完整的处理，达成资源完全回收，且无造成任何二次污染的疑虑；因此，于目前，对于原油槽底泥多采用两相或三相离心分离机(Decanter Centrifuge)进行处理后再积存于油泥坑中(Oil Sludge Pit)等待进一步处理、就地掩埋 (Landfill)，或以焚化方式焚毁; 因此，其所将可能造成的二次污染势无可避免。

本发明的效益在于：标准化、操作方法简单、作业成本相对较低、且最终所产出的固体废弃物完全不再残存任何的碳氢化合物，可直接进行掩埋或固化以供再利用；本发明方法及应用的装置可供相关厂商运用，以便将原油槽底泥进行完整处理，达到资源完全回收且无任何二次污染的目标。

附图说明

图1本发明适合处理原油槽底泥的方法方块示意图。

图2 本发明油泥预处理步骤的示意图。

图3 本发明旋流三相分离步骤的示意图。

图4本发明石油气氧化焚毁步骤的示意图。

图5本发明液态触媒萃取步骤的示意图。

图6 本发明液态触媒回收步骤的示意图。

图7本发明废水处理步骤的示意图。

附图标记说明

油泥预处理步骤10

油泥过滤筛103

物料输送泵102

凝析油储存槽101

物料输送泵104

油泥预热槽105

旋流三相分离步骤20

油泥搅拌槽201

蒸汽盘管2011

物料输送泵202

旋流三相分离机203

热交换器204

物料输送泵205

物料输送泵207

真空罐208

真空泵209

回收油暂存槽210

废油渣暂存槽211

冷凝器212

石油气氧化焚毁步骤30

石油气回收槽301

热氧化焚毁装置302

液态触媒萃取步骤40

微气泡萃取机401

废油渣暂存槽402

液态触媒储槽403

固体废弃物储桶404

回收油/液态触媒混合物暂存槽405

物料输送泵406

物料输送泵407

物料输送泵408

微气泡萃取步骤41

液态触媒回收步骤50

分子蒸馏器501

分子蒸馏器502

回收油储槽503

冰水系统504

冷却系统505

中央加热流体系统506

废水处理步骤60

废水暂存槽601

废水进料输送泵602

回收油暂存槽603

废水进料输送泵604

精密油水分离机605

缓冲槽606

废水进料输送泵607

微过滤器608

缓冲槽609

废水进料输送泵610

阴阳离子交换器611。

具体实施方式

下面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。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

请参阅图1，本发明处理原油槽底泥的方法包括一个油泥预处理步骤10，一旋流三相分离步骤20、一石油气氧化焚毁步骤30、一固体废弃物萃取步骤40、一液态触媒回收步骤50，以及应用相关装置。下文将详细说明之：

该油泥预处理步骤10将原油槽底油泥中大形的固体废弃物先行移除，并将物理状况不稳定的油泥做预处理，以便将经过预处理后的油泥送入后续的步骤20处理。

该旋流三相分离步骤20利用超过100℃以上的过热蒸汽，较佳者采用135℃的过热蒸汽做为搓洗剂，于一旋流三相分离机203的旋流(Cyclone)槽内将油泥进行搓洗加热使碳氢化合物溶解及悬浮、使废水蒸发、以及石油气挥发，进而使油、水、固体废弃物及石油气均被分离出来。

该石油气氧化焚毁步骤30则利用一热氧化焚毁装置(Thermal OxidationDevice)302(参阅图4)，将产自该旋流三相分离机203的石油气抽取、搜集之后，再以热氧化法(Thermal Oxidation)将其氧化及焚毁(Combustion)。

该液态触媒萃取步骤40接续该旋流三相分离步骤20，于该旋流三相分离步骤20将油与水分离后，所残留的该固体废弃物包括多个多孔隙(Porous) 的结构物和具有黏滞性碳氢化合物，应用一微气泡式萃取步骤41配合液态触媒将多孔隙的固体废弃物表面及洞孔中的碳氢化合物萃取出来。

该液态触媒回收步骤50包括有一组两阶段的分子蒸馏技术手段，以便将液态触媒回收后，以供循环再利用供应给该液态触媒萃取步骤40，并使分离回收的原油不含液态触媒。

请参阅图1，本发明处理原油槽底泥的一实施例，该方法还结合一废水处理步骤60接续该旋流三相分离步骤20，将产自旋流三相分离机203的废水进行处理；该废水处理步骤60包括一精密油水分离步骤、一活微过滤吸附步骤、一阴阳离子交换步骤，用以将废水中所残留的碳氢化合物全部去除，能将此一放流水回收再利用。

请参阅图1、图2，该油泥预处理步骤10将油泥进行预处理，可将较大体积的废弃物去除，使油泥呈液状具良好的流动性，以便将油泥送入下一阶段的步骤20进行处理。

油泥处理将待处理的油泥送入油泥过滤筛103，将油泥中体积过大的固形物移除，让油泥的固体废弃物粒径保持在直径约2~3mm之间，以利后续的作业之需；经过油泥过滤筛103的油泥则经过物料输送泵104送入油泥预热槽105，经过预处理步骤的油泥则可导入后续作业步骤。

油泥预处理过程中，如部分油泥已呈固体状，流动性不佳，则于过程中可添加适量的凝析油或柴油，使作业达到标准化的目标。

此一部分而可藉物料输送泵102将储存于凝析油储存槽101的凝析油或柴油定量输送到该粉过滤筛103之中，再进行搅拌使其均匀。

请参阅图1、3，该旋流三相分离步骤20将油泥先送入油泥搅拌槽201中，并通过135℃的过热蒸汽通过该油泥搅拌槽201底部的蒸汽盘管2011对油泥间接加热，之后，再由物料输送泵202输送至旋流三相分离机203的主体装置(Main Unit)的旋流(Cyclone)槽内中；而同一时间，蒸汽则从反方向进入旋流槽并对油泥产生冲撞及搓洗效应，使油泥中的油份分离并往上悬浮，而于135℃高温下已达挥发状态的废水则变成蒸汽往上挥发，经三相分离机上方的冷凝段之后，还原成液态水体，再由物料输送泵207输送至该废水处理步骤60进行废水处理；而于此135℃工作温度下已变成石油气的C1H4~C3H8等碳氢化合物则变成气体往上悬浮，再通过外部真空泵209对管线内部抽真空的效应，使石油气通过管路被抽送经过冷凝器212冷凝，之后，再通过真空罐208下方被抽离，导入下一阶段石油气氧化焚毁步骤30氧化及焚毁。

而经过三相分离步骤处理的残余固体废弃物则在该旋流三相分离机203舱底持续堆积，直至固体废弃物堆积至一定的总量时，该旋流三相分离机203底部的闸刀阀开启，残留的固体废弃物则落入下方的废油渣暂存槽211，等待送入液态触媒萃取步骤40进行后续的处理；而通过旋流三相分离机203处理后所回收的油料则直接送入回收油暂存槽210，待回收油暂存槽210达到高液位状态，再将油料送入原油储槽。

除了上述的主要设备之外，该旋流三相分离步骤20并配备有一组热交换器204，及连接附随的物料输送泵205及207，以及连接一组冷凝器212，用以该旋流三相分离步骤20物料输送、热交换或冷却使用等，为使此一步骤符合设备可使用在Zone 1的规格要求，旋流三相分离机203及外围所有的设备均依据NEMA 或ATex IIB T4/T5的防爆规格要求而制作。

请参阅图1、4，该石油气氧化焚毁步骤30以密闭式氧化及焚毁装置为核心，其接续该旋流三相分离步骤20，将由该旋流三相分离步骤20所分离出来的废石油气通过热氧化焚毁装置302内建的抽气装置将石油气导入一石油气回收槽301后，再通过抽气装置抽送进入热氧化焚毁装置302的密闭式氧化槽中，经过氧化焚毁的废气则经过装置的减排装置后再排入大气中。

于作业中，如果石油气氧化时的温度未达到氧化焚毁所设定的温度时，热氧化焚毁装置302所内建的进气阀门会自行开启，将外部已配置的丙烷气导入与废石油气混合一起氧化焚毁，以便所排出的气体再无任何废石油气残存。

请参阅图1、5，该液态触媒萃取步骤40以微气泡萃取步骤41配合由外部搀入的液态触媒，将由该旋流三相分离步骤20所排出的残余固体物中所夹带的碳氢化合物包括沥青质、石蜡、以及其它的碳氢化合物完全溶解及萃取出来，以便残留的固体废弃物不含碳氢化合物可直接掩埋或进行固化处理，而不会产生二次污染问题。

此一部分的处理过程是接续该旋流三相分离步骤20的后续步骤，将该旋流三相分离机203的主体装置所排出的残余固体物输送至废油渣暂存槽402，再以输送带将残余固体废弃物送入微气泡萃取机401的处理槽中，此时槽中已先投入液态触媒至工作液位，此一阶段作业开始时，微气泡发生机开始启动，于槽中通过喷嘴将粒径小于20微米(Ø0.02mm)的微细气泡喷入槽中与残余固体物进行冲激及清洗，携带液态触媒的微气泡则可深入固体废弃物的微细的孔洞之中，将残留在洞孔中的碳氢化合物包括沥青质以及石蜡一起溶解及清洗出来，而与液态触媒形成混合物；之后，再持续投入残余固体废弃物时，物料输送泵406再将原已储存在液态触媒储槽403的液态触媒依据所投入的残余固体物的重量约千分之五(0.5%)的比例，将液态触媒输送入微气泡萃取机401的清洗槽；而由于持续的投入物料即残余固体废弃物以及液态触媒，因此，在最高液位以上的液态触媒以及碳氢化合物的混合物则会持续升高而产生溢流现象再进入溢流液暂存槽，待液位持续升高达到高液位时，再由物料输送泵407将混合液输送至回收油/液态触媒混合物暂存槽405，等到液位升高至高液位时，再以物料输送泵408输送进入该液态触媒回收步骤50。而经微气泡萃取后的残余固体废弃物则在萃取槽中慢慢堆积在萃取槽下方，等该批次的作业时间届满10分钟时，则此一气泡萃取步骤的控制器发出信息停止进料，之后，电磁阀414开启，槽体中的物料通过输送泵412送入高速离心分离机411进行固液分离，被分离后的残余固体物则被推入固体物储存槽404，而液体包括油及液态触媒的混合物则导入混合液暂存槽410，随后再由输送泵413输送至混合液混合槽405等待进一步处理。此一后续的固液分离步骤约为5分钟，之后，电磁阀414关闭，物料即残余固体物又开始从402暂存槽开始进料，而液态触媒也开始从液态触媒储槽开始输送进入微气泡萃取机，直至到达预设液位时，气泡萃取机再度开始启动运转，进行下一批次的微气泡萃取步骤。

由以上的说明可知，该微气泡萃取步骤41即该液态触媒萃取步骤40的核心技术，是以微气泡冲激清洗工法配合液态触媒以萃取残存于残留固体废弃物表面或微细孔洞中的碳氢化合物，使得由该旋流三相分离步骤20所排出的残余固体物不再残留任何碳氢化合物，包括沥青质及石蜡，以达成将残余固体废弃物中的碳氢化合物完全回收，不会再有造成任何二次污染的可能性，以达成将原油槽底泥做终极处理的目标。

上述经过该微气泡萃取步骤41处理后残留的固体废弃物已经不含任何碳氢化合物，尤其是其细微的孔洞之中已完全不残存沥青质、石蜡等物质，可以直接投入固体废弃物储桶404暂存，进而可直接掩埋或进行固化处理。

请参阅图1、图6，该液态触媒回收步骤50是一个接续于该固体废弃物萃取步骤40之后，用于回收液态触媒的步骤。此一步骤及装置包括两个以分子蒸馏器501、502为核心的分子蒸馏步骤。

作业时，来自该液态触媒萃取步骤40的物料输送泵408将液态触媒及回收油混合物送经预热器H1，经过缓慢的温度传递后加温至60℃后再进入第一个分子蒸馏器501，旋即被分子蒸馏器持续旋转的刮板刮至汽缸壁形成一大约0.5mm~1mm厚度的薄膜，而由于外部的真空泵VGA-1或VGA-2持续通过冷井的管道对分子蒸馏器501内部持续抽真空，因此分子蒸馏器501的内部工作压力可保持在100Pa以下，于此工作压力下，形成薄膜黏附于分子蒸馏器501汽缸壁的混合液于分子自由行程(Molecular Free Path)效应下，部分已经达到沸点 (Boling point)的分子亦即液态触媒已经开始变成挥发气体(Mist)，由于分子蒸馏器501持续通过外部抽真空，因此，通往外部管道的压力形成一个急速下降的压差，而这些已经蒸发的液态触媒分子(Molecular)即雾状液态触媒则往压力较低的管道出口移动，但移动至分子蒸馏器501本体中央部位时，就被一组内置冷凝器阻挡，由于内置冷凝器的冷凝管表面温度为略低于常温的水温，因此这些已经被蒸发的液态触媒分子与冷凝管道接触后则立即被冷凝回复成液态，再循分子蒸馏器501下方的出口落入暂存槽，待高液位时再输送回步骤40的液态触媒储槽403(请参阅图5)，而极少部分未能于内置冷凝器被补捉的液态触媒分子则会循着抽真空的管线通道进入连接于分子蒸馏器501外部的冷井，而被冷凝下来，再落入下方的回收缓冲槽Z1中，等液位达到高液位时，再输送至外部的液态触媒暂存槽V5。

沸点较高的回收油及原油、凝析油或柴油、油基润滑剂，则于工作温度为60℃及100 Pa工作压力下仍无法被蒸发，因此，会循着分子蒸馏器501下方侧边的出口流入下方的半成品缓冲槽V1，等待送至第二阶段的分子蒸馏步骤；而极少量的液态触媒于第一分子蒸馏步骤中，或由于进料速度的变化、冷凝速度不足、或分子蒸馏器本体蒸发率的问题没有被完全回收，则与油料一起落入下方的缓冲槽V1与回收油及油基润滑剂等物料形成混合液，而被送入第二段的分子蒸馏步骤加以回收，以避免产生资源浪费的问题。

而在第二阶段的分子蒸馏步骤是一备用的步骤，目的是防止液态触媒因为进料量需大幅增加，或是油泥中的固体物含量突然大幅度增加，以致于所添加的液态触媒也大幅增加，此时，作业参数就需要更动，否则大量增加的触媒就无法完全被回收，会造成操作费用的大幅提高；第二分子蒸馏步骤的配置及作业原理则与第一个分子蒸馏步骤完全相同。

请参阅图6，第二阶段的分子蒸馏步骤单元包括一预热器H4、一分子蒸馏器502、一冷井H6、一个与分子蒸馏器501共享的真空泵VGA-1及VGA-2 (备用)、四物料暂存槽V3~V4及V6~V7、四物料输送泵P4~P7、以及一回收油储槽503。

除了上述两个分子蒸馏单元之外，此一步骤50还包括一个公用的冰水系统504，以提供低温冷凝水给冷井以回收外逸的液态触媒分子；一个冷却系统505，以便将冷却水降温以适合现场使用；一个中央加热流体系统506，以便产生蒸汽，以间接对进入该液态触媒回收步骤50的液态触媒及回收油的混合物进行加热，以符作业需求。

请参阅图1、图7，该废水处理步骤60接续于该旋流三相分离步骤20之后，做为一个辅助的步骤，以便将产自该旋流三相分离步骤20的废水做完整处理，以免废水外流产生二次污染问题。

该废水处理步骤60包括三个物理性的废水处理单元，即一精密油水分离机605、一微过滤器608、及一阴阳离子交换器611，及其它设备包括一废水暂存槽601、一回收油暂存槽603、数个废水进料输送泵602、604、607、610及二缓冲槽606、609。

作业时，由该旋流三相分离步骤20所产出的废水被输送至废水暂存槽601，待达到高液位之后被输送泵604自动抽进入精密油水分离机605进行处理，经过处理后的废水则被送入缓冲槽606暂存，等到储槽达到高液位后，再由废水进料输送泵607将废水送入微过滤器608，以去除粒径小于0.8 Micron的微小油滴，之后废水被导入缓冲槽609暂存，等储槽液位升高至高液位时，再以废水进料输送泵610将废水送入阴阳离子交换器611做最终的处理，以确保经处理后的废水不含任何油份或者异味。

由于该旋流三相分离步骤20需使用蒸汽，而蒸汽则需以水为介质经加热超过100℃才能产生蒸汽，于该旋流三相分离步骤20所使用的蒸汽则是温度为135℃的过热蒸汽，但也需以水为物料加热所得，因此，于该废水处理步骤60所回收的废水最佳的处理方式是送入该旋流三相分离步骤20所配备的软水器中做预处理，之后再送入锅炉中加热使成为过热蒸汽，如此循环使用既能避免任何可能的二次污染，且可将回收水提供给该旋流三相分离步骤20做为水源，可达成资源回收再利用的目标。

显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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。

Claims (10)

1.一种处理原油槽底泥的方法，其特征在于，包括：

一油泥预处理步骤，用以将油泥中的体积较大的固体废弃物移除，并将油泥均质化；

一旋流三相分离步骤，利用过热蒸汽做为搓洗剂，于一旋流三相分离机的旋流槽内将该油泥进行搓洗加热使碳氢化合物溶解及悬浮、使废水蒸发以及使石油气挥发，进而使油、水、固体废弃物及石油气均被分离出来；

一石油气氧化焚毁步骤，利用一热氧化焚毁装置，将产自该旋流三相分离机的石油气抽取、搜集之后，再以热氧化法将其氧化及焚毁；

一液态触媒萃取步骤，接续该旋流三相分离，该旋流三相分离步骤将油与水分离后，所残留的该固体废弃物包括多个多孔隙的结构物和具有黏滞性碳氢化合物，应用一微气泡萃取步骤配合液态触媒将多孔隙的固体废弃物中的碳氢化合物萃取出来；

一液态触媒回收步骤，包括有一组两阶段的分子蒸馏步骤，以便将液态触媒回收后，以供循环再利用供应给该固体废弃物萃取步骤，并使分离回收的原油不含液态触媒。

2.如权利要求1所述的处理原油槽底泥的方法，其特征在于，所述处理原油槽底泥的方法中还结合一废水处理步骤，接续该旋流三相分离步骤，将产自该旋流三相分离机的废水进行处理，该废水处理步骤包括一精密油水分离步骤、一微过滤吸附步骤和一阴阳离子交换步骤，用以将废水中所残留的碳氢化合物全部去除，能将此一放流水回收再利用。

3.如权利要求1所述的处理原油槽底泥的方法，其特征在于，该油泥预处理步骤将待处理的油泥送入油泥过滤筛，将油泥中体积过大的固形物移除，该油泥再藉物料输送泵送入油泥预热槽。

4.如权利要求1或3所述的处理原油槽底泥的方法，其特征在于，该旋流三相分离步骤将经过油泥过滤筛及油泥预热槽的油泥藉物料输送泵送入油泥搅拌槽，并通过135℃过热蒸汽通过该油泥搅拌槽底部的蒸汽盘管对油泥间接加热之后，再将油泥输送至旋流三相分离机的主体装置的旋流槽中；而过热蒸汽则从反方向进入旋流槽对油泥产生冲撞及搓洗效应，使油泥中的油份往上悬浮，而于135℃高温下已变成石油气的碳氢化合物则变成气体往上悬浮，再由外部真空泵对管线内部抽真空的效应，使石油气被抽送经过一冷凝器冷凝之后，再通过真空罐下方被抽离，导入石油气氧化焚毁步骤氧化及焚毁。

5.如权利要求4所述的处理原油槽底泥的方法，其特征在于，该旋流三相分离步骤包括一组热交换器、物料输送泵和一组冷凝器，该热交换器连接该物料输送泵该组冷凝器。

6.如权利要求4所述的处理原油槽底泥的方法，其特征在于，经过三相分离步骤处理的残余固体废弃物则在该旋流三相分离机旋流舱底持续堆积，直至固体废弃物堆积至一定的总量时，该旋流三相分离机底部开启，残留的固体废弃物则落入下方的废油渣暂存槽，送入一固体废弃物萃取步骤进行处理；而通过该旋流三相分离机处理后所回收的油料则直接送入一回收油暂存槽，待该回收油暂存槽达到高液位状态，再将油料送入一原油储槽。

7.如权利要求1所述的处理原油槽底泥的方法，其特征在于，该石油气氧化焚毁步骤以密闭式氧化及焚毁装置为核心，将由该旋流三相分离步骤所分离出来的废石油气通过一热氧化焚毁装置内建的抽气装置将石油气导入一石油气回收槽后，再通过抽气装置抽送进入该热氧化焚毁装置的密闭式氧化槽中，经过氧化焚毁的石油气则排入大气中。

8.如权利要求4所述的处理原油槽底泥的方法，其特征在于，该液态触媒萃取步骤将该旋流三相分离机所排出的残余固体废弃物输送至一废油渣暂存槽，再将残余固体废弃物送入一微气泡萃取机的处理槽中，此时该处理槽中已先投入液态触媒，而经过含着液态触媒的微气泡冲激及清洗后，残留在固体废弃物表面及孔洞中的碳氢化合物包括沥青质以及石蜡均会被溶解及清洗出来，而与液态触媒形成混合物，而后再继续投入残余固体废弃物时，再将原已储存在一液态触媒储槽的液态触媒依据所投入的残余固体物设定一重量百分比例，而将液态触媒输送入该微气泡萃取机的振荡槽；而由于持续的投入物料即残余固体废弃物以及液态触媒，因此，在最高液位以上的液态触媒以及碳氢化合物的混合物则会持续升高而产生溢流现象再进入溢流液暂存槽，待液位持续升高达到高液位时，再将混合液输送至回收油/液态触媒混合物暂存槽，等到液位升高至高液位时，再输送进入一液态触媒回收步骤。

9.如权利要求8所述的处理原油槽底泥的方法，其特征在于，该液态触媒回收步骤包括第一阶段分子蒸馏步骤，该第一阶段分子蒸馏步骤将液态触媒及回收油混合物送经预热器，经过加温后再进入第一个分子蒸馏器，旋即被第一个分子蒸馏器持续旋转的刮板刮至汽缸壁形成一薄膜，而由于外部的真空泵持续通过冷井的管道对第一个分子蒸馏器内部持续抽真空，因此第一个分子蒸馏器的内部保持一工作压力，于该工作压力下，形成薄膜黏附于第一个分子蒸馏器汽缸壁的混合液于分子自由程的效应下，部分已经达到沸点的液态触媒分子即变成了挥发气体，由于分子蒸馏器持续通过外部抽真空，因此，通往外部管道的压力形成一个急速下降的压差，而这些已经蒸发的液态触媒分子即雾状液态触媒分子则往压力较低的管道出口移动，而移动至第一个分子蒸馏器本体中央部位时，就被一组内置冷凝器阻挡，由于内置冷凝器的冷凝管表面温度为略低于常温的水 温，因此这些已经蒸发的液态触媒分子与冷凝管道接触后则立即被冷凝回复成液态，再循第一个分子蒸馏器下方的出口落入暂存槽，待高液位时再输送回步骤的液态触媒储槽。

10.如权利要求9所述的处理原油槽底泥的方法，其特征在于，该液态触媒回收步骤包括第二阶段分子蒸馏步骤，沸点较高的回收油送至该第二阶段分子蒸馏步骤中进行处理，以防因为液态触媒于该第一阶段分子蒸馏步骤中没有被完全回收；

该第二阶段的分子蒸馏步骤的配置及作业原理相同于该第一个分子蒸馏步骤。

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