CN111646666A - 一种含矿物油废物综合利用系统及方法 - Google Patents

一种含矿物油废物综合利用系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种含矿物油废物综合利用系统及方法：包括进料部和主体反应装置，所述主体反应器与进料部之间设置有破碎组件和气流冲击组件，含油污泥由进料部经过破碎组件和气流冲击组件破碎后进入到主体反应装置中；所述主体反应装置后侧设置有烟气收尘装置和节能器，所述节能器的一端气流冲击组件连接，所述烟气收尘装置一端与主体反应器连接，另一端与节能器连接，所述节能器后侧设置有惰性气体发生装置和油水回收装置，油水回收装置后侧设置有烟气循环装置，所述烟气循环装置与主体反应装置进行贯通连接；本发明通过节能装置，尾气冷凝的同时通过热量交换给惰性气体，对物料破碎升温。

Description

一种含矿物油废物综合利用系统及方法
技术领域
本发明涉及城市污泥的处理技术领域，尤其是一种含矿物油废物综合利用系统及方法。
背景技术
含油污泥是炼化及油田企业在生产、加工、储运过程中产生的一种固体废物,主要包括各式沉降罐、储罐、分离器产生的罐底油泥；测试、作业、基建施工产生的作业油泥及落地油泥等。一般含油污泥密度比水稍大，具有很强的粘附性和高粘度，是粘稠状的黑色半流体。含油污泥中的石油类物质主要为沥青质和胶质等重质成分。由于来源不同，不同种类的油泥物理性质，如油水分离性、脱水性、含水率、粘稠度等可能会有比较大的区别。普通含油污泥的含水率为10％～90％，含油率为5％～50％，砂土为55％～65％，比重约为1.6t/m3，孔隙率约为40％。
含油污泥中的油气挥发，使生产区域内空气质量存在总烃浓度超标的现象，散落和堆放的含油污泥污染地表水甚至地下水，使水中COD、BOD和石油类严重超标；另外，含油污泥含有大量的原油，造成土壤中石油类超标，土壤板结，使区域内的植被遭到破坏，草原退化，生态环境受到影响。然而，含油污泥中含油量较高，亦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。加之国家环保政策的日趋严格，这些废弃物必须处理达标后才能排放。因此，无论是从环境保护方面考虑还是从资源回收方面考虑，都应采用合适的工艺对含油污泥进行处理处置。
我国在含油污泥的处理和处置方面起步较晚，在污泥管理的环节还比较弱。借鉴发达国家的经验，首先从源头上控制含油污泥的产生，其次应尽可能的对含油污泥进行回用。在现阶段，受我国经济发展水平的限制，土地填埋在一定时期内还将占有较大的比例。但随着我国环保法规的严格要求以及社会环保意识的不断提高，含油污泥综合治理并资源化利用将成为未来发展之路。相关处理方法归纳起来主要有：固化法、焚烧法、高温裂解法等。
固化法是通过物理化学方法将含油污泥固化或包容在惰性固化基材中的一种无害化处理技术，以便于后续运输、利用或处置。采用固化处理技术能较大程度地减少含油污泥中有害离子和有机物对土壤的侵蚀和淋溶，从而减少对环境的影响和危害；目前，采用固化技术处理后的含油污泥综合利用率较低，且必须征用土地进行卫生或安全填埋，从而使土地的再利用价值低，该法并没有从根本上解决含油污泥的无害化处理，反而增加了一些处理工程中的固化药剂费用，且占地面积大，污染隐患未根本消除。
焚烧法是将含油污泥进行热分解，经氧化使污泥变成体积小，毒性小的炉渣。对于含油污泥焚烧前一般必须经过调制和脱水预处理，在投加PAC或有机阳离子絮凝剂的作用下，经搅拌、重力沉降后，进行分层切水。浓缩预处理后的含油污泥，再经设备脱水、干燥等工艺处理后将泥饼送至焚烧炉进行焚烧，炉内温度800℃～850℃，30min焚烧完毕，灰渣再进一步处理。该法对原料的适应能力较强，废物减容效果较好，但它的能耗高，设备投资大，工艺操作技术要求较高，还存在产生粉尘、SO2等二次污染的可能。
高温裂解法是在绝氧的条件下将含油污泥加热到一定温度，使含油污泥中的轻组分油类和水分受热首先蒸发出来；不能蒸发的重组分油类通过热分解作用转化为轻组分，在复杂的水合和裂化反应中分离，再以气态形式蒸发，并被冷凝回收，从而实现油与废物的分离。在高温裂解过程产生的气相经冷却后形成三种相态物质；气相以CH4、CO等为主；液相以汽油、柴油、石蜡烃和H2O为主；固相为残留固相物与部分油相。该法能以较低温度回收油品，但它的反应条件苛刻、热消耗大、投资高、回收油品质差，且大量原油经热解气化成为热解气，无法回收原油，导致原油回收率较低(一般回收率仅能达到30～50％)，同时由于含油污泥有很强的粘附性和高粘度，易在反应器内壁结焦，增加能耗并降低使用寿命。
发明内容
本发明的目的在于针对上述问题，提供一种含矿物油废物综合利用系统及方法，用以解决传统高温热裂解法处理效果差(处理后固相含油率约4％)、油品回收率低，回收油品质差、能耗高、易结焦等问题。
本发明采用的技术方案如下：
一种含矿物油废物综合利用系统及方法，包括进料部和主体反应装置，所述主体反应器与进料部之间设置有破碎组件和气流冲击组件，含油污泥由进料部经过破碎组件和气流冲击组件破碎后进入到主体反应装置中；所述主体反应装置后侧设置有烟气收尘装置和节能器，所述节能器的一端气流冲击组件连接，所述烟气收尘装置一端与主体反应器连接，另一端与节能器连接，所述节能器后侧设置有惰性气体发生装置和油水回收装置，油水回收装置后侧设置有烟气循环装置，所述烟气循环装置与主体反应装置进行贯通连接。
基于上述结构，从节能器中换热升温至200～250℃的惰性气体，经压缩后通过拉瓦尔喷嘴加速成超音速气流，射入辊式破碎机的粉粹口，与经辊式破碎机初破碎的含油污泥进行高速碰撞，初破碎的含油污泥与突刺进行激烈膨胀，在超音速所产生的能量作用下，中位径为500－2000μm的原料含油污泥，破碎为中位径1～100μm的细小颗粒后进入主体反应装置，由于含油污泥比表面积增加10～20倍以上，使传热面积增大，传热效率提高，且油水固分离逃逸面更大，为油水固分开创造了有利条件。
作为优选的，所述破碎组件设置在进料螺旋输送机的出口处，含油污泥经过辊式破碎机破碎之后向下落入到主体反应器中，所述气流冲击组件设置在辊式破碎机出口到主体反应器之间管壁位置.
作为优选的，所述气流冲击组件为拉瓦尔喷嘴，所述拉瓦尔喷嘴与管壁的角度为90～160°。
作为优选的，所述与拉瓦尔喷嘴相对立的管壁上设置有辅助破碎壁，所述辅助破碎壁上设置有斜向下的突刺。
作为优选的，所述主体反应装置包括送料组件、出料口、排烟口、排废口和加热腔；所述送料组件设置在辊式破碎机的粉碎口下侧位置，所述排烟口设置主体反应器的顶部位置，所述出料口设置在主体反应器的尾部，所述加热腔设置在送料组件下侧位置，所述加热腔与送料组件密封隔绝设置，所述主体反应装置整体为全密闭装置。
作为优选的，所述出料口与外界捞渣机连接，所述排烟口与烟气收尘装置进行连接，所述加热腔与烟气循环装置进行贯通连接，所述加热腔包括尾气氧化室和炉膛，所述尾气氧化室和炉膛相互贯通设置在送料组件下侧位置，所述排废口设置在炉膛侧壁上，
作为优选的，所述主体反应器后的尾气氧化室后设置有尾气吸收装置和烟道。
作为优选的，所述进料部包括上料螺旋运输机、缓冲仓和进料螺旋输送机，油泥通过上料螺旋运输机进入到缓冲仓中，再通过进料螺旋输送机将油泥运输到主体反应装置中。在上料螺旋运输机和进料螺旋输送机对油泥进行输送时，加入抑制剂，通过2次运输过程中的螺旋搅拌，使药剂与含油污泥混合均匀。
本发明还提供一种含矿物油废物综合利用方法，包括以下步骤；
步骤一：确定药剂，通过对含油污泥原料进行试验，确定抑制剂的种类及体积比；
步骤二：药剂拌和，往预处理的含油污泥中添加抑制剂，并进行搅拌均匀；
步骤三：破碎干化，将与抑制剂搅拌均匀后的含油污泥进行机械破碎和气压冲击破碎；
步骤四：主体反应，将通过惰性气体换热升温及尾气氧化放热为进料进行预热升温，辅以外输天然气燃烧为主体反应器供热，对含油污泥导流机构进行传热，对含油污泥在惰性气体的保护下进行热脱附；
步骤五：冷凝回收，经主体反应装置热解脱附后的气体通过节能器及油水回收装置，回收油、水；
步骤六：尾气净化，经冷凝回收后的气体经烟气循环装置将该气体引入主体反应装置尾气氧化室深度净化后达标排放。
基于上述方法，通过抑制剂可以提高回收油品质以及防结焦结垢的产生，关于具有防结焦作用的解释如下：该抑制剂中有机硫在无氧高温裂解条件下，可以分解出HS·自由基，使得反应区的自由基浓度增加，自由基可与金属表面进行反应使金属表面钝化，抑制反应器表面结焦过程，减少结焦量；而抑制剂中的磷化物可减少表面催化成焦作用，使得结焦由初期的不稳定结焦阶段(非均相反应)转化为稳定结焦阶段(均相反应)，降低成焦速度，从而有效的减少和抑制含油污泥成焦速度。
关于可以提升回收油品质的作用的解释如下：抑制剂在无氧高温裂解条件下，生成H2，含油污泥中的油品在高温条件下析出后与H2发生“加氢”反应，可将回收油品中的N、O、S杂原子有机化合物杂质通过“加氢”除去，还可以使反应过程中生成的不饱和烃饱和，生成正(异)构烷烃，从而将低质量的油品转化为优质的轻质油。同时，在H2的作用下，油品中稠环芳烃的缩合反应被抑制，可通过“加氢”生成环烷烃，环烷烃断侧链生成单烷基芳烃，最终生成烷烃和芳烃，不易生成焦炭产物。从而有效的提高回收油的品质。
作为优选的，步骤一中，所述抑制剂的种类及体积比为10～20％的1，2－二氯乙烷(EDC)+30～50％的二甲基硫醚+40％～60％三(三甲代甲硅烷基)亚磷酸盐混合物；步骤三，含油污泥经过进行初步破碎，然后粉碎出料与高速惰性气体进行碰撞进行二次粉碎，所述惰性气体为自节能器换热升温至200～250℃的氩气，经压缩后通过拉瓦尔喷嘴加速成超音速气流，射入粉粹口。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
(1)本发明主体反应装置采用辊式破碎机及加压氩气流体双破碎系统设计，既提高含油污泥间的传热效率及油水固三相分离效率，又能提高抑制剂的效果，还为装置提供了保护气体，保证系统在无氧、无芳烃条件下运行，能杜绝二噁英的产生。
(2)本发明通过节能装置，尾气冷凝的同时通过热量交换给惰性气体，对物料破碎升温；通过烟气循环装置将烟气引至尾气氧化室氧化放热，净化达标的同时，为物料加热，节能环保。
(3)本发明自主研发的抑制剂，在氩气的作用下发挥其最大效力，具有防结焦结垢及提高回收油品质的双重作用。其中，1.防结焦结垢：该抑制剂中有机硫在无氧高温裂解条件下，可以分解出HS·自由基，使得反应区的自由基浓度增加，自由基可与金属表面进行反应使金属表面钝化，抑制反应器表面结焦过程，减少结焦量；而抑制剂中的磷化物可减少表面催化成焦作用，使得结焦由初期的不稳定结焦阶段(非均相反应)转化为稳定结焦阶段(均相反应)，降低成焦速度。2.提高回收油品质：抑制剂在无氧高温裂解条件下，生成H2，含油污泥中的油品在高温条件下析出后与H2发生“加氢”反应，可将回收油品中的N、O、S杂原子有机化合物杂质通过“加氢”去除，还可以使反应过程中生成的不饱和烃饱和，生成正(异)构烷烃，从而将低质量的油品转化为优质的轻质油。同时，在H2的作用下，油品中稠环芳烃的缩合反应被抑制，可通过“加氢”生成环烷烃，环烷烃断侧链生成单烷基芳烃，最终生成烷烃和芳烃，不易生成焦炭产物。
(4)本发明不仅适用于废弃钻井泥浆及岩屑、落地油泥、作业油泥的综合利用，还可与化学热洗装置相结合处理炼厂产生的高含水、高含油类含油污泥，以及被油类、农药类、有机溶剂等污染土壤的修复。经处理后的含油污泥固相残渣(还原土)含油率≤3‰，含水率趋近于零，减量率高，并满足国家最严格的污泥农用标准(GB4284－2018)；回收水中含油≤200ppm，可直接现场回用；回收油中含水≤3％，回收油品质高，可直接外输利用；并且在抑制剂的作用下，原油回收率可达90～95％。
(5)本发明反应系统为多功能一体化装置，包含主体反应装置、惰性气体发生(氩气保护)装置、节能器装置、油水回收装置及烟气循环装置。一体化完成了油泥减量化、无害化、资源化处理要求，装置占地小，单套装置占地40～60m2；处理能力强，处理量5～7t/h。
(6)本发明主体反应装置为全密闭装置，氩气作为惰性气体不仅起破碎作用，还可保证装置在无氧条件下运行，杜绝二噁英的产生。预先加入的抑制剂及氩气的双重作用，能最大程度防止罐壁结焦、提高回收油品质，且回收率高，环保安全
附图说明
图1是本发明系统整体的结构的示意图；
图中标记：1、主体反应装置；2、破碎组件；3、气流冲击组件；4、烟气收尘装置；5、节能器；6、惰性气体发生装置；7、油水回收装置；8、循环水装置；9、尾气吸收装置；10、烟道；101、上料螺旋运输机；102、缓冲仓；103、进料螺旋输送机；104、送料组件；105、出料口；106、排烟口；107、排废口；108、加热腔；109、尾气氧化室；110、炉膛；111、烟气循环装置。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书(包括任何附加权利要求、摘要)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或隐含地包括一个或多个该特征。
实施例1
如图1所示，一种含矿物油废物综合利用系统，包括进料部和主体反应装置1，所述主体反应器与进料部之间设置有破碎组件2和气流冲击组件3，所述气流冲击组件3与物料下落方向相垂直，含油污泥由进料部经过破碎组件2和气流冲击组件3破碎后进入到主体反应装置1中；
所述主体反应装置1后侧设置有烟气收尘装置4和节能器5，所述节能器5的一端气流冲击组件3连接，所述烟气收尘装置4一端与主体反应器连接，另一端与节能器5连接，由主体反应装置1中出来的烟气通过烟气收尘装置4和节能器5，对烟气中的热量进行循环使用；
所述节能器5后侧设置有惰性气体发生装置6和油水回收装置7，所述惰性气体发生装置6中设置有加压泵，惰性气体经过加压后冲入到气流冲击组件3中，在节能器5中，惰性气体对烟气的热量进行吸收，通过气流冲击组件3循环冲入到主体反应装置1中，实现热量的循环利用。
所述油水回收装置7上设置有循环水装置8，油水气的冷凝通过循环水在油水回收装置中完成；循环回水在冷却塔中进行降温，从而保证循环水能以较低温度进行，保证油水气回收效果。
所述油水回收装置7后侧设置有烟气循环装置111，所述烟气循环装置111与主体反应装置进行贯通连接，经节能器5及油水回收装置7后的不凝气体(VOCs)，通过烟气循环装置111将该气体引入主体反应装置1尾气氧化室109中，氧化过程放热用于主体反应器(热脱附)升温，实现能量循环利用。
所述主体反应器后的尾气氧化室109后设置有尾气吸收装置9和烟道10，氧化后的气体经过尾气吸收装置9进行吸收后，在深度净化后通过烟道10进行达标排放。
通过上述整个一体化结构，完成了油泥减量化、无害化、资源化处理的要求，同时本装置占地小，单套装置占地40～60m2；处理能力强，处理量5～7t/h。
所述进料部包括上料螺旋运输机101、缓冲仓102和进料螺旋输送机103，油泥通过上料螺旋运输机进入到缓冲仓102中，再通过进料螺旋输送机103将油泥运输到主体反应装置1中，在上料螺旋运输机101和进料螺旋输送机103对油泥进行输送时，加入抑制剂，通过2次运输过程中的螺旋搅拌，使药剂与含油污泥混合均匀。
所述进料螺旋输送机103运出的含油污泥下落到主体反应装置1中，所述破碎组件2设置在进料螺旋输送机103的出口处，
所述破碎组件2为辊式破碎机，含油污泥经过辊式破碎机破碎之后向下落入到主体反应器中，所述气流冲击组件3设置在辊式破碎机出口到主体反应器之间管壁位置，所述气流冲击组件3为拉瓦尔喷嘴，所述拉瓦尔喷嘴与管壁的角度为90～160°所述与拉瓦尔喷嘴相对立的管壁上设置有辅助破碎壁，所述辅助破碎壁上设置有斜向下的突刺。
基于上述结构，从节能器5中换热升温至200～250℃的惰性气体(氩气)，经压缩后通过拉瓦尔喷嘴加速成超音速气流，射入辊式破碎机的粉粹口，与经辊式破碎机初破碎的含油污泥进行高速碰撞，初破碎的含油污泥与突刺进行激烈膨胀，在超音速所产生的能量作用下，原料含油污泥(中位径500－2000μm)破碎为细小的颗粒(破碎后中位径1～100μm)进入主体反应装置1，由于含油污泥比表面积增加10～20倍以上，使传热面积增大，传热效率提高，且油水固分离逃逸面更大，为油水固分开创造了有利条件。
所述主体反应装置1包括送料组件104、出料口105、排烟口106、排废口107和加热腔108；所述送料组件104设置在辊式破碎机的粉碎口下侧位置，送料装置将2次粉碎后的含油污泥缓速由前端往后端移动，所述排烟口106设置主体反应器的顶部位置，所述出料口105设置在主体反应器的尾部，所述加热腔108设置在送料组件104下侧位置，所述加热腔108与送料组件104密封隔绝设置，所述主体反应装置1整体为全密闭装置。
所述出料口105与外界捞渣机连接，所述排烟口106与烟气收尘装置4进行连接，所述加热腔108与烟气循环装置111进行贯通连接，所述加热腔108包括尾气氧化室109和炉膛110，所述尾气氧化室109和炉膛110相互贯通设置在送料组件104下侧位置，所述排废口107设置在炉膛110侧壁上。
基于上述结构，通过惰性气体换热升温，对废气中的能量进行回收利用，在利用尾气在尾气氧化室109进行氧化放热为进料进行预热升温，对废气中的能量进行进一步利用，当温度不够时，辅以外输天然气在炉膛110中进行燃烧，为主体反应装置1供热，对含油污泥导流机构进行传热；反应温度控制在500℃～600℃；在氩气的保护下，经辊式破碎与惰性气体冲击双重破碎的含油污泥在完成热传递的基础上实现从前端往后端移动，完成热解脱附过程，并从装置尾部通过捞渣机排出，经处理后的固相残渣含油率≤3‰，含水率趋近于零。其中氩气的比热小(25℃时，定容比热容约0.312kJ/(kg·K)，定压比热容约0.52kJ/(kg·K))，可直接影响主体反应装置1的传热系数，提高传热效率；另外，氩气还能保证系统在无氧、无芳烃条件下运行，杜绝二噁英的产生；同时，经试验发现，氩气能大幅提高抑制剂的效果，能最大程度发挥其防结焦以及保证回收油品质的双重作用。
在本实施例中，经主体反应装置1热解脱附后的气体通过节能器5及油水回收装置7，回收油、水。氩气通过节能器5换热后升温至200～250℃，油品冷凝回收温度降至40℃～50℃。经检测，回收油中含水≤3％，回收水中含油≤200ppm，原油回收率达到90％～95％。
在本实施例中，经冷凝回收后的气体大多为不凝气(VOCs)成分，经烟气循环装置111将该气体引入主体反应装置1尾气氧化室109深度净化后达标排放，氧化过程放热用于热脱附反应器升温，实现能量循环利用。
实施例2
本实施例提供一种含矿物油废物综合利用方法，其包括以下步骤：
步骤一：确定药剂，通过对含油污泥原料进行试验，确定抑制剂的种类及体积比；所述抑制剂的种类及体积比为10～20％的1，2－二氯乙烷(EDC)+30～50％的二甲基硫醚+40％～60％三(三甲代甲硅烷基)亚磷酸盐混合物，
通过抑制剂可以提高回收油品质以及防结焦结垢的产生，关于具有防结焦作用的解释如下：该抑制剂中有机硫在无氧高温裂解条件下，可以分解出HS·自由基，使得反应区的自由基浓度增加，自由基可与金属表面进行反应使金属表面钝化，抑制反应器表面结焦过程，减少结焦量；而抑制剂中的磷化物可减少表面催化成焦作用，使得结焦由初期的不稳定结焦阶段(非均相反应)转化为稳定结焦阶段(均相反应)，降低成焦速度，从而有效的减少和抑制含油污泥成焦速度。
关于可以提升回收油品质的作用的解释如下：抑制剂在无氧高温裂解条件下，生成H2，含油污泥中的油品在高温条件下析出后与H2发生“加氢”反应，可将回收油品中的N、O、S杂原子有机化合物杂质通过“加氢”除去，还可以使反应过程中生成的不饱和烃饱和，生成正(异)构烷烃，从而将低质量的油品转化为优质的轻质油。同时，在H2的作用下，油品中稠环芳烃的缩合反应被抑制，可通过“加氢”生成环烷烃，环烷烃断侧链生成单烷基芳烃，最终生成烷烃和芳烃，不易生成焦炭产物。从而有效的提高回收油的品质。
步骤二：药剂拌和，往预处理的含油污泥中添加抑制剂，并进行搅拌均匀，所述添加比例300～500ppm，即往预处理的含油污泥中加入10～20％的1，2－二氯乙烷(EDC)+30～50％的二甲基硫醚+40％～60％三(三甲代甲硅烷基)亚磷酸盐混合物(抑制剂)，添加比例300～500ppm。
步骤三：破碎干化，将与抑制剂搅拌均匀后的含油污泥进行机械破碎和气压冲击破碎，含油污泥经过辊式破碎机进行初步破碎，然后粉碎出料与高速惰性气体进行碰撞进行二次粉碎，所述惰性气体为自节能器5换热升温至200～250℃的氩气，经压缩后通过拉瓦尔喷嘴加速成超音速气流，射入粉粹口；
在超音速所产生的能量作用下，原料含油污泥(中位径500－2000μm)破碎为细小的颗粒(破碎后中位径1～100μm)进入主体反应装置1，由于含油污泥比表面积增加10～20倍以上，使传热面积增大，传热效率提高，且油水固分离逃逸面更大，为油水固分开创造了有利条件。
步骤四：主体反应，将通过惰性气体换热升温及尾气氧化放热为进料进行预热升温，辅以外输天然气燃烧为热脱附反应器供热，对含油污泥导流机构进行传热，反应温度控制在500℃～600℃；
在氩气的保护下，经辊式破碎与惰性气体冲击双重破碎的含油污泥在完成热传递的基础上实现从前端往后端移动，完成热解脱附过程，并从装置尾部通过捞渣机排出，经处理后的固相残渣含油率≤3‰，含水率趋近于零。其中氩气的比热小(25℃时，定容比热容约0.312kJ/(kg·K)，定压比热容约0.52kJ/(kg·K))，可直接影响主体反应装置1的传热系数，提高传热效率；另外，氩气还能保证系统在无氧、无芳烃条件下运行，杜绝二噁英的产生；同时，经试验发现，氩气能大幅提高抑制剂的效果，能最大程度发挥其防结焦及保证回收油品质的双重作用。
步骤五：冷凝回收，经主体反应装置1热解脱附后的气体通过节能器5及油水回收装置7，回收油、水。氩气通过节能器5换热后升温至200～250℃，油品冷凝回收温度降至40℃～50℃。经检测，回收油中含水≤3％，回收水中含油≤200ppm，原油回收率达到90％～95％。
步骤六：尾气净化，经冷凝回收后的气体大多为不凝气(VOCs)成分，经烟气循环装置111将该气体引入主体反应装置1尾气氧化室109深度净化后达标排放，氧化过程放热用于热脱附反应器升温，实现能量循环利用。
实施例3
本实施例是基于实施例1的系统和实施例2的方法以油基岩屑处理能力5t/h，含油25％，含水40％，含固35％为例：
(1)往预处理的含油污泥中加入18％的1，2－二氯乙烷(EDC)+34％的二甲基硫醚+48％三(三甲代甲硅烷基)亚磷酸盐混合物，添加比例350ppm，拌和均匀；
(2)自节能器5换热升温至200℃的氩气，经压缩后通过拉瓦尔喷嘴加速成超音速气流，射入粉粹口，与经辊式破碎机初破碎的含油污泥正面高速碰撞，在超音速所产生的能量作用下，含油污泥原料(经激光粒度仪检测中位径＝1563μm)破碎为细颗粒(中位径＝47μm)，进入主体反应装置1；
(3)通过惰性气体换热升温及尾气氧化放热为进料进行预热升温，辅以外输天然气燃烧为热脱附反应器供热，对含油污泥导流机构进行传热，反应温度约550℃。在氩气的保护下，经辊式破碎与惰性气体冲击双重破碎的含油污泥在完成热传递的基础上实现从前端往后端移动，完成热解脱附过程，并从装置尾部通过捞渣机排出。经检测，处理后的残渣(还原土)含油0.21％，含水率0.05％；
(4)经主体反应装置1热解脱附后的气体通过节能器5及油水回收装置7，回收油、水。氩气通过节能器5换热后升温至200℃，油品冷凝回收温度降至45℃。经检测，回收油中含水1.6％，回收水中含油153ppm，原油回收率达到93％。
(5)经节能器5及油水回收装置7后的不凝气体(VOCs)，通过烟气循环装置111将该气体引入主体反应装置1尾气氧化室109深度净化后达标排放，氧化过程放热用于热脱附反应器升温，实现能量循环利用。
(6)通过添加抑制剂与未添加抑制剂进行含油污泥热脱附处理实验对比，连续处理24h，结焦量减少85％。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种含矿物油废物综合利用系统，其特征在于：包括进料部和主体反应装置，所述主体反应器与进料部之间设置有破碎组件和气流冲击组件，含油污泥由进料部经过破碎组件和气流冲击组件破碎后进入到主体反应装置中；所述主体反应装置后侧设置有烟气收尘装置和节能器，所述节能器的一端气流冲击组件连接，所述烟气收尘装置一端与主体反应器连接，另一端与节能器连接，所述节能器后侧设置有惰性气体发生装置和油水回收装置，油水回收装置后侧设置有烟气循环装置，所述烟气循环装置与主体反应装置进行贯通连接。
2.如权利要求1所述的一种含矿物油废物综合利用系统，其特征在于：所述破碎组件设置在进料螺旋输送机的出口处，含油污泥经过辊式破碎机破碎之后向下落入到主体反应器中，所述气流冲击组件设置在辊式破碎机出口到主体反应器之间管壁位置。
3.如权利要求2所述的一种含矿物油废物综合利用系统，其特征在于：所述气流冲击组件为拉瓦尔喷嘴，所述拉瓦尔喷嘴与管壁的角度为90～160°。
4.如权利要求3所述的一种含矿物油废物综合利用系统，其特征在于：所述与拉瓦尔喷嘴相对立的管壁上设置有辅助破碎壁，所述辅助破碎壁上设置有斜向下的突刺。
5.如权利要求1～4任一所述的一种含矿物油废物综合利用系统，其特征在于：所述主体反应装置包括送料组件、出料口、排烟口、排废口和加热腔；所述送料组件设置在辊式破碎机的粉碎口下侧位置，所述排烟口设置主体反应器的顶部位置，所述出料口设置在主体反应器的尾部，所述加热腔设置在送料组件下侧位置，所述加热腔与送料组件密封隔绝设置，所述主体反应装置整体为全密闭装置。
6.如权利要求5所述的一种含矿物油废物综合利用系统，其特征在于：所述出料口与外界捞渣机连接，所述排烟口与烟气收尘装置进行连接，所述加热腔与烟气循环装置进行贯通连接，所述加热腔包括尾气氧化室和炉膛，所述尾气氧化室和炉膛相互贯通设置在送料组件下侧位置，所述排废口设置在炉膛侧壁上，
7.如权利要求6所述的一种含矿物油废物综合利用系统，其特征在于：所述主体反应器后的尾气氧化室后设置有尾气吸收装置和烟道。
8.如权利要求7所述的一种含矿物油废物综合利用系统，其特征在于：所述进料部包括上料螺旋运输机、缓冲仓和进料螺旋输送机，油泥通过上料螺旋运输机进入到缓冲仓中，再通过进料螺旋输送机将油泥运输到主体反应装置中。
9.基于上述权利要求1～8任一所述的系统的一种含矿物油废物综合利用方法，其特征在于：包括以下步骤；
步骤一：确定药剂，通过对含油污泥原料进行试验，确定抑制剂的种类及体积比；
步骤二：药剂拌和，往预处理的含油污泥中添加抑制剂，并进行搅拌均匀；
步骤三：破碎干化，将与抑制剂搅拌均匀后的含油污泥进行机械破碎和气压冲击破碎；
步骤四：主体反应，将通过惰性气体换热升温及尾气氧化放热为进料进行预热升温，辅以外输天然气燃烧为主体反应器供热，对含油污泥导流机构进行传热，对含油污泥在惰性气体的保护下进行热脱附；
步骤五：冷凝回收，经主体反应装置热解脱附后的气体通过节能器及油水回收装置，回收油、水；
步骤六：尾气净化，经冷凝回收后的气体经烟气循环装置将该气体引入主体反应装置尾气氧化室深度净化后达标排放。
10.基于上述权利要求9所述的一种含矿物油废物综合利用方法，其特征在于：步骤一中，所述抑制剂的种类及体积比为10～20％的1，2－二氯乙烷(EDC)+30～50％的二甲基硫醚+40％～60％三(三甲代甲硅烷基)亚磷酸盐混合物；步骤三，含油污泥经过进行初步破碎，然后粉碎出料与高速惰性气体进行碰撞进行二次粉碎，所述惰性气体为自节能器换热升温至200～250℃的氩气，经压缩后通过拉瓦尔喷嘴加速成超音速气流，射入粉粹口。
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