CN111778059B - 一种油泥砂预分离-油回收-后处理系统及工艺 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种油泥砂预分离‑油回收‑后处理系统及工艺，通过多种工艺的耦合，不仅油泥砂中的原油得到了回收，而且实现了油泥砂减量化、无害化和资源化的处理，整体经济效益高，节能环保，易于生产自动化和工业化推广，包括预处理系统、原油回收系统、后处理系统，其中除耙式分选机与垃圾处理单元之间、固态含杂物油泥砂与耙式分选机之间、固态不含杂物油泥砂与机械粉碎机之间是通过传送带连接以外，其余输送过程均采用管道连接，减少了处理流程中挥发性物质对环境的污染。

Description

一种油泥砂预分离-油回收-后处理系统及工艺

技术领域

本发明属于油泥砂净化回收处理技术领域，具体的，涉及一种油泥砂预分离-油回收-后处理系统及工艺。

背景技术

油泥砂是一种组份复杂的棕黑色粘稠状物质，主要由水、泥沙和矿物油三部分组成，水、油和泥沙呈现一种非常稳定的悬浮乳化状态，主要来源于油田接转站、联合站的油罐、沉降罐、污水罐、隔油池的底泥以及钻井、作业、管线穿孔而产生的含油污泥。油泥砂的成分复杂，除包含油水砂三相外，还可能含有各种垃圾、化学药剂、微生物、细菌病毒等，处理不当会对土壤、大气、地下水、动植物和人类造成巨大危害。此外，油泥砂中的原油是宝贵资源，目前较为成熟的油泥砂处理技术都舍弃了这一宝贵资源，对其进行减量化和无害化的处理。

油泥砂的处理应满足减量化、无害化、资源化的原则。目前油泥砂的处理技术主要包括焚烧、固化、超临界水氧化、生物处理(生物地耕、生物浮选)、溶剂萃取、调质-机械分离技术、热解、调剖技术、超声波处理技术、化学清洗技术、冷冻/融化、微波辐射等。由于油泥砂来源广、产量大、组成复杂、处理难度大，单一的处理技术难以同时满足油泥砂的减量化、无害化和资源化的处理。结合油泥砂的处理现状和国家的环保要求，对于不同性质、来源的油泥砂，采用的处理工艺应该有一定的针对性，如对于含杂物的油泥砂，应首先进行除杂，而对于不含杂物的油泥砂，则可直接进行后续处理。同时，对于固态、液态、半固体的油泥砂也应该采用不同的预处理工艺。由于现有的诸多处理工艺，一定程度上都有其优势与不足，对其进行科学合理的工艺耦合，可以实现油泥砂减量化、无害化和资源化的处理。

发明内容

基于现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种油泥砂预分离-油回收-后处理系统及工艺，通过多种工艺的耦合，不仅油泥砂中的原油得到了回收，而且实现了油泥砂减量化、无害化和资源化的处理，整体经济效益高，节能环保，易于生产自动化和工业化推广。

本发明采用的技术方案如下：一种油泥砂预分离-油回收-后处理系统，其特征在于：包括预处理系统、原油回收系统、后处理系统，其中，

预处理系统包括耙式分选机、机械粉碎机、循环射流泵、粗筛分机，所述耙式分选机包括多个，其中一台或多台耙式分选机直接与粗筛分机连接，其余耙式分选机依次连接机械粉碎机和循环射流泵，然后与粗筛分机连接，所述循环射流泵和所述粗筛分机均设置有水、萃取剂和助剂的输入口；

原油回收系统包括搅拌器、环流反应器、旋流聚结分离器、电脱沉降罐、离心过滤机，所述搅拌器和旋流聚结分离器分别包括两台，第一台搅拌器的输入端与粗筛分机的细粒径物相出口连接，搅拌器的输出端依次连接环流反应器、第一台旋流聚结分离器，所述环流反应器用于调质处理，所述旋流聚结分离器用于脱附处理，将泥沙表面原油脱离，所述第一台旋流聚结分离器的油相出口连接电脱沉降罐，所述第一台旋流聚结分离器的泥水相出口连接卧螺离心机；所述粗筛分机的大粒径物相出口与第二台搅拌器的输入端连接，第二台搅拌器的输出端依次连接第二台旋流聚结分离器和离心过滤机，所述离心过滤机的轻相出口连接电脱沉降罐，所述离心过滤机的大粒径颗粒出口连接粗砂干化单元；所述搅拌器、环流反应器和旋流聚结分离器均设置有水、萃取剂和助剂的输入口；

后处理系统包括卧螺离心机、板框压滤机和粗砂干化单元，所述卧螺离心机实现泥水分离，得到污泥相和水相，所述卧螺离心机的水相出口连接污水净化单元，所述卧螺离心机的污泥相出口连接板框压滤机，所述板框压滤机连接污泥热解单元，所述板框压滤机压出的污水输送至污水净化单元；所述粗砂干化单元处理处理离心过滤机过滤出的粗砂固相，其将污水输送至污水净化单元，干燥的粗砂送至建筑材料用料。

基于本发明的油泥砂预分离-油回收-后处理系统，本发明还请求保护一种油泥砂预分离-油回收-后处理工艺中，包括下列步骤：

一、油泥砂预分离工艺：

(1)、固态含杂物油泥砂进入预处理系统，先进入耙式分选机除去杂物，杂物进入后处理系统中的垃圾处理单元，除去杂物后的固态含杂物油泥砂进入机械粉碎机进行机械破碎，经机械破碎后的固态含杂物油泥砂与水、萃取剂、助剂等混合后进入循环射流泵进行水力破碎，经水力破碎后的固态含杂物油泥砂进入粗筛分机进行粗细组分分选，得到油泥组分和砾石、粗砂组分；

(2)、固态不含杂物油泥砂进入预处理系统，先进入机械粉粹机进行机械破碎，经机械破碎后的固态不含杂物油泥砂与水、萃取剂、助剂等混合后进入循环射流泵进行水力破碎，经水力破碎后的固态不含杂物油泥砂进入粗筛分机进行粗细组分分选，得到油泥组分和砾石、粗砂组分；

(3)、液态含杂物油泥砂进入预处理系统，先进入耙式分选机除去杂物，杂物进入后处理系统中的垃圾处理单元，除去杂物后的液态含杂物油泥砂进入粗筛分机进行粗细组分分选，得到油泥组分和砾石、粗砂组分；

(4)、液态不含杂物油泥砂进入预处理系统，直接进入粗筛分机进行粗细组分分选，得到油泥组分和砾石、粗砂组分；

(5)、半固态含杂物油泥砂进入预处理系统，先进入耙式分选机除去杂物，杂物进入后处理系统中的垃圾处理单元，除去杂物后的半固态含杂物油泥砂进入机械粉粹机进行机械破碎，经机械破碎后的半固态含杂物油泥砂与水、萃取剂、助剂等混合后进入循环射流泵进行水力破碎，经水力破碎后的半固态含杂物油泥砂进入粗筛分机进行粗细组分分选，得到油泥组分和砾石、粗砂组分；

(6)、半固态不含杂物油泥砂进入预处理系统，先进入机械粉粹机进行机械破碎，经机械破碎后的半固态不含杂物油泥砂与水、萃取剂、助剂等混合后进入循环射流泵进行水力破碎，经水力破碎后的半固态不含杂物油泥砂进入粗筛分机进行粗细组分分选，得到油泥组分和砾石、粗砂组分；

二、对预分离后的油泥砂进行原油回收处理工艺：

(1)、油泥组分与水、萃取剂、助剂等混合后进入原油回收系统，依次进入搅拌器、环流反应器、旋流聚结分离器，经均质处理、调质处理、脱附处理后，得到泥水相和原油液相，其中原油液相进入电脱沉降罐进行脱水净化，经脱水净化后进行原油储存，使油泥砂中的原油得到回收；

(2)、砾石、粗砂组分与水、萃取剂、助剂等混合后进入原油回收系统，依次进入搅拌器和旋流聚结分离器，经均质处理和脱附处理后的砾石、粗砂组分进入离心过滤机进行固液分离，得到粗砂固相和原油液相；

三、对经原油回收处理工艺后的产物进行后处理工艺：

(1)、泥水相进入后处理系统，进入卧螺离心机进行泥水分离，得到污泥相和水相，污泥相进入板框压滤机进行脱水，脱水后的污泥相进入污泥热解单元热解，水相进入污水净化单元净化后，可用于污水回用；

(2)、粗砂固相进入后处理系统，进入粗砂干化单元干化后，可用于建筑材料。

本发明所述油泥砂预分离-油回收-后处理系统中，其特征在于：除耙式分选机与垃圾处理单元之间、固态含杂物油泥砂与耙式分选机之间、固态不含杂物油泥砂与机械粉碎机之间是通过传送带连接以外，其余输送过程均采用管道连接，减少了处理流程中挥发性物质对环境的污染。

本发明的油泥砂预分离-油回收-后处理系统，其相对于现有技术的油泥砂处理系统具备如下优点：

1、水、萃取剂、助剂等的加入，改善了油泥砂的物理、化学性质，使其易于进行水力破碎、粗细分选、水力均质、调质处理和细颗粒脱附过程，提高了整套工艺的处理效果；

2、预分离系统的流程设计，使得本申请可以将不同性质、来源的油泥砂集成于同一套工艺体系中完成预分离、原油回收和后处理过程，易于生产自动化和工业化推广；

3、本发明的工艺对不同物相处理完整，不仅油泥砂中的原油得到了回收，而且实现了油泥砂减量化、无害化和资源化的处理，整体经济效益高，节能环保。

附图说明

图1为本发明所述油泥砂预分离-油回收-后处理系统示意图；

图2为本发明所述油泥砂预分离-油回收-后处理系统工艺流程示意图；

图中：1-耙式分选机；2-机械粉碎机；3-循环射流泵；4-粗筛分机；5-搅拌器；6-环流反应器；7-旋流聚结分离器；8-电脱沉降罐；9-离心过滤机；10-卧螺离心机；11-板框压滤机。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方法，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

参阅附图，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的位置限定用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

图1为本发明油泥砂预分离-油回收-后处理系统示意图，如图1所示，本发明提供的一种油泥砂预分离-油回收-后处理系统，其特征在于：该系统包括预处理系统、原油回收系统、后处理系统；其中，

预处理系统包括耙式分选机1、机械粉碎机2、循环射流泵3、粗筛分机4，所述耙式分选机1包括多个，本实施例中耙式分选机包括三台，其中一台耙式分选机1直接与粗筛分机4连接，另外两台耙式分选机1依次连接机械粉碎机2和循环射流泵3，然后与粗筛分机4连接，所述循环射流泵3和所述粗筛分机4均设置有水、萃取剂和助剂的输入口；

原油回收系统包括搅拌器5、环流反应器6、旋流聚结分离器7、电脱沉降罐8、离心过滤机9，所述搅拌器5和旋流聚结分离器7分别包括两台，第一台搅拌器5的输入端与粗筛分机4的细粒径物相出口连接，搅拌器5的输出端依次连接环流反应器6、第一台旋流聚结分离器7，所述环流反应器6用于调质处理，所述旋流聚结分离器7用于脱附处理，将泥沙表面原油脱离，所述第一台旋流聚结分离器7的油相出口连接电脱沉降罐8，所述第一台旋流聚结分离器7的泥水相出口连接卧螺离心机10；所述粗筛分机4的大粒径物相出口与第二台搅拌器5的输入端连接，第二台搅拌器5的输出端依次连接第二台旋流聚结分离器7和离心过滤机9，所述离心过滤机9的轻相出口连接电脱沉降罐8，所述离心过滤机9的大粒径颗粒出口连接粗砂干化单元；所述搅拌器5、环流反应器6和旋流聚结分离器7均设置有水、萃取剂和助剂的输入口；

后处理系统包括卧螺离心机10、板框压滤机11和粗砂干化单元，所述卧螺离心机10实现泥水分离，得到污泥相和水相，所述卧螺离心机10的水相出口连接污水净化单元，所述卧螺离心机10的污泥相出口连接板框压滤机11，所述板框压滤机11连接污泥热解单元，所述板框压滤机11压出的污水输送至污水净化单元；所述粗砂干化单元处理处理离心过滤机9过滤出的粗砂固相，其将污水输送至污水净化单元，干燥的粗砂送至建筑材料用料。

图2为本发明所述油泥砂预分离-油回收-后处理系统工艺流程示意图，参见图2，本发明所述油泥砂预分离-油回收-后处理系统中，油泥砂根据其物相状态分为固态、液态和半固态，并依据其是否含有杂质将预分离处理工艺分为下列步骤：

(1)、固态含杂物油泥砂进入预处理系统，先进入耙式分选机1除去杂物，杂物进入后处理系统中的垃圾处理单元，除去杂物后的固态含杂物油泥砂进入机械粉碎机2进行机械破碎，经机械破碎后的固态含杂物油泥砂与水、萃取剂、助剂等混合后进入循环射流泵3进行水力破碎，经水力破碎后的固态含杂物油泥砂进入粗筛分机4进行粗细组分分选，得到油泥组分和砾石、粗砂组分。

(2)、固态不含杂物油泥砂进入预处理系统，先进入机械粉粹机2进行机械破碎，经机械破碎后的固态不含杂物油泥砂与水、萃取剂、助剂等混合后进入循环射流泵3进行水力破碎，经水力破碎后的固态不含杂物油泥砂进入粗筛分机4进行粗细组分分选，得到油泥组分和砾石、粗砂组分。

(3)、液态含杂物油泥砂进入预处理系统，先进入耙式分选机1除去杂物，杂物进入后处理系统中的垃圾处理单元，除去杂物后的液态含杂物油泥砂进入粗筛分机4进行粗细组分分选，得到油泥组分和砾石、粗砂组分。

(4)、液态不含杂物油泥砂进入预处理系统，直接进入粗筛分机4进行粗细组分分选，得到油泥组分和砾石、粗砂组分。

(5)、半固态含杂物油泥砂进入预处理系统，先进入耙式分选机1除去杂物，杂物进入后处理系统中的垃圾处理单元，除去杂物后的半固态含杂物油泥砂进入机械粉粹机2进行机械破碎，经机械破碎后的半固态含杂物油泥砂与水、萃取剂、助剂等混合后进入循环射流泵3进行水力破碎，经水力破碎后的半固态含杂物油泥砂进入粗筛分机4进行粗细组分分选，得到油泥组分和砾石、粗砂组分。

(6)、半固态不含杂物油泥砂进入预处理系统，先进入机械粉粹机2进行机械破碎，经机械破碎后的半固态不含杂物油泥砂与水、萃取剂、助剂等混合后进入循环射流泵3进行水力破碎，经水力破碎后的半固态不含杂物油泥砂进入粗筛分机4进行粗细组分分选，得到油泥组分和砾石、粗砂组分。

本发明所述油泥砂预分离-油回收-后处理系统的预分离后原油回收处理工艺包括下列步骤：

(1)、油泥组分与水、萃取剂、助剂等混合后进入原油回收系统，依次进入搅拌器5、环流反应器6、旋流聚结分离器7，经均质处理、调质处理、脱附处理后，得到泥水相和原油液相。

(2)、砾石、粗砂组分与水、萃取剂、助剂等混合后进入原油回收系统，依次进入搅拌器5和旋流聚结分离器7，经均质处理和脱附处理后的砾石、粗砂组分进入离心过滤机9进行固液分离，得到粗砂固相和原油液相。

本发明所述油泥砂预分离-油回收-后处理系统的后处理工艺包括下列步骤：

(1)、原油液相进入后处理系统，进入电脱沉降罐8进行脱水净化，经脱水净化后进行原油储存。

(2)、泥水相进入后处理系统，进入卧螺离心机10进行泥水分离，得到污泥相和水相，污泥相进入板框压滤机11进行脱水，脱水后的污泥相进入污泥热解单元热解，水相进入污水净化单元净化后，可用于污水回用。

(3)、粗砂固相进入后处理系统，进入粗砂干化单元干化后，可用于建筑材料。

本发明所述油泥砂预分离-油回收-后处理系统，其特征还在于：除耙式分选机与垃圾处理单元之间、固态含杂物油泥砂与耙式分选机之间、固态不含杂物油泥砂与机械粉碎机之间是通过传送带连接以外，其余输送过程均采用管道连接，减少了处理流程中挥发性物质对环境的污染。

本发明所述油泥砂预分离-油回收-后处理系统的特点还在于：水、萃取剂、助剂等的加入，改善了油泥砂的物理、化学性质，使其易于进行水力破碎、粗细分选、水力均质、调质处理和细颗粒脱附过程，提高了整套工艺的处理效果。

综上，本发明是针对不同性质、来源的油泥砂进行预分离、原油回收、后处理的整套油泥砂处理系统，不仅油泥砂中的原油得到了回收，而且实现了油泥砂减量化、无害化和资源化的处理，整体经济效益高，节能环保，易于生产自动化和工业化推广。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可作出的各种等效结构或等效流程的修改或变形，或直接或间接运用到其他相关的技术领域，仍在本发明的保护范围以内。

Claims (5)

1.一种油泥砂预分离-油回收-后处理系统，其特征在于：包括预处理系统、原油回收系统、后处理系统，其中，

预处理系统包括耙式分选机、机械粉碎机、循环射流泵、粗筛分机，所述耙式分选机包括多个，其中一台或多台耙式分选机直接与粗筛分机连接，其余耙式分选机依次连接机械粉碎机和循环射流泵，然后与粗筛分机连接；

原油回收系统包括搅拌器、环流反应器、旋流聚结分离器、电脱沉降罐、离心过滤机，所述搅拌器和旋流聚结分离器分别包括两台，第一台搅拌器的输入端与粗筛分机的细粒径物相出口连接，搅拌器的输出端依次连接环流反应器、第一台旋流聚结分离器，所述第一台旋流聚结分离器的油相出口连接电脱沉降罐，所述第一台旋流聚结分离器的泥水相出口连接卧螺离心机；所述粗筛分机的大粒径物相出口与第二台搅拌器的输入端连接，第二台搅拌器的输出端依次连接第二台旋流聚结分离器和离心过滤机，所述离心过滤机的轻相出口连接电脱沉降罐，所述离心过滤机的大粒径颗粒出口连接粗砂干化单元；

后处理系统包括卧螺离心机、板框压滤机和粗砂干化单元，所述卧螺离心机实现泥水分离，得到污泥相和水相，所述卧螺离心机的水相出口连接污水净化单元，所述卧螺离心机的污泥相出口连接板框压滤机，所述板框压滤机连接污泥热解单元，所述板框压滤机压出的污水输送至污水净化单元。

2.根据权利要求1所述的油泥砂预分离-油回收-后处理系统，其特征还在于：所述循环射流泵和所述粗筛分机均设置有水、萃取剂和助剂的输入口；所述搅拌器、环流反应器和旋流聚结分离器均设置有水、萃取剂和助剂的输入口。

3.根据权利要求2所述的油泥砂预分离-油回收-后处理系统，其特征还在于：除耙式分选机与垃圾处理单元之间、固态含杂物油泥砂与耙式分选机之间、固态不含杂物油泥砂与机械粉碎机之间是通过传送带连接以外，其余输送过程均采用管道连接。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的油泥砂预分离-油回收-后处理系统，其特征还在于：所述粗砂干化单元处理离心过滤机过滤出的粗砂固相，其将污水输送至污水净化单元，干燥的粗砂送至建筑材料用料。

5.一种油泥砂预分离-油回收-后处理工艺中，其采用权利要求1-4任一项所述的系统，包括下列步骤：

一、油泥砂预分离工艺：

(1)、固态含杂物油泥砂进入预处理系统，先进入耙式分选机除去杂物，杂物进入后处理系统中的垃圾处理单元，除去杂物后的固态含杂物油泥砂进入机械粉碎机进行机械破碎，经机械破碎后的固态含杂物油泥砂与水、萃取剂、助剂混合后进入循环射流泵进行水力破碎，经水力破碎后的固态含杂物油泥砂进入粗筛分机进行粗细组分分选，得到油泥组分和砾石、粗砂组分；

(2)、固态不含杂物油泥砂进入预处理系统，先进入机械粉粹机进行机械破碎，经机械破碎后的固态不含杂物油泥砂与水、萃取剂、助剂混合后进入循环射流泵进行水力破碎，经水力破碎后的固态不含杂物油泥砂进入粗筛分机进行粗细组分分选，得到油泥组分和砾石、粗砂组分；

(3)、液态含杂物油泥砂进入预处理系统，先进入耙式分选机除去杂物，杂物进入后处理系统中的垃圾处理单元，除去杂物后的液态含杂物油泥砂进入粗筛分机进行粗细组分分选，得到油泥组分和砾石、粗砂组分；

(4)、液态不含杂物油泥砂进入预处理系统，直接进入粗筛分机进行粗细组分分选，得到油泥组分和砾石、粗砂组分；

(5)、半固态含杂物油泥砂进入预处理系统，先进入耙式分选机除去杂物，杂物进入后处理系统中的垃圾处理单元，除去杂物后的半固态含杂物油泥砂进入机械粉粹机进行机械破碎，经机械破碎后的半固态含杂物油泥砂与水、萃取剂、助剂混合后进入循环射流泵进行水力破碎，经水力破碎后的半固态含杂物油泥砂进入粗筛分机进行粗细组分分选，得到油泥组分和砾石、粗砂组分；

(6)、半固态不含杂物油泥砂进入预处理系统，先进入机械粉粹机进行机械破碎，经机械破碎后的半固态不含杂物油泥砂与水、萃取剂、助剂混合后进入循环射流泵进行水力破碎，经水力破碎后的半固态不含杂物油泥砂进入粗筛分机进行粗细组分分选，得到油泥组分和砾石、粗砂组分；

二、对预分离后的油泥砂进行原油回收处理工艺：

(1)、油泥组分与水、萃取剂、助剂混合后进入原油回收系统，依次进入搅拌器、环流反应器、旋流聚结分离器，经均质处理、调质处理、脱附处理后，得到泥水相和原油液相，其中原油液相进入电脱沉降罐进行脱水净化，经脱水净化后进行原油储存，使油泥砂中的原油得到回收；

(2)、砾石、粗砂组分与水、萃取剂、助剂混合后进入原油回收系统，依次进入搅拌器和旋流聚结分离器，经均质处理和脱附处理后的砾石、粗砂组分进入离心过滤机进行固液分离，得到粗砂固相和原油液相；

三、对经原油回收处理工艺后的产物进行后处理工艺：

(1)、泥水相进入后处理系统，进入卧螺离心机进行泥水分离，得到污泥相和水相，污泥相进入板框压滤机进行脱水，脱水后的污泥相进入污泥热解单元热解，水相进入污水净化单元净化后，用于污水回用；

(2)、粗砂固相进入后处理系统，进入粗砂干化单元干化后，用于建筑材料。

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