CN112280582A - 一种含油浮渣的深度资源化处理系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种含油浮渣的深度资源化处理系统及方法。该含油浮渣的深度资源化处理系统包括设有含油浮渣进料口、生物质进料口和第一出料口的均质调节罐;设有第二进料口和第二出料口的物料输送装置;设有第三进料口和第三出料口的水热液化反应釜;设有第四进料口、粗油出料口、上层混合液出料口和一次反应气体出口的一级旋流分离器;设有第五进料口、氢气进口和第五出料口的精炼器;设有第六进料口、高品质油出料口和二次反应气体出口的二级旋流分离器;设有氢气出口、含碳气体进口和天然气进口的氢气产生器;以及生物处理罐。本发明还提供了一种含油浮渣的深度资源化处理方法。本发明针对含油浮渣进行深度处理,使用范围广、效率高及效果好。
Description
技术领域
本发明涉及危险废弃物处理技术领域。更具体地,涉及一种含油浮渣的深度资源化处理系统及方法。
背景技术
在石油开采、集输、炼制及含油污水处理过程中会产生大量含油的黑色固体、半固体废弃物,被称之为油泥,它的主要成分是油、泥和水。目前,国内石化炼油企业产生的含油废水的除油过程通常采用隔油、一级浮选和二级浮选流程。含油浮渣是石化企业在处理含油污水过程中,气浮单元所产生的一种末端危险固体废弃物。含油浮渣成分复杂,主要由各种固体颗粒、气泡和水形成的絮凝团,其本身的含水量很高,一般在90~99%,形态上呈半固体状态,流动性差。含油浮渣成分上主要包含各种表面活性剂、各种化学处理剂、絮凝剂、轻重质油、黏土矿物及细砂等物质,这些物质凝聚紧密,乳化絮凝严重,沉降性能差,且脱水十分困难。
目前,含油浮渣的处理工艺主要为先将其用板框压滤机或离心脱水机进行脱水后填埋、堆存或直接焚烧。含油浮渣的含水率较高,经过板框压滤机或离心脱水机脱水后成为浮渣滤饼,体积可大幅压缩,以去除其中的油类有机物,焚烧后的灰渣用土地掩埋法处理。焚烧过程中产生的烟气,通过除尘、淋洗工艺处理,使其中的粉尘、氮氧化物、硫化物等达到排放标准后放空。
随着石化炼油企业的原油加工量的逐年增加,而且原油质量也变得趋于重质化、劣质化,相应的含油污水中的有机物、无机物类物质的含量迅速增加,污水处理厂中的气浮单元产生的浮渣量也在逐年增加。相应的,含油浮渣的后续处理也带来的巨大的成本投入和环境破坏。焚烧厂每年处理的含油浮渣量是一定的,含油浮渣量的逐年增加,使得石化企业必须投入大量的成本和人力来处理过量浮渣量。一方面,含油浮渣的外运不但会造成二次污染,而且还会使得污染源进行转移,破坏当地的生态平衡;另一方面,含油浮渣在焚烧过程中会产生大量的水汽,造成后续设备的超负荷运行,能耗增大,污水处理不彻底。
因此,本发明提供了一种含油浮渣的深度资源化处理系统及方法,以解决上述问题。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种含油浮渣的深度资源化处理系统。
本发明的另一个目的在于提供一种含油浮渣的深度资源化处理方法。该方法针对含油浮渣中石油烃类等有毒有害成分进行深度处理,且使用范围广、处理效率高及处理效果好;该方法不仅可以有效地实现含油浮渣的水、油、泥三相分离和处理,回收含油浮渣中的几乎全部原油,还可以得到清洁的可燃气体,使得含油浮渣得到有效地资源化处理,大大降低含油浮渣处理成本和对环境的污染。
为达到上述目的,本发明采用下述技术方案:
一种含油浮渣的深度资源化处理系统,包括:
设有含油浮渣进料口、生物质进料口和第一出料口的均质调节罐;
设有第二进料口和第二出料口的物料输送装置,所述物料输送装置的第二进料口连接所述均质调节罐的第一出料口;
设有第三进料口和第三出料口的水热液化反应釜,所述水热液化反应釜的第三进料口连接所述物料输送装置的第二出料口;
设有第四进料口、粗油出料口、上层混合液出料口和一次反应气体出口的一级旋流分离器,所述一级旋流分离器的第四进料口连接所述水热液化反应釜的第三出料口;
设有第五进料口、氢气进口和第五出料口的精炼器,所述精炼器的第五进料口连接所述一级旋流分离器的粗油出料口;
设有第六进料口、高品质油出料口和二次反应气体出口的二级旋流分离器,所述二级旋流分离器的第六进料口连接所述精炼器的第五出料口;
设有氢气出口、含碳气体进口和天然气进口的氢气产生器,所述氢气产生器的氢气出口连接所述精炼器的氢气进口;以及
设有含碳气体出口、上层混合液进料口、一次反应气体进口和二次反应气体进口的生物处理罐,所述生物处理罐的上层混合液进料口连接所述一级旋流分离器的上层混合液出料口,所述生物处理罐的一次反应气体进口连接所述一级旋流分离器的一次反应气体出口,所述生物处理罐的二次反应气体进口连接所述二级旋流分离器的二次反应气体出口,所述生物处理罐的含碳气体出口连接所述氢气产生器的含碳气体进口。
优选地,所述一级旋流分离器还设有用于将水热液化反应釜产生的含有浮渣产物进行气相、液相和固相三相分离得到的固体颗粒排出的固体颗粒出口。
优选地,所述二级旋流分离器还设有用于排出二次加氢反应所产生污水的第一污水出口。
优选地,所述生物处理罐还设有用于排出生物法处理所产生污水的第二污水出口。
优选地,所述氢气产生器还设有可燃混合气出口。
优选地,所述物料输送装置为污水提升泵或污水型输送泵。
优选地,所述水热液化反应釜内设有用于调节压力和温度的加热装置、用于搅拌反应溶液的搅拌器和用于防爆的安全阀。
优选地,所述一级旋流分离器内设有固体分离装置,可有效分离出固体颗粒。
优选地,所述生物处理罐为密封装置,顶部分布有出气管,底部安装有进气管、废水管和曝气发生装置;该曝气发生装置引入空气形成微气泡,使微气泡与一级旋流分离器分离的上层混合液充分混合;生物处理罐产生的污水由废水管排出,产生的含碳气体由出气管排出。
本发明还提供了一种使用上述系统的含油浮渣的深度资源化处理方法,包括如下步骤:
将含油浮渣和生物质混合均匀后进行水热液化一次反应得到含有浮渣产物;将该含有浮渣产物进行气相、液相和固相三相分离,得到一次反应气体、上层混合液、下层粗油和固体颗粒;将该下层粗油和氢气进行二次加氢反应;将该二次加氢反应的产物分离,得到二次反应气体、污水和高品质油,储存收集该高品质油。本发明中所述粗油为含有氮、硫等较多杂原子的油,所述高品质油为不含氮、硫等杂原子的油。
优选地,所述生物质的添加质量占总进料量的百分比为10~40%,所述含油浮渣的添加质量占总进料量的百分比为60~90%。
优选地,所述生物质为林业类生物质、农业类生物质或城市固体废弃物。
优选地,所述含油浮渣的含水率为90~99%。
优选地,所述水热液化一次反应的反应条件为:温度为250~400℃,压力为4~32Mpa,停留时间为30~180min。
优选地,所述含油浮渣和生物质混合均匀的过程在均质调节罐中进行。
优选地,所述水热液化一次反应的过程在水热液化反应釜中进行。
优选地,均质调节罐中的物料通过物料输送装置输送至水热液化反应釜。
优选地,所述含有浮渣产物进行气相、液相和固相三相分离的过程在一级旋流分离器中进行。
优选地,所述二次加氢反应的过程在精炼器中进行。
优选地,所述二次加氢反应中所需的氢气由氢气产生器提供。
优选地,所述二次加氢反应的产物分离的过程在二级旋流分离器中进行。
优选地,所述方法还包括将所述上层混合液、一次反应气体和二次反应气体输送到生物处理罐的步骤。
优选地,所述上层混合液、一次反应气体和二次反应气体输送至生物处理罐进行生物法处理得到含碳气体和污水。
优选地,所述方法还包括将天然气和生物处理罐中的含碳气体输送至氢气产生器进行反应得到氢气和可燃混合气的步骤。该可燃混合气为除氢气之外的可燃性混合气体,其成分复杂,无法指明具体成分。
优选地,所述方法还包括将二次加氢反应的产物分离得到的污水输送至污水处理厂的步骤。
优选地,所述方法还包括将生物处理罐中生物法处理得到的污水输送至污水处理厂的步骤。
优选地,所述含油浮渣的深度资源化处理方法,具体包括如下步骤:
S101、将含油浮渣和生物质在均质调节罐内混合均匀后通过物料输送装置输送至水热液化反应釜中进行水热液化一次反应得到含有浮渣产物;
S102、将含有浮渣产物输送至一级旋流分离器中进行气相、液相和固相三相分离,得到一次反应气体、上层混合液、下层粗油和固体颗粒;
S103、将上层混合液和一次反应气体输送至生物处理罐进行生物法处理得到含碳气体和污水;
S104、将天然气和生物处理罐中的含碳气体输送至氢气处理器产生氢气和可燃混合气;
S105、将一级旋流分离器中的下层粗油以及氢气处理器产生的氢气均输送至精炼器进行二次加氢反应;
S106、将二次加氢反应的产物输送至二级旋流分离器进行分离,得到二次反应气体、污水和高品质油,收集储存高品质油;将二次反应气体输送到生物处理罐;将生物处理罐产生的污水和二级旋流分离器产生的污水均输送至污水处理厂。
与传统处理模式相比,本发明采用水热反应分离,该工艺具有灵活性强、一次处理量大以及回收资源较为彻底等优点,且对含油浮渣的适应性强。较之目前使用的热解吸技术、微波破乳离心分离技术、溶剂萃取技术等,本发明采用的水热反应法投资和运行成本均大大减少,且处理效果也能满足要求,各项指标均能满足国家标准,技术可行性强。
本发明的有益效果如下:
(1)本发明提供的系统及方法可以有效降低含油浮渣的体积,高效减量化脱水,可将含油浮渣的含水率从90~99%经一级分离后降低到30~40%左右,而经二级分离后降低到5%以下;
(2)本发明提供的系统及方法有效实现含油浮渣的水、油、泥三相分离,可解决含油浮渣处理困难的问题,处理效果好,可回收含油浮渣中的几乎全部原油,污油回收率为95%以上,并可得到清洁的可燃气体,使得含油浮渣得到资源化回收利用,并解决了含油浮渣高成本和高污染处理的难题;
(3)本发明提供的系统及方法成本低,脱水后的油品粘度低,油品使用范围广,且生物质的添加可明显提升最终产品油的品质;
(4)本发明提供的系统及方法可应用于石化企业产生的罐底油泥和剩余活性污泥的无害化处理,也可应用于石油开采和贮运企业产生的各种含油污泥的处理或是多种含油污泥的混合物,特别对含油率高的油泥尤为适用。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1示出本发明提供的含油浮渣的深度资源化处理系统示意图;
其中,1-均质调节罐,2-水热液化反应釜,3-一级旋流分离器,4-精炼器,5-二级旋流分离器,6-生物处理罐,7-氢气产生器,8-物料输送装置。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明,下面结合优选实施例对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解,下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的,不应以此限制本发明的保护范围。
因含油浮渣具有高含水率和多油分特性,使其难以得到有效利用,并危害自然环境和人类生活方式,为解决该问题,本发明提供了一种含油浮渣的深度资源化处理系统及方法,能够有效降低含油浮渣的高水分问题,可回收含油浮渣中的几乎全部原油,使得含油浮渣得到资源化处理和利用。
具体地,结合图1,一种含油浮渣的深度资源化处理系统,包括:
设有含油浮渣进料口、生物质进料口和第一出料口的均质调节罐1;
设有第二进料口和第二出料口的物料输送装置8,所述物料输送装置8的第二进料口连接所述均质调节罐1的第一出料口;
设有第三进料口和第三出料口的水热液化反应釜2,所述水热液化反应釜2的第三进料口连接所述物料输送装置8的第二出料口;
设有第四进料口、粗油出料口、上层混合液出料口和一次反应气体出口的一级旋流分离器3,所述一级旋流分离器3的第四进料口连接所述水热液化反应釜2的第三出料口;
设有第五进料口、氢气进口和第五出料口的精炼器4,所述精炼器4的第五进料口连接所述一级旋流分离器3的粗油出料口;
设有第六进料口、高品质油出料口和二次反应气体出口的二级旋流分离器5,所述二级旋流分离器5的第六进料口连接所述精炼器4的第五出料口;
设有氢气出口、含碳气体进口和天然气进口的氢气产生器7,所述氢气产生器7的氢气出口连接所述精炼器4的氢气进口;以及
设有含碳气体出口、上层混合液进料口、一次反应气体进口和二次反应气体进口的生物处理罐6;该生物处理罐6用于生物法清洁处理一级旋流分离器3分离的上层混合液和一次反应气体以及二级旋流分离器5分离的二次反应气体,得到含碳气体和污水,其中,含碳气体进入氢气产生器7循环利用,污水进入污水处理厂进行后续处理;
由于所述一级旋流分离器3产生的上层混合液中含有大量的水分和一些轻质油,一次反应气体含有一些轻质烃类气体,因此,为实现物料再利用,所述生物处理罐6的上层混合液进料口连接所述一级旋流分离器3的上层混合液出料口,所述生物处理罐6的一次反应气体进口连接所述一级旋流分离器3的一次反应气体出口,从而将一级旋流分离器3分离得到的上层混合液和一次反应气体输送至生物处理罐6中进行清洁处理和循环再利用,并产生含碳气体和污水,而含碳气体为氢气产生器7提供原料气;
所述生物处理罐6的二次反应气体进口连接所述二级旋流分离器5的二次反应气体出口,从而将二级旋流分离器5分离得到的二次反应气体输送至生物处理罐6中进行清洁处理并循环利用;
所述生物处理罐6的含碳气体出口连接所述氢气产生器7的含碳气体进口,从而将生物法处理产生的含碳气体输入氢气产生器7循环利用。
综上,本发明中,均质调节罐1用于将含油浮渣和生物质混合均匀;
水热液化反应釜2用于将均质调节罐1得到的混合物进行水热液化一次反应,得到含有浮渣的产物;
一级旋流分离器3用于将水热液化反应釜2产生的含有浮渣的产物进行气、液、固三相分离,得到一次反应气体、上层混合液、下层粗油和固体颗粒,其中一次反应气体可进入氢气产生器7,上层混合液可流至生物处理罐6进行生物法处理,下层粗油进入精炼器4;
精炼器4用于将一级旋流分离器3分离的粗油与氢气产生器7产生的氢气进行二次加氢反应,得到二次加氢反应的产物;
二级旋流分离器5用于将精炼器4产生的二次加氢反应的产物进行分离,得到二次反应气体、污水和高品质油,其中,二次反应气体进入生物处理罐6中进行清洁循环再利用,污水进入污水处理厂进行后续处理,高品质油可收集储存;
生物处理罐6用于生物法处理来自一级旋流分离器3分离的上层混合液和一次反应气体以及来自二级旋流分离器5产生的二次反应气体,得到含碳气体和污水,其中,含碳气体可进入氢气产生器7循环利用,污水进入污水处理厂进行后续处理;
氢气产生器7用于将生物处理罐6得到的含碳气体和天然气混合反应,得到氢气和清洁的可燃混合气,其中,氢气进入精炼器4进行二次加氢反应,可燃混合气可收集储存;
物料输送装置8用于将均质调节罐1中的混合物料输入水热液化反应釜2。
作为本发明一个优选的实施方式,所述一级旋流分离器3还设有用于将水热液化反应釜2产生的含有浮渣产物进行气相、液相、固相三相分离得到的固体颗粒排出的固体颗粒出口。
作为本发明一个优选的实施方式,所述二级旋流分离器5还设有用于排出二次加氢反应所产生污水的第一污水出口。
作为本发明一个优选的实施方式,所述生物处理罐6还设有用于排出生物法处理所产生污水的第二污水出口。
作为本发明一个优选的实施方式,所述氢气产生器7还设有用于排出含碳气体和天然气混合反应得到的可燃混合气的可燃混合气出口。
作为本发明一个优选的实施方式,所述物料输送装置8为污水提升泵或污水型输送泵。
作为本发明一个优选的实施方式,所述水热液化反应釜2内设有用于调节压力和温度的加热装置、用于搅拌反应溶液的搅拌器和用于防爆的安全阀。
作为本发明一个优选的实施方式,所述一级旋流分离器3内设有固体分离装置,可有效分离出固体颗粒。
作为本发明一个优选的实施方式,所述生物处理罐6为密封装置,顶部分布有出气管,底部安装有废水管和曝气发生装置;该曝气发生装置引入空气形成微气泡,使微气泡与一级旋流分离器3分离的上层混合液充分混合;生物处理罐6产生的污水由废水管排出,产生的含碳气体由出气管排出。
作为本发明的另一方面,本发明还提供了一种使用上述系统的含油浮渣的深度资源化处理方法,包括如下步骤:
将含油浮渣和生物质混合均匀后进行水热液化一次反应得到含有浮渣产物;将该含有浮渣产物进行气相、液相和固相三相分离,得到一次反应气体、上层混合液、下层粗油和固体颗粒;将该下层粗油和氢气进行二次加氢反应;将该二次加氢反应的产物分离,得到二次反应气体、污水和高品质油,储存收集该高品质油。本发明中所述粗油为含有氮、硫等较多杂原子的油,所述高品质油为不含杂原子的油。
此外,本领域技术人员应当理解的是,所述水热液化一次反应、所述二次加氢反应、所述将含有浮渣产物进行气相、液相和固相三相分离以及所述将二次加氢反应的产物分离的方法为常规技术手段,在此不做赘述,上述方法中需要的参数等,本领域技术人员可根据实际需要进行调整。
作为本发明一个优选的实施方式,所述生物质的添加质量百分比为10~40%,所述含油浮渣的添加质量百分比为60~90%;
进一步地,所述生物质为林业类生物质、农业类生物质或城市固体废弃物;
进一步地,所述含油浮渣为石化或炼油企业产生的含油浮渣,也包含其它如隔油池底泥、剩余活性污泥等类型的油泥。
作为本发明一个优选的实施方式,所述水热液化一次反应的反应条件为:温度为250~400℃,压力为4~32Mpa,停留时间为30~180min。
作为本发明一个优选的实施方式,所述含油浮渣和生物质混合均匀的过程在均质调节罐1中进行;
进一步地,所述水热液化一次反应的过程在水热液化反应釜2中进行;
进一步地,均质调节罐1中的物料通过物料输送装置8输送至水热液化反应釜2;
进一步地,所述含有浮渣产物进行气相、液相和固相三相分离的过程在一级旋流分离器3中进行;
进一步地,所述二次加氢反应的过程在精炼器4中进行;
进一步地,所述二次加氢反应中所需的氢气由氢气产生器7提供;
进一步地,所述二次加氢反应的产物分离的过程在二级旋流分离器5中进行。
为有效节约资源,循环利用产物,作为本发明一个优选的实施方式,所述方法还包括将所述上层混合液、一次反应气体和二次反应气体输送到生物处理罐6进行清洁循环利用的步骤;
进一步地,生物处理罐6中通过生物法处理得到含碳气体和污水。
为向氢气产生器7产生氢气提供反应物,作为本发明一个优选的实施方式,所述方法还包括将天然气和生物处理罐6中的含碳气体输送至氢气产生器7的步骤。
此外,所述方法还包括将二次加氢反应的产物分离得到的污水输送至污水处理厂进行后续处理的步骤;
进一步地,所述方法还包括将生物处理罐6中生物法处理得到的污水输送至污水处理厂进行后续处理的步骤。
作为本发明一个优选的实施方式,所述含油浮渣的深度资源化处理方法,具体包括如下步骤:
S101、将含油浮渣和生物质在均质调节罐1内混合均匀后通过物料输送装置8输送至水热液化反应釜2中进行水热液化一次反应得到含有浮渣产物;
S102、将含有浮渣产物输送至一级旋流分离器3中进行气相、液相和固相三相分离,得到一次反应气体、上层混合液、下层粗油和固体颗粒;
S103、将上层混合液和一次反应气体输送至生物处理罐6进行生物法处理得到含碳气体和污水;
S104、将天然气和生物处理罐中的含碳气体输送至氢气处理器7产生氢气和可燃混合气;
S105、将一级旋流分离器3中的下层粗油以及氢气处理器7产生的氢气均输送至精炼器4进行二次加氢反应;
S106、将二次加氢反应的产物输送至二级旋流分离器5进行分离,得到二次反应气体、污水和高品质油,收集储存高品质油;将二次反应气体输送到生物处理罐6;将生物处理罐6产生的污水和二级旋流分离器5产生的污水均输送至污水处理厂。
下面,通过实施例对本发明的内容做进一步的说明。
实施例1
本实施例提供了一种含油浮渣的深度资源化处理方法,包括如下步骤:
1)将800kg的含水率为95%的含油浮渣和200kg的农业类生物质麦秆在均质调节罐内混合均匀后通过污水提升泵输送至水热液化反应釜中进行水热液化一次反应得到含有浮渣产物,其中,水热液化一次反应温度为260℃,水热液化一次反应时间为1小时,水热液化一次反应压力约为4Mpa左右;
2)将含有浮渣产物输送至一级旋流分离器中进行气相、液相和固相三相分离,得到一次反应气体、上层混合液、90kg下层粗油和固体颗粒;
3)将上层混合液和一次反应气体输送至生物处理罐进行生物法处理得到含碳气体和污水;
4)将天然气和生物处理罐中的含碳气体输送至氢气处理器产生氢气和可燃混合气;
5)将一级旋流分离器中的下层粗油以及氢气处理器产生的氢气均输送至精炼器进行二次加氢反应;
6)将二次加氢反应的产物输送至二级旋流分离器进行分离,得到二次反应气体、污水和69.3kg的高品质油,收集储存高品质油;将二次反应气体输送到生物处理罐;将生物处理罐产生的污水和二级旋流分离器产生的污水均输送至污水处理厂。
实施例2
本实施例提供了一种含油浮渣的深度资源化处理方法,包括如下步骤:
1)将700kg的含水率为90%的含油浮渣和300kg的林业类生物质木屑在均质调节罐内混合均匀后通过污水型输送泵输送至水热液化反应釜中进行水热液化一次反应得到含有浮渣产物,其中,水热液化一次反应温度为260℃,水热液化一次反应时间为2小时,水热液化一次反应压力约为5Mpa左右;
2)将含有浮渣产物输送至一级旋流分离器中进行气相、液相和固相三相分离,得到一次反应气体、上层混合液、150kg下层粗油和固体颗粒;
3)将上层混合液和一次反应气体输送至生物处理罐进行生物法处理得到含碳气体和污水;
4)将天然气和生物处理罐中的含碳气体输送至氢气处理器产生氢气和可燃混合气;
5)将一级旋流分离器中的下层粗油以及氢气处理器产生的氢气均输送至精炼器进行二次加氢反应;
6)将二次加氢反应的产物输送至二级旋流分离器进行分离,得到二次反应气体、污水和110kg的高品质油,收集储存高品质油;将二次反应气体输送到生物处理罐;将生物处理罐产生的污水和二级旋流分离器产生的污水均输送至污水处理厂。
显然,本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定,对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动,这里无法对所有的实施方式予以穷举,凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
Claims (10)
1.一种含油浮渣的深度资源化处理系统,其特征在于,包括:
设有含油浮渣进料口、生物质进料口和第一出料口的均质调节罐;
设有第二进料口和第二出料口的物料输送装置,所述物料输送装置的第二进料口连接所述均质调节罐的第一出料口;
设有第三进料口和第三出料口的水热液化反应釜,所述水热液化反应釜的第三进料口连接所述物料输送装置的第二出料口;
设有第四进料口、粗油出料口、上层混合液出料口和一次反应气体出口的一级旋流分离器,所述一级旋流分离器的第四进料口连接所述水热液化反应釜的第三出料口;
设有第五进料口、氢气进口和第五出料口的精炼器,所述精炼器的第五进料口连接所述一级旋流分离器的粗油出料口;
设有第六进料口、高品质油出料口和二次反应气体出口的二级旋流分离器,所述二级旋流分离器的第六进料口连接所述精炼器的第五出料口;
设有氢气出口、含碳气体进口和天然气进口的氢气产生器,所述氢气产生器的氢气出口连接所述精炼器的氢气进口;以及
设有含碳气体出口、上层混合液进料口、一次反应气体进口和二次反应气体进口的生物处理罐,所述生物处理罐的上层混合液进料口连接所述一级旋流分离器的上层混合液出料口,所述生物处理罐的一次反应气体进口连接所述一级旋流分离器的一次反应气体出口,所述生物处理罐的二次反应气体进口连接所述二级旋流分离器的二次反应气体出口,所述生物处理罐的含碳气体出口连接所述氢气产生器的含碳气体进口。
2.根据权利要求1所述的含油浮渣的深度资源化处理系统,其特征在于,所述一级旋流分离器还设有固体颗粒出口;所述二级旋流分离器还设有第一污水出口;所述生物处理罐还设有第二污水出口;所述氢气产生器还设有可燃混合气出口。
3.根据权利要求1所述的含油浮渣的深度资源化处理系统,其特征在于,所述一级旋流分离器内设有固体分离装置。
4.根据权利要求1所述的含油浮渣的深度资源化处理系统,其特征在于,所述水热液化反应釜内设有用于调节压力和温度的加热装置、用于搅拌反应溶液的搅拌器和用于防爆的安全阀。
5.根据权利要求1所述的含油浮渣的深度资源化处理系统,其特征在于,所述生物处理罐为密封装置,顶部分布有出气管,底部安装有进气管、废水管和曝气发生装置。
6.一种含油浮渣的深度资源化处理方法,其特征在于,该方法使用如权利要求1~5任一项所述的含油浮渣的深度资源化处理系统,包括如下步骤:
将含油浮渣和生物质混合均匀后进行水热液化一次反应得到含有浮渣产物;将该含有浮渣产物进行气相、液相和固相三相分离,得到一次反应气体、上层混合液、下层粗油和固体颗粒;将该下层粗油和氢气进行二次加氢反应;将该二次加氢反应的产物分离,得到二次反应气体、污水和高品质油,储存收集该高品质油。
7.根据权利要求6所述的含油浮渣的深度资源化处理方法,其特征在于,所述生物质的添加质量占总进料量的百分比为10~40%,所述含油浮渣的添加质量占总进料量的百分比为60~90%;所述生物质为林业类生物质、农业类生物质或城市固体废弃物;所述含油浮渣的含水率为90~99%。
8.根据权利要求6所述的含油浮渣的深度资源化处理方法,其特征在于,所述水热液化一次反应的反应条件为:温度为250~400℃,压力为4~32Mpa,停留时间为30~180min。
9.根据权利要求6所述的含油浮渣的深度资源化处理方法,其特征在于,所述含油浮渣和生物质混合均匀的过程在均质调节罐中进行;所述水热液化一次反应的过程在水热液化反应釜中进行;均质调节罐中的物料通过物料输送装置输送至水热液化反应釜;所述含有浮渣产物进行气相、液相和固相三相分离的过程在一级旋流分离器中进行;所述二次加氢反应的过程在精炼器中进行;所述二次加氢反应中所需的氢气由氢气产生器提供;所述二次加氢反应的产物分离的过程在二级旋流分离器中进行。
10.根据权利要求9所述的含油浮渣的深度资源化处理方法,其特征在于,所述方法还包括将所述上层混合液、一次反应气体和二次反应气体输送到生物处理罐进行生物法处理得到含碳气体和污水的步骤;
优选地,所述方法还包括将天然气和生物处理罐中的含碳气体输送至氢气产生器进行反应得到氢气和可燃混合气的步骤。
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