CN207391231U - 一种炼厂含油污泥高温蒸汽热解装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种炼厂含油污泥高温蒸汽热解装置，包括进料斗、进料预热器、蒸汽过热器、油水冷却分离器、高温热解室和旋风分离器，进料斗与进料预热器的进料口连接，进料预热器的出料口与高温热解室连接，高温热解室中设置有转轴，转轴沿轴向设有一组搅拌叶片，高温热解室的顶部设有一组均匀分布的蒸汽喷嘴，底部具有含油蒸汽出口和出渣口，含油蒸汽出口经管线与旋风分离器的含油蒸汽进口相连；旋风分离器的出风口与进料预热器的进风口连接，进料预热器的油气出口与油水冷却分离器连接。使用本实用新型的装置可实现炼厂含油污泥减量化、资源化、无害化，能够彻底净化油泥。

Description

一种炼厂含油污泥高温蒸汽热解装置

技术领域

本实用新型涉及一种含油污泥处理装置，尤其涉及一种炼厂含油污泥高温蒸汽热解装置，属于石油化工技术领域。

背景技术

含油污泥是危险废物中常见的一种，石油开采、加工中产生了大量的含油污泥，通常油泥的含油率在10～50%，含水率在40～90%。这些油泥成分复杂，含有大量的老化油、胶质、沥青质和固体悬浮物等，属于较稳定的多相体系。由于油泥中油水固三相充分混合，粘度较大，固相难以彻底沉降，导致含油污泥处理困难。目前，随着我国石油化工行业的发展，平均每年约产生300万吨含油污泥。近年来，随着我国环保法规日趋严格，尤其是新修订的《固体废物污染环境防治法》对固体废物提出了更加严格的要求，对未经处理的含油污泥排放按1000元/吨收费。含油污泥无害化处理已成为困扰石油和石油加工行业的一大难题。

国内外针对含油污泥处理难度大，工艺复杂，成本高等问题，展开多种多样的含油污泥处理方法研究与探索，其中部分方法已实现工业化应用。含油污泥的处理以减量化、稳定化和无害化为原则，并尽可能实现资源化利用。当前国内外处理含油污泥的方法一般有如下几种：焚烧法、焦化法、溶剂萃取法和热解法等。其中，焚烧法减量化最明显，无害化较彻底，但是未能充分利用油泥中油类资源，且烟气净化成本投资较大；焦化法只适合处理高含油率的油泥，且需要与焦化工艺相配合，还易影响到焦化塔产品质量；溶剂萃取法是利用萃取剂将含油污泥溶解，再经过搅拌和离心，抽提出含油污泥中的大部分油，将萃取剂进行蒸馏回收后进行循环使用，选择合适的萃取剂是溶剂萃取法的核心，由于萃取剂价格普遍较高，溶剂萃取法至今没有工业化应用；热解法是将含油污泥在绝氧条件下加热到一定温度（一般在500℃左右），使油泥中大分子烃类物质在复杂的裂解反应中断裂成小分子，从而从油泥中挥发出来，该工艺对油泥处理彻底，处理后的污泥含油率达到国家相关标准。

经检索发现，公开号为CN102050556A的中国专利提出了一种含油污泥处理方法，该方法将含油污泥进行离心脱水后通过旋转式干化设备处理，蒸出含油污泥中部分油和水，干化后所产生的焦块进行溶剂萃取处理，对萃取后的物料进行固液分离，分离出的液相送延迟焦化装置，该方法中干化后的油泥还需进一步萃取处理才能达到无害化，并且需要与焦化装置联合使用，限制了其应用范围；公开号为CN103570199A的中国专利提出了一种含油污泥的高效萃取方法，该方法先将含油污泥自然风干，含水率降低至30%以下，再以轻组分的石脑油、轻质油作为萃取剂萃取油泥中油分，萃取后的固相经高温干燥2h后达到无害化标准，该方法采用高品位的油回收低品位的油，成本较高，且对进料含水率有要求，萃取后的固相还需进一步高温处理；公开号为CN201648205U的中国专利公开了一种油田油泥干化处理组合，该组合通过桨叶干燥机在低温160℃左右将油泥中水分和油蒸出，蒸汽与油泥间接接触，加热效率不高，低温下需要将含油率降低至1%以下需要时间很长。因此，油泥无害处理的方法和设备有待改进。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的缺陷，提出一种可回收充分利用含有污泥中有价值成分，且回收成本低，投资少的炼厂含油污泥高温蒸汽热解装置，为炼厂处理含油污泥提供了一种减量化、无害化、资源化的工艺。

本实用新型通过以下技术方案解决技术问题：

一种炼厂含油污泥高温蒸汽热解装置，包括进料斗、进料预热器、蒸汽过热器、油水冷却分离器、高温热解室和旋风分离器，进料斗与进料预热器的进料口连接，进料预热器的出料口与高温热解室连接，高温热解室中设置有转轴，转轴沿轴向设有一组搅拌叶片，高温热解室的顶部设有一组均匀分布的蒸汽喷嘴，底部具有含油蒸汽出口和出渣口，含油蒸汽出口经管线与旋风分离器的含油蒸汽进口相连；旋风分离器的出风口与进料预热器的进风口连接，进料预热器的油气出口与油水冷却分离器连接。

这样，含油污泥在进料预热器中经热风预热后产生油气，再通过进料预热器内置的螺旋状输送绞龙将预热后的含油污泥均匀连续地输送至高温热解室；含油污泥在高温热解室中先由搅拌叶片搅拌破碎成小颗粒，再由蒸汽喷嘴喷出的高温高速过热蒸汽加热，使含油污泥中的油迅速热解挥发，产生含油蒸汽，含油蒸汽包括水蒸气、油份、不凝气以及处理合格的颗粒物（固体颗粒物含油率＜1%）；含油蒸汽进入旋风分离器中进行气固分离，得到固体油泥颗粒等灰渣和热蒸汽，灰渣经排灰口排出，热蒸汽进入进料预热器对含油污泥进行预热；从进料预热器出来的预热后油气进入油水冷却分离器对油气进行冷却分离，液体油进入回收油罐内作为燃料使用或炼制回炼生产使用，不凝气经除雾器除雾后送至燃烧器作为助燃风。

优选地，高温热解室朝尾部方向向下倾斜，且与地面形成5～10°的倾斜角度。这样，从进料端向出渣口倾斜放置，方便排渣。

优选地，进料预热器包括外壳，外壳内设置有螺旋状输送绞龙，输送绞龙与外壳之间具有蒸汽夹套层，蒸汽夹套层与旋风分离器的出风口连接。

上述结构中，进料预热器的蒸汽夹套层与旋风分离器的出风口相连，旋风分离器分离出的热蒸汽将含油污泥预热至100℃左右，先蒸发出油泥中部分水分，使预热后的油泥含水率≤30%，同时配合输送绞龙使预热后的油泥呈松散状态。

优选地，蒸汽喷嘴通过管线与蒸汽过热器的蒸汽出口相连。高温热解室内搅拌叶片先将含油污泥破碎成小颗粒以增加传热效果，同时配合蒸汽喷嘴喷出的高温过热蒸汽，将含油污泥迅速升温至500℃左右，预热后油泥中剩余的少量水分和油份在这一温度下迅速热解挥发成含油蒸汽。

进一步优选地，蒸汽过热器的蒸汽入口通过管线与炼厂的中、低压饱和蒸汽源相连，蒸汽过热器与燃烧器连接，燃烧器将饱和蒸汽加热至500℃左右产生高温过热蒸汽，作为含油污泥热解源。

优选地，油水冷却分离器包括外壳和设置在外壳中的螺旋状换热盘管，换热盘管一端具有与炼厂循环冷却水源相连的循环冷却水进口，另一端具有与炼厂循环水回水管道相连的循环冷却水出口，外壳的上部一端具有油气进口，上部另一端具有出油口，出油口与回收油罐相连。

上述油水冷却分离器采用间壁式换热，通过循环冷却水对油气进行冷却，冷却至50～60℃变成液体，冷却后的液体再经油水分离后其中的油相进入回收油罐，污水经污水排放口进入炼厂的污水处理厂。

进一步优选地，油水冷却分离器的顶部设有除雾器，除雾器的出口与燃烧器的入口相连，入口与油水冷却分离器的外壳内腔相连。这样，油水分离后的不凝气经除雾器除雾后送至燃烧器作为助燃风使用。

更进一步优选地，油水冷却分离器的底部具有与炼厂污水处理装置相连的污水排放口。

优选地，旋风分离器外设有保温棉层，用于对旋风分离器进行保温，防止旋风分离器中的含油热蒸汽受冷而冷凝后将油泥粘结在旋风分离器内壁上，旋风分离器的底部具有排灰口。旋风分离器用于对含油蒸汽进行气固分离，分离出的合格颗粒物（含油率＜1%）由底部排灰口排出，分离后的含油蒸汽含尘量＜100mg/m³，进入进料预热器对油泥进行预热。

优选地，搅拌叶片（17）呈桨叶状。

本实用新型的优点是：

1.在高温热解室内采用高温过热蒸汽直接加热含油污泥，并在搅拌叶片的搅拌下将含油污泥破碎成细小颗粒，以增加传热效果，使得油泥中大分子油分解成小分子从油泥中挥发出来；

2.使用过热蒸汽加热油泥可避免油泥在高温热解室中产生凝结水，进而使油泥粘在设备内壁；

3.旋风分离器分离的热蒸汽进入进料预热器对含油污泥进行预热，充分利用蒸汽余热。

总之，使用本实用新型的装置可实现炼厂含油污泥减量化、资源化、无害化，能够彻底净化油泥。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1为本实用新型一个实施例的结构示意图。

图中：1.进料斗，2.进料预热器，3.蒸汽喷嘴，4.燃烧器，5.蒸汽过热器，6.蒸汽入口，7.含油蒸汽出口，8.除雾器，9.出油口，10.循环冷却水进口，11.油气进口，12.回收油罐，13.油水冷却分离器，14.循环冷却水出口，15.污水排放口，16.高温热解室，17.搅拌叶片，18.出渣口，19.旋风分离器，20.排灰口。

具体实施方式

实施例一

本实施例提供一种炼厂含油污泥高温蒸汽热解装置，其结构如图1所示，包括进料斗1、进料预热器2、蒸汽过热器5、油水冷却分离器13、高温热解室16和旋风分离器19，进料斗1与进料预热器2的进料口连接，进料预热器2包括外壳，外壳上具有进料口、出料口、进风口和油气出口，出料口与高温热解室16连接，外壳内设置有螺旋状输送绞龙，输送绞龙与外壳之间具有蒸汽夹套层，蒸汽夹套层与旋风分离器19的出风口连接。高温热解室16密封，可避免高温热解过程中大量空气泄漏进入其内，高温热解室16朝尾部方向向下倾斜，且与地面形成5～10°的倾斜角度，在高温热解室16中横向设置有转轴，转轴沿轴向设有15个呈螺旋状交错分布的搅拌叶片17，搅拌叶片17呈桨叶状，且高温热解室16的顶部设有七个沿横向均匀分布的蒸汽喷嘴3，底部具有含油蒸汽出口7和出渣口18，出渣口18采用星型气锁卸料，可以定期打开出渣口18对积累的少量颗粒物进行排放，蒸汽喷嘴3通过管线与蒸汽过热器5的蒸汽出口相连，含油蒸汽出口7经管线与旋风分离器19的含油蒸汽进口相连。旋风分离器19壳体上部具有含油蒸汽进口和出风口，底部具有排灰口20，旋风分离器19的出风口与进料预热器2的进风口连接，旋风分离器19外设有保温棉层。进料预热器2的油气出口与油水冷却分离器13的油气进口11连接，油水冷却分离器13包括外壳和设置在外壳中的螺旋状换热盘管，换热盘管一端具有与炼厂循环冷却水源相连的循环冷却水进口10，另一端具有与炼厂循环水回水管道相连的循环冷却水出口14，外壳的上部一端具有油气进口11，上部另一端具有出油口9，出油口9与回收油罐12相连，油水冷却分离器13的顶部还设有除雾器8，除雾器8的出口与燃烧器4的入口相连，入口与油水冷却分离器13的外壳内腔相连，油水冷却分离器13的底部具有与炼厂污水处理装置相连的污水排放口15。油水冷却分离器13的内部还设有切水器，用于保证污水排放口15排出的污水含油率＜100mg/L。

另外，蒸汽过热器5的蒸汽入口6通过管线与炼厂的饱和蒸汽源相连，蒸汽过热器5与位于蒸汽过热器底部的燃烧器4连接，燃烧器4将饱和蒸汽加热至500℃左右产生高温过热蒸汽，作为含油污泥热解源。

装置启动前，先用氮气对高温热裂解室16进行吹扫和保护。工作时，将炼厂含油污泥加入到进料斗1中，进料斗1下端连接进料预热器2，在进料预热器2内部由旋风分离器19输送的热蒸汽将含油污泥预热至100℃左右（此时油泥含水率≤30%，呈松散状态）后，其内部的输送绞龙再将预热后含油污泥连续均匀地输送至高温热解室16，由于采用螺旋输送进料，油泥对高温热解室16的进料口采用油泥进行密封。高温热解室16内的蒸汽喷嘴3与蒸汽过热器5相连，蒸汽喷嘴3喷出高温高速过热蒸汽（约500℃）对油泥进行热裂解，同时高温热解室16内的搅拌叶片17将油泥破碎成小颗粒以便于传热，使油泥中油迅速热解挥发，即大分子油热解成小分子，与水一起蒸发成含油蒸汽，含油蒸汽包括水蒸气、油份、不凝气以及处理合格的颗粒物（固体颗粒物含油率＜1%），热裂解后少量未被含油蒸汽夹带的固体颗粒经出渣口18排出。含油蒸汽经含油蒸汽出口7进入旋风分离器19进行气固分离，分离出的固体油泥颗粒经排灰口20排出，分离出的含油热蒸汽进入进料预热器2对含油污泥进行预热。从进料预热器出来的预热降温后的油气进入油水冷却分离器13，在油水冷却分离器13中对油气进行冷却分离，分离后的油进入回收油罐12作燃料使用或炼制回炼生产使用，不凝气经除雾器8除雾后进入燃烧器4作助燃气。

除上述实施外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种炼厂含油污泥高温蒸汽热解装置，其特征在于：包括进料斗（1）、进料预热器（2）、蒸汽过热器（5）、油水冷却分离器（13）、高温热解室（16）和旋风分离器（19），所述进料斗（1）与进料预热器（2）的进料口连接，所述进料预热器的出料口与高温热解室（16）连接，所述高温热解室（16）中设置有转轴，所述转轴沿轴向设有一组搅拌叶片（17），所述高温热解室（16）的顶部设有一组均匀分布的蒸汽喷嘴（3），底部具有含油蒸汽出口（7）和出渣口（18），所述含油蒸汽出口（7）经管线与旋风分离器（19）的含油蒸汽进口相连；所述旋风分离器（19）的出风口与进料预热器（2）的进风口连接，所述进料预热器（2）的油气出口与油水冷却分离器（13）连接。

2.根据权利要求1所述一种炼厂含油污泥高温蒸汽热解装置，其特征在于：所述高温热解室（16）朝尾部方向向下倾斜，且与地面形成5～10°的倾斜角度。

3.根据权利要求1所述一种炼厂含油污泥高温蒸汽热解装置，其特征在于：所述进料预热器（2）包括外壳，所述外壳内设置有螺旋状输送绞龙，所述输送绞龙与外壳之间具有蒸汽夹套层，所述蒸汽夹套层与旋风分离器（19）的出风口连接。

4.根据权利要求1所述一种炼厂含油污泥高温蒸汽热解装置，其特征在于：所述蒸汽喷嘴（3）通过管线与蒸汽过热器（5）的蒸汽出口相连。

5.根据权利要求4所述一种炼厂含油污泥高温蒸汽热解装置，其特征在于：所述蒸汽过热器（5）的蒸汽入口（6）通过管线与炼厂的饱和蒸汽源相连，所述蒸汽过热器（5）与燃烧器（4）连接。

6.根据权利要求1所述一种炼厂含油污泥高温蒸汽热解装置，其特征在于：所述油水冷却分离器（13）包括外壳和设置在外壳中的螺旋状换热盘管，所述换热盘管一端具有与炼厂循环冷却水源相连的循环冷却水进口（10），另一端具有与炼厂循环水回水管道相连的循环冷却水出口（14），所述外壳的上部一端具有油气进口（11），上部另一端具有出油口（9），所述出油口（9）与回收油罐（12）相连。

7.根据权利要求6所述一种炼厂含油污泥高温蒸汽热解装置，其特征在于：所述油水冷却分离器（13）的顶部设有除雾器（8），所述除雾器（8）的出口与燃烧器（4）的入口相连，入口与油水冷却分离器（13）的外壳内腔相连。

8.根据权利要求7所述一种炼厂含油污泥高温蒸汽热解装置，其特征在于：所述油水冷却分离器（13）的底部具有与炼厂污水处理装置相连的污水排放口（15）。

9.根据权利要求1所述一种炼厂含油污泥高温蒸汽热解装置，其特征在于：所述旋风分离器（19）外设有保温棉层，所述旋风分离器（19）的底部具有排灰口（20）。

10.根据权利要求1所述一种炼厂含油污泥高温蒸汽热解装置，其特征在于：所述搅拌叶片（17）呈桨叶状。