CN209098576U - 一种从油泥中回收油品的蒸汽喷射装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种从油泥中回收油品的蒸汽喷射装置，主要由蒸汽喷头、螺旋推料器、推动轮、刮油器、入料口、出渣口、冷凝水出口、蒸汽出口等部件组成；该装置不仅满足高粘度含油污泥连续处理的要求，而且能够同时回收和净化油泥中的有价油品；回收的油品可以直接输送到炼油厂，冷凝水脱盐回注可以循环产生蒸汽，油泥残渣热解焚烧后得到高能烟气用于提供产生新蒸汽的热能；装置处理油泥能力大、效率高，可根据实际油泥产量的不同设计不同的规格型号，采用常压设计，安全性强，结构紧凑，适应性强，便于卸装和运输。

Description

一种从油泥中回收油品的蒸汽喷射装置

技术领域

本实用新型涉及一种处理含油污泥并回收净化油品的装置，属于环境保护与资源综合利用领域的固体废弃物处理新装备，本装置将蒸汽喷射技术应用于油田废弃物的再生利用，尤其适合于高粘度油泥的无害化处理和老化污油的回收利用。

背景技术

本实用新型涉及的含油污泥是一种来自于原油开采、储存、运输和炼制过程的副产品。油泥含有高浓度的石油烃、重金属和其他难降解的有毒成分，为危险固体废弃物，若得不到及时有效的处理，会严重危害生态环境和人体、动植物体的健康。另外，大量油泥的产生意味着大量石油组分的浪费，从油泥中回收有价值的油品可以增加回收的效益并降低环境的污染。目前，蒸汽喷射技术广泛应用于稠油和超稠油的开采，油田生产区有很多便利的蒸汽源，包括蒸汽锅炉产生的蒸汽，焚烧烟气换热产生的蒸汽以及太阳能经聚光集热器产生的蒸汽。因此，将蒸汽喷射技术引入油田生产区油泥的处理，不仅可以实现油泥的无害化和资源化，同时可以充分有效地利用清洁廉价的蒸汽资源。市面上的油泥蒸汽喷射装置多用于加热油泥，降低油泥的粘度，辅助油泥的处理。专利ZL201320634314.8利用蒸汽射流与油泥发生正面碰撞，使油泥吹散成细小颗粒，油泥中的油分和水分被蒸发出来，进而实现油、水、固三相分离，该工艺运行的蒸汽温度在350～600℃，对设备耐温耐压要求较高，能源消耗大，不利于安全运行。目前还没有出现一种利用蒸汽喷射技术实现油泥大规模资源化处理的装置。

发明内容

为解决石油生产区有害油泥的环境污染和石油资源浪费，同时充分利用清洁的蒸汽资源，本实用新型提供一种处理油泥的蒸汽喷射装置。本实用新型的目的是对普通蒸汽喷射装置进行关键技术改造和创新设计，不仅使其满足高粘度含油污泥连续处理的要求，而且能够同时回收和净化油泥中的有价油品。

本实用新型的一种利用蒸汽喷射技术回收和净化含油污泥中油品的装置，主要由一组蒸汽喷头、螺旋推料器、推动轮、刮油器、入料口、出渣口、冷凝水出口、蒸汽出口等部件组成。其特征在于，装置整体为直筒撬装式设计，壳体为普通碳钢，外包裹5～10cm的岩棉保温层，减少热量的损失并防止操作人员烫伤。装置的上部为置顶式的蒸汽喷射腔，腔内装有一组蒸汽喷头，用于产生连续的蒸汽射流。装置底部为斜坡设计，坡度为10°～20°，底部斜坡上平行安装螺旋推料器，推料器一端设置入料口和油层推动轮，另一端设置刮油器、出渣口、冷凝水出口、蒸汽出口，便于连续操作。蒸汽喷射腔和螺旋推料器之间的区域用于从油泥中回收和净化油品。在蒸汽出口后设置蒸汽挡板，用于阻隔蒸汽向刮油器的扩散。在蒸汽挡板和冷凝水出口中间设置油层挡板，用于阻隔油层的扩散。

本实用新型还可以配合抓斗起重机、油水分离器、热解焚烧炉、蒸发脱盐装置等设备组成一套完整的油泥无害化、资源化系统。

本实用新型的有益效果是，可以分离不同组分的稠油油泥，实现油泥中油品的回收，同时可以去除回收油品的金属杂质，提高油品的炼化性能。

本设计具有以下特点：

1、置顶式的蒸汽喷射腔内装有一组蒸汽喷头，蒸汽喷射腔的长度为1～3m，蒸汽喷头为阵列设计，喷头数量为100～300个。蒸汽喷射腔内引入的蒸汽为温度300～350℃的饱和蒸汽，蒸汽经过蒸汽喷头喷射到油泥表面，对油泥有快速地降粘作用，增加油泥的流动性。高速蒸汽射流对油泥有冲击扰动作用，使含油量高的油泥与含固量高的油泥在冷凝水中自发分离。同时高速蒸汽射流对上浮的油层有冲击分散作用，使油层破碎成大量小油滴，小油滴经过多次入水、上浮、合并油层的循环过程脱除油中含有的金属杂质。

2、装置可以连续操作。通过调节油泥入料速率和蒸汽喷射速率来调节蒸汽量和油泥量的比值。螺旋推料器的入料速率为0.5～1吨/小时，蒸汽喷射速率为3～6吨/小时。刮油器、冷凝水出口和出渣口都配有控速设备，通过调节出油、出水和出渣的速率调节浮油层、冷凝水层和油泥残渣层的高度。油层相同高度处的推动轮通过推动油层来控制回收油在装置内的停留时间以保证良好的净化效果，停留时间一般为3～5分钟。

3、装置处理油泥能力大、效率高，可根据实际油泥产量的不同设计不同规格型号的蒸汽喷射装置。

4、蒸汽喷射装置为常压设计，安全性强，结构紧凑，适应性强，便于卸妆和运输。

5、蒸汽喷射装置与抓斗起重机、油水分离器、热解焚烧炉、蒸发脱盐装置等设备组成一套完整的油泥无害化、资源化系统，回收的油品可以直接输送到炼油厂，冷凝水脱盐回注可以循环产生蒸汽，油泥残渣热解焚烧后得到高能烟气用于提供产生新蒸汽的热能。

附图说明

附图1为本实用新型的一种蒸汽喷射处理含油污泥的装置的结构示意图。

图中：1—高温高压蒸汽，2—蒸汽喷射腔，3—蒸汽喷头，4推动轮，5—含油污泥，6—入料口，7—螺旋推料器，8—上浮油层，9—支架，10—油泥残渣，11—出渣口，12—冷凝水出口，13—冷凝水层，14—油层挡板，15—蒸汽挡板，16—出油口，17—刮油器，18—蒸汽出口。

装置整体为直筒撬装式，上部为置顶式的蒸汽喷射腔，腔内装有一组蒸汽喷头，底部斜坡上平行安装螺旋推料器，推料器一端设置入料口和油层推动轮，另一端设置刮油器、出渣口、冷凝水出口、蒸汽出口，蒸汽喷射腔和螺旋推料器之间的区域用于从油泥中回收和净化油品。

具体实施方式

结合附图和实施例对本实用新型的蒸汽喷射装置作进一步说明，但不能理解为是对本实用新型保护范围的限制，该领域的技术人员根据上述本实用新型的内容做出的一些非本质的改进和调整，仍然属于本实用新型的保护范围。

实施例1

本实用新型是一种利用蒸汽喷射技术回收和净化含油污泥中油品的装置，主要由一组蒸汽喷头、螺旋推料器、推动轮、刮油器、入料口、出渣口、冷凝水出口、蒸汽出口等部件组成，参见附图的结构示意图。其特征在于，装置整体为直筒撬装式设计，壳体为普通碳钢，外包裹5～10cm的岩棉保温层，以减少热量的损失并防止操作人员烫伤。高温高压蒸汽(1)引入置顶式的蒸汽喷射腔(2)，腔内装有一组蒸汽喷头(3)，用于产生连续的蒸汽射流。装置底部为斜坡设计，坡度为10°～20°，底部斜坡上平行安装螺旋推料器(7)，推料器一端设置入料口(6)和油层推动轮(7)。螺旋推料器另一端设置刮油器(17)、出渣口(11)、冷凝水出口(12)、蒸汽出口(18)。蒸汽出口后设置蒸汽挡板(15)，用于阻隔蒸汽向刮油器的扩散。在蒸汽挡板和冷凝水出口中间设置油层挡板(14)，用于阻隔油层的扩散。

含油污泥(5)由入料口投入蒸汽喷射装置，同时开启蒸汽，将连续的蒸汽射流喷射到油泥表面，蒸汽喷射腔和螺旋推料器之间的区域用于从油泥中回收和净化油品。回收的油品通过刮油器控速刮除，由出油口(16)排出收集。冷凝水由冷凝水出口控速排出。多余的蒸汽由蒸汽出口排出，以保证装置的常压环境。

实施例2

将高粘度的含油污泥输送到入料口(6)，再由螺旋推料器(7)输送进蒸汽喷射装置，入料速率为0.5吨/小时。饱和蒸汽的温度为300℃，蒸汽喷射速率为3吨/小时。蒸汽喷射装置内的温度在20秒内达到97℃。通过调节出油、出水和出渣的速率调节浮油层、冷凝水层和油泥残渣层的高度，上浮油层液面和蒸汽喷头的距离为5cm，上浮油层的厚度为2cm。通过调节转动轮转速使回收油的停留时间为5分钟。本实施例中，油品回收速率为0.22吨/小时，高含油油泥部分中88％的油品得到回收，油泥残渣出渣速率为0.25吨/小时。回收油品的总金属杂质含量减少了82％，其中Fe和Zn分别减少了41％和17％，水溶性轻金属Mg、K、 Ca、Al和Na总共减少了91％。油泥残渣的热值为14980KJ/Kg。

实施例3

将高粘度的含油污泥输送到入料口(6)，再由螺旋推料器(7)输送进蒸汽喷射装置，入料速率为1吨/小时。饱和蒸汽的温度为350℃，蒸汽喷射速率为6吨/小时。蒸汽喷射装置内的温度在15秒内达到98℃。通过调节出油、出水和出渣的速率调节浮油层、冷凝水层和油泥残渣层的高度，上浮油层液面和蒸汽喷头的距离为15cm，上浮油层的厚度为2cm。通过调节转动轮转速使回收油的停留时间为3分钟。本实施例中，油品回收速率为0.46吨/小时，高含油油泥部分中92％的油品得到回收，油泥残渣出渣速率为0.5吨/小时。回收油品的总金属杂质含量减少了78％，其中Fe和Zn分别减少了26％和17％，水溶性轻金属Mg、K、Ca、 Al和Na总共减少了90％。油泥残渣的热值为14780KJ/Kg。

上述实例中，所述的高粘度油泥来源于稠油生产区联合站的一个典型储泥池，储泥池中的油泥来自油田开采、油罐清洗、废水处理和浮渣清除等工艺过程。由于油泥来源不同和自然沉积现象，储泥池上层为含油量高的油泥，呈浆液态，含油量为93％，含水量为6％，含固率为1％，密度为0.94kg/L，粘度为2.4Pa·s；下层为含固量高的油泥，呈固态半固态，含油量为38％，含水量为22％，含固率为40％，密度为1.23kg/L，粘度为16.5Pa·s(50℃)。本实用新型不限于上述实施例，所述内容均可实施，并具有良好的效果。

Claims (4)

1.一种从油泥中回收油品的蒸汽喷射装置，其特征在于：装置主要由一组蒸汽喷头、蒸汽喷射腔、螺旋推料器、推动轮、刮油器、油层挡板、蒸汽挡板、入料口、出渣口、冷凝水出口、蒸汽出口组成，所述装置整体为直筒撬装式，上部为置顶式的蒸汽喷射腔，腔内装有一组蒸汽喷头，底部斜坡上平行安装螺旋推料器，推料器一端设置入料口和油层推动轮，另一端设置刮油器、出渣口、冷凝水出口、蒸汽出口，蒸汽喷射腔和螺旋推料器之间的区域用于从油泥中回收和净化油品。

2.根据权利要求1所述的一种从油泥中回收油品的蒸汽喷射装置，其特征是壳体为普通碳钢，外面包裹5～10厘米的岩棉保温层。

3.根据权利要求1所述的一种从油泥中回收油品的蒸汽喷射装置，其特征是装置底部为斜坡设计，坡度为10～20°，在蒸汽出口后设置蒸汽挡板，用于阻隔蒸汽向刮油器的扩散。

4.根据权利要求1所述的一种从油泥中回收油品的蒸汽喷射装置，其特征是蒸汽喷头为阵列排列，喷头数量为100～300个，蒸汽喷射腔内引入的蒸汽为温度300～350℃的饱和蒸汽，蒸汽经过蒸汽喷头喷射到油泥表面。