CN217677246U - 一种落地油泥处理设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种落地油泥处理设备，包括预处理装置、旋转空化装置和固液分离装置。预处理装置用于筛分落地油泥中的杂质，并且将筛分出的油泥均匀混合；旋转空化装置与预处理装置连通，用于对预处理装置处理后的油泥进行高速搅拌，以使油泥中产生的气泡在接近旋转空化装置内壁后分裂，释放的能量破坏油、泥、水之间的结合，使油泥水微粒重新分散；固液分离装置与旋转空化装置连通，用于将旋转空化装置处理后的油泥分离出固相和液相。落地油泥处理设备能够通过物理方式有效破坏油、泥、水之间的结合，使得固液分离过程分离出含油量低的固相尾渣。

Description

一种落地油泥处理设备

技术领域

本申请涉及油泥处理技术领域，特别涉及一种落地油泥处理设备。

背景技术

油泥是在石油开采、运输、炼制及含油污水处理过程中产生的含油固体废物，属于危险废物管理目录中HW08类危险废弃物，是油气开发和储运过程中产生的主要污染物之一。油泥既是油田生产过程中产生的废弃物，同时也是一种资源，油泥若不加以处理回收其中的油分，不仅造成资源的浪费，而且污染环境。随着国家对环境保护的不断重视和环境保护执法力度的不断加强，油泥逐渐成为需要重点解决的环境问题之一。油泥大多都是水、泥或泥砂、油以及其它杂质等混合物，按油泥的形成通常可以分为落地油泥、清罐油泥、老化油泥等。

在油井采油生产和井下作业施工过程中，部分原油放喷或被油管、抽油杆、泵及其它井下工具携带至土地或井场，这些原油渗入地面土壤，形成落地油泥。落地油泥具有固体含量高，杂质种类多的特点。

油泥目前的处理方法多是现场采油调质加药的方法，处理成本高，处理后的固相尾渣含油量高，一般在5％-10％，很难达到填埋要求。

实用新型内容

为了解决目前的油泥处理方法成本高、固相尾渣含油量高的技术问题，本申请提供了一种落地油泥处理设备。

本申请提供的落地油泥处理设备，包括：

预处理装置，所述预处理装置用于筛分落地油泥中的杂质，并且将筛分出的油泥均匀混合；

旋转空化装置，所述旋转空化装置与所述预处理装置连通，用于对所述预处理装置处理后的油泥进行高速搅拌，以使油泥中产生的气泡在接近所述旋转空化装置内壁后分裂，释放的能量破坏油、泥、水之间的结合，使油泥水微粒重新分散；

固液分离装置，所述固液分离装置与所述旋转空化装置连通，用于将所述旋转空化装置处理后的油泥分离出固相和液相。

在本公开的一个实施方式中，所述预处理装置还包括破袋装置，所述破袋装置被配置为在筛分落地油泥前对袋装的落地油泥进行破袋处理。

在本公开的一个实施方式中，所述搅拌装置通过向落地油泥中加水使得落地油泥的固相占油泥总体积的15％-30％。

在本公开的一个实施方式中，所述搅拌装置设置有溢油口，所述溢油口被配置为将清罐油泥加水后浮在上层的浮油溢出。

在本公开的一个实施方式中，所述固液分离装置与所述搅拌装置连通，所述固液分离装置分离出的未达到合格标准的固相运送至所述搅拌装置中。

在本公开的一个实施方式中，所述固液分离装置分离出的固相合格标准为含油率≤0.3％。

在本公开的一个实施方式中，所述落地油泥处理设备还包括污水处理系统，所述污水处理系统与所述固液分离装置连通，用于对所述固液分离装置分离出的液相进行油水分离。

在本公开的一个实施方式中，所述污水处理系统与所述搅拌装置连通，将其分离出的水运送至所述搅拌装置中。

在本公开的一个实施方式中，所述污水处理系统包括加热装置，用于将分离出的水在运送至待预处理的油泥之前加热至75-85度。

在本公开的一个实施方式中，所述旋转空化装置被配置为：使油泥中的气泡体积占比在20％-30％之间。

本申请的落地油泥处理设备中，先通过预处理装置将落地油泥进行筛分并混合均匀，然后在旋转空化装置中高速搅拌油泥，在高速物理破碎作用、超临界水溶解作用和水化热裂解作用下，能够实现破坏油、泥、水之间的结合，在固液分离装置中分离出固相和液相，其分离出的固相含油量低，分离出的液相可以重新利用。

附图说明

图1是本申请一实施例提供的落地油泥处理设备的原理示意图；

图2是本申请一实施例提供的落地油泥处理设备的结构示意图。

图1至图2中各组件名称和附图标记之间的一一对应关系如下：

1、预处理装置；10、破袋装置；11、筛分装置；12、搅拌装置；2、旋转空化装置；4、固液分离装置；5、污水处理系统；51、气浮装置；52、加热装置；53、第一储水箱；54、第二储水箱。

具体实施方式

为了使本申请的、技术方案和有益技术效果更加清晰，以下结合具体实施例对本申请进行详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的实施例仅仅是为了解释本申请，并非为了限定本申请。

为了简便，本文仅明确地公开了一些数值范围。然而，任意下限可以与任何上限组合形成未明确记载的范围；以及任意下限可以与其它下限组合形成未明确记载的范围，同样任意上限可以与任意其它上限组合形成未明确记载的范围。此外，尽管未明确记载，但是范围端点间的每个点或单个数值都包括在该范围内。因而，每个点或单个数值可以作为自身的下限或上限与任意其它点或单个数值组合或与其它下限或上限组合形成未明确记载的范围。

本申请的上述实用新型内容并不意欲描述本申请中的每个公开的实施方式或每种实现方式。如下描述更具体地举例说明示例性实施方式。在整篇申请中的多处，通过一系列实施例提供了指导，这些实施例可以以各种组合形式使用。在各个实例中，列举仅作为代表性组，不应解释为穷举。

本申请提供了一种落地油泥处理设备，如图1、图2所示，落地油泥处理设备主要包括预处理装置1、旋转空化装置2和固液分离装置4。

落地油泥中含有较多的泥土、石子、树枝等杂质，处理前需要将这些杂质分离出来。预处理装置1用于筛分落地油泥中的杂质，并且将筛分出的油泥均匀混合。落地油泥首先送入预处理装置1中进行预处理。

旋转空化装置2与预处理装置1连通，预处理装置1处理后的油泥运送至旋转空化装置2中。旋转空化装置2用于对预处理装置1处理后的油泥进行旋转空化。详细地，旋转空化装置2包括容器以及位于容器内的多个水力孔板，旋转空化装置2的内壁包括容器的内表面和水力孔板的表面。容器能够高速旋转，对油泥进行高速搅拌，水力孔板能够增加旋转空化装置2内壁的面积，从而达到水力空化的目的。油泥高速搅拌至使油泥中产生的气泡在接近容器内壁或水力孔板表面后分裂，释放的能量破坏油、泥、水之间的结合，使油泥水微粒重新分散。

旋转空化装置2的作用是将油泥水三相混合介质充分均匀、破碎，使油、水、泥结合在一起的油泥微粒充分的破碎、分散，有效地提高了油泥中固相和液相的分离效率。

固液分离装置4与旋转空化装置2连通，旋转空化装置2处理后的油泥运送至固液分离装置4中，固液分离装置4对油泥进行固液分离，并且分离出固相和液相。

在本公开的一种实施方式中，如图1所示，预处理装置1包括筛分装置11和搅拌装置12。筛分装置11用于筛分落地油泥，去除泥土、石子等杂质。筛分装置11可以是振动筛、滚筒筛或其它现有设备。搅拌装置12以搅拌的方式将筛分出的油泥均匀混合，搅拌装置12可以是搅拌机，具有用于搅拌油泥的搅拌桨，以及驱动搅拌桨旋转的电机。

搅拌装置12上可以设置供水通道和溢油口，通过供水通道向搅拌装置12中加水，油泥中游离状态的油能够漂浮在上层。当液位高度到达溢油口后，上层的浮油能够从溢油口流出，从而去除油泥中的一部分油。向油泥中加水还能够调节油泥的固相含量，较佳地，搅拌装置12向油泥加水，使得落地油泥的固相占油泥总体积的15％-30％，有利于搅拌装置12将油泥搅拌均匀。

筛分装置11的出口与搅拌装置12的入口连通，将筛分出的油泥运送至搅拌装置12中。搅拌装置12与旋转空化装置2连通，搅拌装置12处理后的油泥运送至旋转空化装置2中。搅拌装置12的溢油口可以与储油罐或其它容器连通，以收集浮油。

落地油泥通常以装袋的方式收集起来，以便于运输转移。例如，袋装的落地油泥可以通过龙门吊和长臂爪机送入预处理装置1中。

在本公开的一种实施方式中，如图1所示，预处理装置1还包括破袋装置10，在通过筛分装置11筛分落地油泥之前，破袋装置10对袋装的落地油泥进行破袋处理，将袋中的落地油泥洒出。破袋装置10可以是自动破袋机、拆袋机等。破袋装置10的出口可以与筛分装置11连通。

油泥在破袋装置10、筛分装置11和搅拌装置12之间的运输，以及油泥在预处理装置1、旋转空化装置2和固液分离装置4之间的运输可以通过螺旋输送机、输送管道等实现。

在本公开的一种具体实施方式中，向搅拌装置12中的油泥加入的水可以是热水，热水温度可以控制在75-85℃之间。常规原油的凝固点通常低于40℃，温度过低时，原油处于凝固状态，流动性较差。向油泥中加入热水能够提高油泥温度，能够增加油的流动性，流动状态的原油更容易分离出来。油泥中流动状态的原油能够漂浮在上层，有利于去除上层的浮油。较佳地，热水温度控制在80℃。经试验测试，水温在80℃左右时预处理的效果最佳，既能保证原油具有较好的流动性，又能保证较低的能耗。

在本公开的一种实施方式中，旋转空化装置2的容器用于搅拌油泥，多个水力孔板可以设置在容器内壁上。旋转空化装置2还包括动力装置，动力装置可以与容器连接，驱动容器高速转动，从而搅拌容器中的油泥。动力装置还可以与至少部分水力孔板连接，驱动至少部分水力孔板转动，从而搅拌油泥。

油泥在容器中经过高速搅拌后，在容器的某些区域形成局部瞬时负压，从而产生大量气泡，气泡在接近容器内壁或水力孔板表面至距离小于气泡初始半径时，微射流冲击容器内壁和水力孔板表面的速度可达1000m/s。气泡进一步发生分裂，分裂成更小气泡，在气泡分裂时，微射流压挤产生聚爆，瞬间释放能量，能够发射高频率和较大振幅的压力波，压力可达1.01×10⁴KPa至1.01×10⁵KPa，局部温度可达10⁴℃，持续时间2至3μs。旋转空化装置2对油泥进行高速搅拌产生的高速物理破碎作用，能够打破原本油与细微泥沙颗粒的结合膜，破坏水包油、油包水的状态，使油泥水微粒重新分散。水力孔板的设置能够增加与气泡碰撞的表面积，从而提高旋转空化装置2的工作效率。

油泥在高温高压的条件下，气泡表层水成为超临界水。超临界水是指当气压和温度达到一定值时，因高温而膨胀的水的密度和因高压而被压缩的水蒸气的密度正好相同时的水。此时，水的液体和气体便没有区别，完全交融在一起，成为一种新的、呈现高压高温状态的流体。超临界水具有氧化作用，有利于溶解、剥离颗粒表面油膜。油泥在旋转空化装置2还发生水化热裂解，水化热是指物质与水化合时所放出的热，能够将油泥中的沥青等大分子物质裂解成小分子物质。在旋转空化装置2的高速物理破碎作用、超临界水溶解作用和水化热裂解作用下，能够实现破坏油、泥、水之间的结合，有效实现三相分离。旋转空化采用的是物理方法对油泥进行分离，固液分离过程中不加药剂，且分离效果充分。

落地油泥的含固率＞20％，重组分比例≤2％，油泥颗粒的粒径中值D50＞20um，油、泥、水的结合程度相对较轻。其中，重组分是指原油中丙烷以及分子质量大于丙烷的组分；粒径用来表示油泥颗粒的粒度，即油泥颗粒的大小；D50是指一个样品的累计粒度分布百分数达到50％时所对应的粒径。旋转空化装置2通过控制气泡的生成量，使油泥中的气泡体积占比在20％-30％之间，能够剥离油泥颗粒表面的油膜。

在本公开的一种实施方式中，固液分离装置4将旋转空化装置2处理后的油泥分离出固相和液相，然后对分离出的固相进行检测。固相合格标准为含油率不超过0.3％。合格的固相能够达到农用土壤要求指标，可以直接排放，或者进一步加工利用，如烧砖、铺路等。

具体地，固液分离装置4可以选用卧式螺旋离心机，通过离心作用将固相和液相分离。固液分离装置4也可以采用其它类型的设备，例如蝶式离心机等，只要能够将油泥分离出固相和液相即可。

在本公开的一种实施方式中，固液分离装置4可以采用三相卧式螺旋离心机，能够通过离心作用对含油量高的油泥进行三相分离，分离出油、水、固相。在另一种实施方式中，当油泥的含油量相对较低时，也可以采用两相卧式螺旋离心机，将油泥分离出固相和液相。

在本公开的一种实施方式中，如图2所示，油泥处理设备还包括污水处理系统5，污水处理系统5与固液分离装置4连通，固液分离装置4分离出的液相运送至污水处理系统5中。污水处理系统5用于对固液分离装置4分离出的液相进行油水分离，分离出油和水。当固液分离装置4为三相卧式螺旋离心机时，三相卧式螺旋离心机将分离出的水运送至污水处理系统中，进行进一步油水分离处理。具体地，污水处理系统5包括气浮装置51，气浮装置51与卧式螺旋离心机连通，对卧式螺旋离心机分出的液相进一步分离出油和水。

在本公开的一种实施方式中，污水处理系统5可以进一步与预处理装置1连通，将分离出的水运送至预处理装置1中，调整预处理装置1中的油泥的固相含量，进行循环使用。污水处理系统5可以通过叶轮泵等动力装置对液体提供动力。具体地，气浮装置51与预处理装置1的搅拌装置连通。

在本公开的一种实施方式中，污水处理系统5可以进一步与旋转空化装置2连通，将分离出的水运送至旋转空化装置2中。具体地，气浮装置51与旋转空化装置2的进水口34连通，将分离出的水加入文丘里管，调节压力大小。

在本公开的一种实施方式中，污水处理系统5还包括加热装置52，加热装置52连接在气浮装置51和预处理装置1之间，能够将气浮装置51分离出的水在运送至预处理装置1之前进行加热，将水加热至可以在75-85℃之间，提高原油的流动性，有利于将原油分离出来。较佳地，加热装置52可以将水加热至80度。既能保证原油具有较好的流动性，又能保证较低的能耗。

在本公开的一种实施方式中，如图2所示，污水处理系统5还进一步包括第一储水箱53和第二储水箱54，第一储水箱53连接在固液分离装置4和气浮装置51之间，固液分离装置4分离出的液相能够暂时储存在第一储水箱53中，第二储水箱54连接在加热装置52和预处理装置1之间，能够暂时储存进入预处理装置1之前的循环热水。第二储水箱54还同时与旋转空化装置2连接，向旋转空化装置2送入水。

油泥处理设备采用物理方式处理油泥，不需要添加任何化学药品，成本低，其分离出的固相含油率达到≤0.3％，达到了农用土壤要求指标。预处理装置1、旋转空化装置2、固液分离装置4以及污水处理系统5能够构成密闭式处理系统，无二次污染，不排放其它有害气体，并且其污水处理系统5实现了循环用水，安全环保。此外，油泥处理的整个处理过程可以在常温或略高于常温下完成，低能耗，且预处理过程中具有加入热水的步骤，能够处理结冰的油泥，解决了目前冬季不能处理油泥的问题。

油泥处理设备还可以包括控制单元，通过控制单元对预处理装置1、旋转空化装置2、固液分离装置4、污水处理系统5等进行控制。控制单元可以包括PCL，能够远程控制启停，也可以就地操作，安全方便。具体地，控制单元可以控制预处理装置1中搅拌装置12的电机工作，对油泥进行搅拌。控制单元可以控制旋转空化装置2的动力装置工作，以使容器对油泥进行高速搅拌。控制单元可以控制卧式螺旋离心机工作，以分离出油泥的固相和液相。控制单元可还以控制污水处理系统5的动力装置，能够将水泵送至预处理装置1或者旋转空化装置2中。

油泥处理设备的各装置均可以撬装移动化设计，将油泥处理设备的预处理装置1、旋转空化装置2、固液分离装置4和污水处理系统5等设置在可以移动的底盘上，以方便移动。各装置可以根据现场油泥状态灵活组合，减少占地面积，可源头处理，减少运输成本和对环境的影响。

以上已经描述了本实用新型的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种落地油泥处理设备，其特征在于，包括：

预处理装置(1)，所述预处理装置(1)包括用于筛分落地油泥中杂质的筛分装置(11)，以及用于将筛分出的油泥均匀混合的搅拌装置(12)；

旋转空化装置(2)，所述旋转空化装置(2)与所述预处理装置(1)连通，用于对所述预处理装置(1)处理后的油泥进行高速搅拌，以使油泥中产生的气泡在接近所述旋转空化装置(2)内壁后分裂，释放的能量破坏油、泥、水之间的结合，使油泥水微粒重新分散；

固液分离装置(4)，所述固液分离装置(4)与所述旋转空化装置(2)连通，用于将所述旋转空化装置(2)处理后的油泥分离出固相和液相。

2.根据权利要求1所述的落地油泥处理设备，其特征在于，所述预处理装置(1)还包括破袋装置(10)，所述破袋装置(10)被配置为在筛分落地油泥前对袋装的落地油泥进行破袋处理。

3.根据权利要求1所述的落地油泥处理设备，其特征在于，所述搅拌装置(12)通过向落地油泥中加水使得落地油泥的固相占油泥总体积的15％-30％。

4.根据权利要求3所述的落地油泥处理设备，其特征在于，所述搅拌装置(12)设置有溢油口，所述溢油口被配置为将落地油泥加水后浮在上层的浮油溢出。

5.根据权利要求1所述的落地油泥处理设备，其特征在于，所述固液分离装置(4)与所述搅拌装置(12)连通，所述固液分离装置(4)分离出的未达到合格标准的固相运送至所述搅拌装置(12)中。

6.根据权利要求5所述的落地油泥处理设备，其特征在于，所述固液分离装置(4)分离出的固相合格标准为含油率≤0.3％。

7.根据权利要求1所述的落地油泥处理设备，其特征在于，所述落地油泥处理设备还包括污水处理系统(5)，所述污水处理系统(5)与所述固液分离装置(4)连通，用于对所述固液分离装置(4)分离出的液相进行油水分离。

8.根据权利要求7所述的落地油泥处理设备，其特征在于，所述污水处理系统(5)与所述搅拌装置(12)连通，将其分离出的水运送至所述搅拌装置(12)中。

9.根据权利要求7所述的落地油泥处理设备，其特征在于，所述污水处理系统(5)包括加热装置(52)，用于将分离出的水在运送至待预处理的油泥之前加热至75-85度。

10.根据权利要求1-9任意一项所述的落地油泥处理设备，其特征在于，所述旋转空化装置(2)被配置为：使油泥中的气泡体积占比在20％-30％之间。

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