一种油泥热解资源化利用装置的制造方法

文档序号:8820251阅读:801来源:国知局
一种油泥热解资源化利用装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种油泥热解资源化利用装置,尤其涉及一种油泥在流化床蒸馏器中物理热解及蒸馏的方法及其装置。
【背景技术】
[0002]在石油化工行业中开采、运输、加工石油过程中,会产生大量的油泥。根据资料显示,我国仅仅开采石油过程中产生的油泥年产量已超过百万吨。这些油泥难以沉降,而且含有大量的金属等污染物质,若直接排放,则会污染土地和水资源。随着我国环保意识的整体提高以及我国的环保法规日益健全,对油泥的处理技术成为当今能源和环境科学领域研宄的热点问题。
[0003]在处理方法方面,主要有以下几种:(I)溶剂萃取法,油泥与一种溶剂混合充分,相间传质,经过萃取后,对混合液进行蒸馏得到原油。(2)焚烧法,焚烧炉最常用的是流化床蒸馏器和旋转炉。(3)热解析法,主要包括低温热解析和高温热解析。(4)焦化法,就是对油泥中含量较多的重质烃类进行高温深度处理。(5)固化法是在油泥中加入一些固化剂,使油泥稳定形态、其中的无机物呈固体状态。并利用惰性材料包裹油泥中的有害物质。(6)固液分离法是将油泥与热水均匀混合后,进行机械脱水。由于油泥中的少量石油会堵塞滤布,需要经常清洗,降低了处理效率。(7)热水洗涤法比较适用于轻质烃含量多且含油量高的油泥砂。(8)化学破乳法通常与固液分离法联合使用。(9)超声波能引起机械振动和物质的空化两种作用。(10)生物处理法向油泥中加入适量的碳氮元素,对微生物提供空气,使油泥中的微生物的快速增加,将油泥中烃类分解。综上所述,热处理技术中热解法在减量化和无害化方面优势明显。
[0004]在反应器方面,流化床蒸馏器作为典型的快速反应器,具有燃烧效率高、反应充分、燃料适应性广、氮氧化物排放低等特点,适用于热解油泥。
[0005]与焚烧技术相比,在绝氧条件下通过热解将油泥中烃类热解进行回收,不仅具有较高的矿物油回收效率,而且可使大多数金属元素固定在固体产物中,同时遏制了二噁英的生成,防止二次污染。国内外学者已进行了很多油泥热解方面的实验研宄,取得了不错的效果。

【发明内容】

[0006]技术问题:本实用新型提供了一种油泥热解资源化利用装置,本实用新型在实现含油固体废弃物提取可利用成分,具有回收矿物油回收效率高,减少污染物排放的优点,本实用新型在绝氧的条件下利用充分利用埋管中空气热量加热分解油泥,使含油固体废弃物资源化,减少环境污染,提高矿物油回收效率。
[0007]
【发明内容】
:为解决上述技术问题,本实用新型的技术方案如下:
[0008]该装置包括油泥仓、旋转滚筒干燥器、第一空气换热管、联箱、第一冷凝器、第二冷凝器、流化床蒸馏器、旋风分离器、第一罗茨风机、空气预热器、第二罗茨风机、第三罗茨风机、阀门、冷凝器、燃料反应器、流化风预热器、空气埋管、螺旋给料机、第二空气换热管、传动齿轮、螺旋给料机;
[0009]其中,油泥仓通过螺旋给料机与旋转滚筒干燥器相连;油泥仓置于旋转滚筒干燥器的进料口上端:旋转滚筒干燥器的筒身倾斜10-15度放置;旋转滚筒干燥器内置两侧并联加螺旋串联的第一空气换热管和第二空气换热管;旋转滚筒干燥器内置有保温材料并且加以密封;旋转滚筒干燥器内侧有凹凸不平的齿状表面;旋转滚筒干燥器由固定托架支撑;旋转滚筒干燥器外侧由固定连接的传动齿轮通过电动机带动旋转;旋转滚筒干燥器下端出料口与螺旋给料机连接;旋转滚筒干燥器的底部出口通过螺旋给料机与流化床蒸馏器相连;旋转滚筒干燥器的左右端部出口与联箱连接;联箱与空气埋管相接;旋转滚筒干燥器的顶端通过输送管与第一冷凝器及第二冷凝器串连;第二冷凝器与燃料反应器相连;流化床蒸馏器与旋风分离器相连;旋风分离器与空气预热器相连;空气预热器通过阀门与燃料反应器相连;阀门与第三罗茨风机相连;燃料反应器与空气埋管相连;空气埋管与流化床蒸馏器相连。
[0010]优选的,流化床蒸馏器及旋转滚筒干燥器中处于绝氧状态,只用热解气体作为流化风参与循环。
[0011 ] 优选的,旋转滚筒干燥器的进料口及出料口都有密封装置。
[0012]优选的,第一空气换热管置于滚筒内部上方,按照串联方式以相同的间距安置;第二空气换热管置于滚筒内部下方,按照串联方式以相同的间距安置;
[0013]第一空气换热管和第二空气换热管的进出口端有联箱连接并分配空气流量。
[0014]优选的,流化床蒸馏器中空气埋管的布置为多根直径相同的管道按预设间距并联;管道与流化床蒸馏器的进出接口有密封装置。
[0015]优选的,旋转滚筒干燥器置于流化床蒸馏器的左上方,旋转滚筒干燥器的出料口置于流化床蒸馏器的进料口上端。
[0016]优选的,阀门用于控制和调节流化风的气体流量。
[0017]优选的,从流化床蒸馏器中出口的空气埋管先置于流化风预热器中预热流化风,后置于联箱中,并分配至旋转滚筒干燥器内的第一空气换热管。
[0018]优选的,置于旋转滚筒干燥器外侧的传动齿轮由电动机驱动;旋转滚筒干燥器外侧为齿形状,与传动齿轮啮合;旋转滚筒干燥器底部由支撑架支撑。
[0019]有益效果:与现有技术相比,本实用新型具有如下优点:
[0020](I)、本实用新型采用油泥热解蒸馏方式简单,易于提高矿物油的回收利用率。本实用新型属于含油固体废弃物热处理方法,继承了传统热处理方法的优点。目前,国内外常用的油泥处理技术为焚烧技术。由于油泥具有很高的含水量,其中有害污染物浓度高,总类多且复杂,需要高温焚烧,投资费用比较高。而我国的焚烧装置产生的热量利用率低,因为结构不合理或长距离运输,产生的热量没有及时得到利用而导致浪费。在燃烧的过程中会产生大量废气体,烟气净化处理设备的增加,将使投资成本增加,我国的焚烧设备大都没有烟气净化处理系统,或有的净化处理并不达标而直接将产生的危害气体和粉尘排放到大气中,进入大气循环,产生新的污染。当今社会能源日益紧缺,焚烧法并没有效回收石油资源。因此焚烧法不能够经济环保。作为一种新型的含油固体废弃物处理技术,热解法在处理含油固体废气物资源化方面显示出良好的应用前景,油泥热解是利用油泥的热不稳定性,在绝氧条件下将其受热分解成气体和液体燃料,可有效实现油泥的资源化。其中流化床蒸馏器反应器燃烧效率高、燃料适应性广、氮氧化物排放低,是目前国内外用于生物质燃料的热解研宄最为集中、开发最为成熟的一种反应器。
[0021](2)、本实用新型使用的热解析法是国内外进行油泥资源回收、无害化治理。油泥中含有相当数量的石油类物质,包括烷烃、环烷烃、烯烃、芳香烃、沥青质及胶质等。低温热解析是在温度为100?200°C条件下对油泥中的水分进行分离,并对低分子烃类进行回收处理,当温度达到低分子烃类的裂解温度时,就会从油泥中蒸发出来,对其进行冷凝回收。高温热解析是在温度为500?600°C条件下对油泥中的高分子烃类进行回收,当温度达到高分子烃类的裂解温度时,就会从油泥中蒸发出来,对其进行冷凝回收。热解析因其减量化显著和无害化彻底,在油泥无害化的处理技术中优势越来越明显。随着温度上升,轻质烃类物质开始裂解,在裂解产生的蒸汽通过上方的冷凝设备进行回收,当温度达到重质烃的裂解温度后开始裂解重质烃。高温处理工艺因在密闭的容器中对蒸汽冷凝回收,减少了油泥中的各种危害气体进入到空气中。
[0022](3)、本实用新型回收资源利用率高,提高经济效益,降低二次污染。油泥作为一种石油资源,当油泥中油含量大于8%时,回收原油能产生一定的经济价值。但目前国内外的油泥处理设备利用效率不高,速度慢,达不到预期设计处理量。在对油泥进行处理的过程中,有可能由于渗透、泄漏造成对周边的环境形成二次污染。焚烧和生物处理都容易产生有害气体进入大气循环,生物处理的过程中容易造成渗透而污染水源。本专利是利用油泥中的热不稳定性,在绝氧条件下,通过旋转滚筒干燥器与热空气换热及流化床蒸馏器蒸馏方式间接换热,将油泥高效分解为固、液、气三相,并且加以回收利用。滚筒和流化床蒸馏器内都有空气换热埋管,冷空气通过空气预热器加热,送至燃烧器中换热,加热至一定高温,送至流化床蒸馏器埋管中与油泥换热,在流化床蒸馏器中换热后又在预热器中预热流化风,最后送入滚筒中与油泥换热。利用罗茨风机循环油泥热解的流化风。热解油泥的气体通过旋风分离器一部分冷凝成液体油回收利用,一部分作为流化风循环。将冷凝器中不凝结气体通入燃烧器中燃烧利用。滚筒处于低温运行状态,通过与热空气换热,加热油泥中的水和低沸点的烃类。流化床蒸馏器处于高温运行状态,加热油泥中难热解的高沸点烃类。可以回收大部分矿物油资源,减少污染气体排放,使经济效益达到最高。
【附图说明】
[0023]图1为本实用新型油泥热解资源化利用的装置图。
【具体实施方式】
[0024]本实用新型公开了一种油泥热解资源化利用方法及装置,利用油泥中的热不稳定性,通过旋转滚筒干燥器与热空气换热及流化床蒸馏器蒸馏方式间接换热,将油泥高效分解为固、液、气三相,并且加以回收利用。滚筒和流化床蒸馏器内都有空气换热埋管,冷空气通过空气预热器加热,送至燃烧器中换热,加热至一定高温,送至流化床蒸馏器埋管中与油泥换热,在流化床
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