一种高效节能含油物料处理设备的制作方法

本实用新型涉及一种环保处理设备，尤其涉及一种高效节能含油物料处理设备。

背景技术：

油气田开采会产生大量含油物料(如含油岩屑和含油污泥)，该含油物料会严重污染环境，故须进行无害化处理。处理含油物料的方法有很多，各种方法都有各自优缺点。目前，大多采用国家石油行业推荐标准SY/T7300-2016《陆上石油天然气开采含油污泥处理处置及污染控制技术规范》中7.1.3所介绍的热解技术方法。热解技术作为含油物料无害化处理技术，已经比较成熟和完善，也在众多油田处置中得到认可，但因热解工艺特定条件，使热解设备存在有以下不足：

一是，热解工艺最高温度超过500摄氏度，致使含油物料在热解反应炉内容易产生结焦和烧结效应。该结焦和烧结物容易黏附于反应炉内，很难清理去除，这会大大降低设备生产效率，也会大大提高设备维修费用，再者，该物料在升温过程或热解反应后，很难在输送装置上进行输送和移动，为该含油物料的连续热解造成了很多困难。

二是，热解工艺最高温度超过500摄氏度，致使处理后物料还保持较高温度，含有较多热能，直接排除须进行冷却处理。其蕴含热能等于热解处理该含油物料之加热能耗，直接排放十分浪费，如果能回收利用将大大降低处理含油物料运营成本。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种高效节能含油物料处理设备，其克服了背景技术中含油物料处理设备所存在的不足。

本实用新型解决其技术问题的所采用的技术方案是：

一种高效节能含油物料处理设备，包括卧式的热能回收热解炉、氮气产生装置、馏汽冷却单元、燃烧不凝气的催化燃烧装置、储油罐和油水分离器；

该热能回收热解炉内设有加热体、热能再利用系统及上下间隔布置上传送带和下传送带，该热能回收热解炉顶部设内外贯穿的溜汽出口，该热能回收热解炉前侧壁设开口，该上传送带前端和下传送带前端分别为物料输入口和物料输出口，该上传送带输送方向自前往后且下传送带输送方向自后往前，该下传送带之后端伸出上传送带后端之后以使上传送带上的物料能自后端落在下传送带之上，上传送带上的物料和下传送带上的物料进行热交换；

该氮气产生装置接通热能回收热解炉以能向热能回收热解炉提供氮气；

该馏汽冷却单元接通溜汽出口以将溜汽分为经冷却形成的浮油和不凝气；该储油罐接通馏汽冷却单元以收集浮油，该油水分离器接通储油罐以分离浮油成油和水；该催化燃烧装置接通馏汽冷却单元以催化燃烧不凝气，该催化燃烧装置连接热能再利用系统以利用燃烧产生热能加热热能回收热解炉内的物料。

一实施例之中：该热能回收热解炉包括炉壳和连接炉壳的保温层；该热能回收热解炉内设有多个沿前后布置且温度由前至后温度由低至高布置的温区，相邻温区之间设有供上传送带及其上的物料和下传送带及其上的物料穿过的穿过口。

一实施例之中：该热能回收热解炉内设两上转辊和两下转辊，该上传送带绕接两上转辊，该下传送带绕接两下转辊；该热能回收热解炉内每相邻两温区之间都设有隔温部分，该隔温部分包括设在上传送带内的第一隔温板、设在下传送带内的第二隔温板和介于上传送带和下传送带之间的第三隔温板。

一实施例之中：该加热体包括多个加热管，该多个加热管布置在上传送带内。

一实施例之中：该热能再利用系统包括散热管，该散热管布置在热能回收热解炉底壁，该散热管接通催化燃烧装置。

一实施例之中：还包括进料部分、接料容器和提升装置，该进料部分和接料容器上下布置且分别对应物料输入口和物料输出口，该提升装置连接进料部分以将含油物料输送至进料部分。

一实施例之中：还包括温度控制单元和温度传感器，该温度传感器设在热能回收热解炉顶壁，该温度控制单元信号连接温度传感器和加热体。

一实施例之中：还包括抽风装置，该抽风装置连接溜汽出口以抽出溜汽。

一实施例之中：该每个温区都配设有溜汽出口；该馏汽冷却单元包括与温区等数且内装有冷却水的冷却冷凝罐，该冷却冷凝罐底部设有进气口，冷却冷凝罐顶部设有出气口，冷却冷凝罐侧壁开设有对应冷却水水面的抽油口；多个冷却冷凝罐进气口和多个温区的溜汽出口一一对应接通，多个冷却冷凝罐的出气口都接通催化燃烧装置，该储油罐通过抽油机构接通抽油口。

一实施例之中：还包括水处理装置，该水处理装置接通冷却冷凝罐和油水分离器，以处理水并循环提供给冷却冷凝罐。

本技术方案与背景技术相比，它具有如下优点：

设上下两传送带，两传送带的物料能进行热交换，溜汽经冷却冷凝后产生浮油和不凝气，不凝气催化燃烧后热能被再利用，浮油经油水分离成油，一方面，降低能耗，避免污染环境，能资源化再用，另一方面，解决了含油物料的输送，因此能产生如下技术效果：降低了运营成本，对于处理含油污泥有着巨大的社会经济意义。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

图1是本具体实施方式的高效节能含油物料处理设备的结构示意图。

图2是本具体实施方式的热能回收热解炉的结构示意图。

具体实施方式

一种高效节能含油物料处理设备，请查阅图1和图2，包括卧式的热能回收热解炉10、进料部分、接料容器20、提升装置、氮气产生装置30、馏汽冷却单元40、燃烧不凝气的催化燃烧装置50、储油罐60、油水分离器70和水处理装置80。

该热能回收热解炉10包括炉壳和连接炉壳的保温层；具体结构中：热能回收热解炉10呈长方形腔体炉壳，炉壳具有炉壳外壁和炉壳内壁，该炉壳外壁和炉壳内壁间形成有夹层，夹层内设保温层；该炉壳外壁如采用普通碳钢，炉壳内壁如采用耐高温钢、耐高温硅酸铝或耐火砖砌体构筑而成，保温层采用的保温材料如采用耐火的硅酸铝棉保温板，而且，保温材料和厚度的选择以适用于900摄氏度的耐火隔热保温要求，炉壳表面温度应低于50度以尽量减少炉壳表面散失热能。

该热能回收热解炉10内设有加热体11、热能再利用系统12及上下间隔布置上传送带13和下传送带14，该热能回收热解炉10顶部设内外贯穿的溜汽出口15，该热能回收热解炉10前侧壁设开口，该上传送带13前端和下传送带14前端分别为物料输入口和物料输出口，该上传送带13输送方向自前往后且下传送带14输送方向自后往前，该下传送带14之后端伸出上传送带13后端之后以使：物料经上传送带13自前往后输送，上传送带13上的物料能自后端落在下传送带14之上，再由下传送带14自后往前输送，上传送带13上的物料和下传送带14上的物料进行热交换，一方面，预热上传送带13上的物料，回收预热，避免热能消耗，另一方面，无需冷却排放材料。其中：上传送带为热解工艺反应炉传送带，上下传送带运行速度根据物料处理量和热交换速率来计算得到。一具体结构中：该热能回收热解炉10内设两上转辊131和两下转辊141，该上传送带13绕接两上转辊131，该下传送带14绕接两下转辊141，以通过转辊带动传送带活动实现输送；转辊通过联轴器与炉壳外的减速电机传动轴连接。

该热能回收热解炉10内设有多个沿前后布置且温度由前至后温度由低至高布置的温区，相邻温区之间形成梯级温差，相邻温区之间设有供上传送带13及其上的物料和下传送带14及其上的物料穿过的穿过口。该热能回收热解炉10内每相邻两温区之间都设有隔温部分，即，通过隔温部分实现分温区，该隔温部分包括设在上传送带13内的第一隔温板161、设在下传送带14内的第二隔温板162和介于上传送带13和下传送带14之间的第三隔温板163，根据需要，还可在下传送带和炉底之间设第四隔温板164。具体结构中：温区以5至10个最佳，大分区遵循热解油汽分断规律为170摄氏度以下、170-250摄氏度、250-350摄氏度、350-500摄氏度及500摄氏度以上5个温区；根据需要，还可在大分区内再次细分小分区(大温区内再分多个小温区)。根据温度回收的梯级交换规律，细分小分区越多回收热能的交换效果越好，一般50度以上为一分区或小分区，当最高温度为550度时，可分为10个分区。本具体实施之中：该每个温区都配设有溜汽出口15，该每个温区对应的炉顶部都设置成穹顶结构。

该加热体11包括多个加热管，该多个加热管11均匀间隔布置在上传送带13内。该热能再利用系统12包括散热管，该散热管布置在热能回收热解炉10底壁。

该进料部分和接料容器20上下布置且分别对应物料输入口和物料输出口，该提升装置连接进料部分以将含油物料输送至进料部分，进料部分将含油物料撒布在上传送带13上，上传送带13上的物料被加热体11加热，及，上下层传送带物料的热交换(该物料温度被上层的物料通过热辐射和氮气自然对流实现热交换而被回收利用)的预热，以产生热解反应，以生成溜汽；之后落在下传送带14上，通过下传送带14向前输送，转到前端并翻转自然落入接料容器20(如物料储槽内)。

根据需要：还可包括温度控制单元和温度传感器，该温度传感器设在热能回收热解炉10顶壁，该温度控制单元信号连接温度传感器和加热体，以控制加热体11加热，温度控制单元如PLC。还包括抽风装置，该抽风装置连接溜汽出口以抽出溜汽，以提高溜汽出气速度，将溜汽抽至馏汽冷却单元进行冷凝回收。

该氮气产生装置30接通热能回收热解炉10以能向热能回收热解炉提供氮气，该炉内腔体中充满氮气，该氮气为微正压。该氮气生产装置30，例如用分子筛从空气中滤出氮气的装置，该装置可直接从市场购得。该氮气，一方面，用于填充、吹扫炉内的空气或空间，使炉内尽量处于无氧状态，防止原油的氧化和燃烧，另一方面，用于实现热对流实现热交换，提高余热利用效率。

该馏汽冷却单元40通过油汽排出管道系统接通溜汽出口15以将溜汽分为经冷却形成的浮油和不凝气。本具体实施方式之中：该馏汽冷却单元40包括与温区等数且内装有冷却水的冷却冷凝罐，该冷却冷凝罐底部设有进气口，冷却冷凝罐顶部设有出气口，冷却冷凝罐侧壁开设有对应冷却水水面的抽油口；多个冷却冷凝罐进气口和多个温区的溜汽出口一一对应接通，多个冷却冷凝罐的出气口都接通催化燃烧装置，该储油罐通过抽油机构接通抽油口。该溜汽自冷却冷凝罐底部进入，经过冷却水冷却形成浮油浮于水表面并积留成层，不凝气从顶部的出气口输出，抽油机构将浮油抽吸至储油罐60内保存。具体结构中：设有5个罐体，5个罐体分别承接170度以下油汽、175-250度油汽、250-350度油汽、350-500度油汽、500以上油汽。该罐体形状如为上窄下宽的圆锥体。

该油水分离器70接通储油罐60以分离浮油成油和水，以提高留收集油的品质，该油水分离器70如CN201720538596.X。

该催化燃烧装置50接通馏汽冷却单元40以催化燃烧不凝气，该催化燃烧装置连接热能再利用系统12的散热管以利用燃烧产生热能加热热能回收热解炉10内的物料。

该催化燃烧装置50包括催化燃烧床和催化发热体，不凝气进入催化燃烧床在加热体和催化剂作用下升温至600度后完全催化燃烧，热气经过管道排送至上述热能再利用系统12的散热管进行热能回收后排出。该催化燃烧装置之催化剂由各油气之不同成分从市场上选择，如贵金属氧化物等。

该水处理装置80接通冷却冷凝罐和油水分离器，以无害处理水并循环提供给冷却冷凝罐，一方面，以防止水排放造成的污染和节约水资源，另一方面，减小水用量。

根据需要，还可包括电控系统，电控系统由电控柜及自动控制系统组成，通过对温度的反馈来控制机列的运行速度和其他运行状态，用PLC编程来实现自动化控制。

该设备的工作流程描述：

含油物料经由提升装置提升输送至上传送带13入口，并均匀地将含油物料撒布在上传送带13上，上传送带13匀速地将含油物料传送到反应炉10另一端，传送过程中加热体11加热，热能再利用系统12加热，上下传送带13、14进行热交换，以加热含油物料至热解蒸馏反应；且通过各温区工段，并在各工段完成热解蒸馏。输送至另一端头后翻转自然落到下传送带14上。该下传送带与上传送带相向而行，由高温区传送至低温区，该高温物料分别依次通过高温区，次高温区，至低温区。并在各温区与上传送带的含油物料进行辐射和对流热交换使自身的热量被各温区交换而吸收利用。该含油物料热量被交换利用后，传送至出口端并翻转落入设置于其下的容器20(如储泥槽)中。热解含油物料产生的油汽则经过反应炉顶部穹顶分段收集并通过设置在其上的管道输送至馏汽冷却单元40，回收凝结油垢后，不凝气经罐组顶部管道留至催化燃烧装置50进行催化燃烧无害化处理。催化燃烧后的尾气含有大量的热能(约600)，尾气通过热能再利用系统回收余热后，排放，冷凝收集的油品抽引抽储油罐进行收集和储存，并定期进一步进行油水分离作业以提高再利用的油品质量，用于冷却溜汽的水循环至水处理装置进行无害化处理和冷却后再循环利用。

以上所述，仅为本实用新型较佳实施例而已，故不能依此限定本实用新型实施的范围，即依本实用新型专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本实用新型涵盖的范围内。