一种氮气保护油泥干馏装置的制作方法

本实用新型涉及废物处理技术领域，更具体涉及一种氮气保护油泥干馏装置。

背景技术：

油泥即含油污泥，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。油泥中一般含油率在10％～50％，含水率在40％～90％，还含有挥发烃类，油泥若不加以处理任意排放，不仅污染环境，而且造成资源的浪费。所以对油泥的处理，可以解决严重的环境污染问题，又可以利用充分利用其资源，实现资源可持续发展。

油泥处理是一个非常复杂的世界性难题，经过长期的摸索，逐步开发和完善了一些处理油泥的方法，但这些方法都存在着针对某一类油泥有效，适应性差等问题，所以缺乏一种适应范围广、产量高、效果好的工艺方法。

目前常用的油泥处理方法主要有焚烧法、热化学洗涤法、溶剂萃取法、生物处理法。焚烧法，是先将油泥经过调制和脱水预处理，浓缩后的油泥再经设备脱水干燥，将泥饼送至焚烧炉进行焚烧，油泥在经焚烧处理后，残油和有害物质几乎能除去，效果良好，但是其投资大，需要加入助燃燃料，特别是焚烧的过程中伴有严重的空气污染，而且不能回收原油造成资源浪费。热化学洗涤法，是将用热碱水溶液将油泥反复洗涤，再通过气浮或旋流工艺实现固液分离，处理后的湿泥还含有水分，需要进一步干燥处理，尤其泥中的残油率达不到排放标准，还是需要进一步的处理比如焚烧，该方式设备占地面积大，工艺繁琐。溶剂萃取法，是用萃取剂将油泥溶解，经搅拌和离心后，大部分有机物和油从泥中被萃取剂抽提出来，然后回收萃取液进行蒸馏把溶剂从混合物中分离出来循环使用，回收油则用于回炼，但是萃取剂使用量非常大而且价格贵，处理成本较高。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种占地面积小、成本低的氮气保护油泥干馏装置，利用该装置处理油泥，工艺简单，能减少环境污染，资源回收。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种氮气保护油泥干馏装置，其包括干馏罐、冷凝器组、加热器、风冷散热器、循环水泵、循环风机和氮气源，加热器的进气口连接循环风机的一端，加热器的出气口与干馏罐的下部相连，干馏罐内设有多层干化架，冷凝器组由多个列管水冷蒸汽冷凝器构成，每个列管水冷蒸汽冷凝器均设有进水口、出水口且底部设有放液阀，列管水冷蒸汽冷凝器的顶部设有第一接口，列管水冷蒸汽冷凝器的下侧壁设有第二接口，干馏罐的上部与第一个列管水冷蒸汽冷凝器的第一接口相连，第一个列管水冷蒸汽冷凝器的第二接口与下一个列管水冷蒸汽冷凝器的第一接口相连，最后一个列管水冷蒸汽冷凝器的第二接口与其前一个列管水冷蒸汽冷凝器的第二接口连接，最后一个列管水冷蒸汽冷凝器的第一接口连接循环风机的另一端，循环风机与最后一个列管水冷蒸汽冷凝器第一接口之间设有排气阀，循环风机与加热器之间设有接入氮气源的氮气接入口，风冷散热器的两端分别连接最后一个列管水冷蒸汽冷凝器的进水口、第一个列管水冷蒸汽冷凝器的出水口，循环水泵设于最后一个列管水冷蒸汽冷凝器的进水口与风冷散热器之间的管路上。

在一些实施方式中，每个列管水冷蒸汽冷凝器的顶部均设有泄压阀。

在一些实施方式中，加热器为气体管道式电加热器，加热器设有1～9组。

在一些实施方式中，加热器安装于固定架内，固定架设有保温隔热层。

在一些实施方式中，风冷散热器至少设有两个。

在一些实施方式中，干化架设有若干通孔。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型占地面积小，将油泥均匀分布于干馏罐内的干化架上，盖好干馏罐的上盖，氮气从干馏罐的底部逆流充入，排尽各部件和管道内的杂质气体，氮气经过加热器进行电加热，高温氮气加热油泥，油泥中的油、水、烃类在不同温度时汽化，汽化的物质经过冷凝器组冷凝经放液阀排出，通过不同温度，获得不同的冷凝物，不能冷凝的气体可通过排气阀进入其他废气处理装置，冷却用的水可以通过循环水泵实现水循环利用，高温氮气也可以通过循环风机充分循环利用，同时热能也不会浪费；利用该氮气保护油泥干馏装置处理油泥，工艺操作非常简单，在密封的设备内进行热解，能减少环境污染，冷却用水和氮气、热能均能充分循环利用，挥发出来的油气等能冷凝回收，避免资源浪费。

附图说明

图1是本实用新型一种氮气保护油泥干馏装置的一实施方式的结构示意图；

图2是加热器的结构示意图；

图3是氮气保护油泥干馏装置应用时典型的平面分布图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。

本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“左”、“右”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的部件必须具有特定的方位，因此不能理解为对本实用新型的限制。术语“第一”、“第二”、“第一个”、“中间”、“最后一个”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1所示，本实用新型所述一实施方式的一种氮气保护油泥干馏装置，包括干馏罐1、冷凝器组、加热器3、风冷散热器4、循环水泵5、循环风机6和氮气源7。冷凝器组由多个列管水冷蒸汽冷凝器2构成，每个列管水冷蒸汽冷凝器2均设有进水口21、出水口22且底部设有放液阀23，列管水冷蒸汽冷凝器2的顶部设有第一接口24，列管水冷蒸汽冷凝器2的下侧壁设有第二接口25，列管水冷蒸汽冷凝器2的侧壁上第二接口25的位置低于进水口21的高度，以确保油泥挥发出来的汽体充分经过列管水冷蒸汽冷凝器2冷凝。本实施例中，列管水冷蒸汽冷凝器2设有三个，由左往右依次称为：第一个列管水冷蒸汽冷凝器、中间列管水冷蒸汽冷凝器、最后一个列管水冷蒸汽冷凝器。

加热器3安装于固定架9内，固定架9内设有保温隔热层91，加热器3采用的是气体管道式电加热器3，气体管道式电加热器3可设置为1～9组。如图2所示，本实施例中，气体管道式电加热器3采用9组，各气体管道式电加热器3串联在一起。

加热器3的进气口31通过管道连接循环风机6的一端，加热器3的出气口32通过管道与干馏罐1的下部相连。干馏罐1内设有多层干化架11，干化架11开设有若干通孔111。多层的干化架11叠放在一起，与蒸笼结构类似。干化架11上的若干个通孔111，也是为了让高温氮气充分于油泥接触，加快油泥处理的效率。干馏罐1的上部与第一个列管水冷蒸汽冷凝器2的第一接口24相连，第一个列管水冷蒸汽冷凝器2的第二接口25与中间列管水冷蒸汽冷凝器2的第一接口24相连，最后一个列管水冷蒸汽冷凝器2的第二接口25与中间列管水冷蒸汽冷凝器2的第二接口25连接，最后一个列管水冷蒸汽冷凝器2的第一接口24连接循环风机6的另一端。循环风机6与最后一个列管水冷蒸汽冷凝器2第一接口24之间的管路上设有支路，该支路用于连接排气阀8。循环风机6与加热器3之间设有支路，支路上安装氮气接入口71接入氮气源7。为冷却经过冷凝器组后升温的冷却水，在水循环的回路上安装风冷散热器4，风冷散热器4至少设有两个。本实施例中，采用两个串联在一起的风冷散热器4，分别为：第一风冷散热器、第二风冷散热器。第一风冷散热器4的循环水进口41连接第一个列管水冷蒸汽冷凝器2的出水口22，第二风冷散热器4的循环水出口42连接最后一个列管水冷蒸汽冷凝器2的进水口21。循环水泵5设于最后一个列管水冷蒸汽冷凝器2的进水口21与风冷散热器4之间的管路上。

每个列管水冷蒸汽冷凝器2的顶部上盖上均连接有泄压阀26。常温下，将氮气过量充入整个干馏装置系统，然后关闭排气阀8，氮气调整至低压，保证系统内氮气充足。加热初期，气体膨胀，干馏装置系统压力升高，超过阈值则泄压阀26打开，此时主要气体仍旧是氮气，直至加热膨胀，冷却收缩达到平衡。图1中p为压力表、t1、t2、t3、t4为温度计，温度计t1设于加热器3的出气口32处，压力表p和温度计t2设于干馏罐1与第一个列管水冷蒸汽冷凝器2的气体循环管路上，温度计t3设于第一个列管水冷蒸汽冷凝器2与中间列管水冷蒸汽冷凝器2的气体循环管路上，温度计t4设于最后一个列管水冷蒸汽冷凝器2与排气阀8之间的气体循环管路上。

图3为氮气保护油泥干馏装置一典型的平面布置图。将油泥均匀分布于干化架11上，各干化架11叠放于干馏罐1内，盖好干馏罐1的上盖。开启循环风机6、氮气接入口71，常温下，氮气从干馏罐1的底部逆流充入，将氮气过量充入整个干馏装置系统，排尽各部件和管道内的杂质气体，然后关闭排气阀8，氮气调整至低压，保证系统内氮气充足。加热器3开启对氮气进行加热，加热初期，气体膨胀，干馏装置系统压力升高，超过阈值则泄压阀26打开，此时主要气体仍旧是氮气，直至加热膨胀，冷却收缩达到平衡。氮气经过加热器3进行电加热，高温氮气加热油泥，油泥中的油、水、烃类在不同温度时汽化，汽化的物质经过三级冷凝器组冷凝经放液阀23排出。水分在100度时会发生蒸发，200度时，油泥热解反应开始，350度～500度热解反应转换效率最快，重质油是在370度开始裂解，而在525度以后，会形成更轻质的油和气态烃，不凝性气体的量提高。通过不同温度，获得不同的冷凝物，不能冷凝的气体可通过排气阀8进入其他废气处理装置，冷却用的水可以通过循环水泵5实现水循环利用，高温氮气也可以通过循环风机6充分循环利用，同时热能也不会浪费。

本实用新型成本低，占地面积小，工艺操作非常简单，处理油泥效率高。采用氮气作为热传递介质，还具有防氧化防爆的作用。利用该氮气保护油泥干馏装置处理油泥，在密封的设备内进行热解，能减少环境污染，冷却用水和氮气、热能均能充分循环利用，挥发出来的油气等能冷凝回收，避免资源浪费。

以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的创造构思的前提下，还可以做出其它变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。