含油污泥热解处理系统及方法与流程

1.本技术涉及含油污泥处理技术领域，特别涉及一种含油污泥热解处理系统及方法。


背景技术：

2.近年来，随着我国石油生产和消费的增加，在石油开采、集输及炼制过程中会产生大量含油污泥。含油污泥具有组成复杂、含油量变化大、处理难度大等特点，如未经处理便就地堆放或填埋，不仅对周边环境产生不良影响，而且会造成石油资源的浪费。目前，含油污泥已被列为危险固体废物(hw08)，必须加以有效处置。
3.在相关技术中，含油污泥处理方法较多，现阶段常用的主要有填埋法、生物法、热洗法、焚烧法等。但每种方法在处置过程中均存在各自的局限：填埋法占地面积大，石油资源无法回收，还可能造成填埋场的大气、土壤和地下水等二次环境污染；生物法处理周期长，对原料的选择性强，石油资源无法回收；热洗法需要加入大量的化学药剂，存在废水和残渣的二次污染问题，且处理后的残渣很难满足国家标准要求；焚烧法设备投资大，运行成本高，且产生的烟气存在二次污染，石油资源无法回收。。
4.因此，需要一种更有效的含油污泥处理方案。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本技术实施例提供了一种含油污泥热解处理系统及方法，可以更有效的处理含油污泥。技术方案如下：
6.根据本技术的第一方面，一种含油污泥热解处理系统包括上下料系统、热解系统、洗涤冷却系统、不凝气处理系统和油水储存系统。
7.所述上下料系统用于将含油污泥原料进行处理后得到含油污泥物料，将所述含油污泥物料输送至热解系统，并将所述热解系统对所述含油污泥物料进行热解处理后得到的残渣打包送出；
8.所述热解系统用于所述含油污泥物料进行热解处理，将热解处理得到的残渣输送回所述上下料系统，将热解处理得到的热解工艺气输送至洗涤冷却系统；
9.所述洗涤冷却系统用于对所述热解工艺气进行洗涤，将洗涤得到的洗涤工艺气输送到不凝气处理系统，并将洗涤得到的污水和污油输送到所述油水储存系统；
10.所述不凝气处理系统，用于将所述洗涤工艺气进行油水气分离，将分离得到的不凝气输送到所述热解系统作为燃料，并将分离得到的污水和污油输送到所述油水储存系统；
11.所述油水储存系统用于存储污水和污油。
12.可选地，所述上下料系统包括筛分装置和破碎装置；
13.所述筛分装置用于对所述含油污泥原料进行筛分，将筛分出的粗颗粒原料输送到破碎装置；
14.所述破碎装置用于对所述粗颗粒原料进行破碎，得到细颗粒原料。
15.可选地，所述上下料系统还包括储料仓和螺旋进出料一体机；
16.所述储料仓用于从所述筛分装置接收筛分出的细颗粒原料，从所述破碎装置接收破碎得到的细颗粒原料，并将细颗粒原料输送到所述螺旋进出料一体机；
17.所述螺旋进出料一体机用于启动进料螺旋，将所述细颗粒原料输送到所述热解系统的热解炉。
18.可选地，所述热解系统包括间歇回转式热解炉和燃烧机；
19.所述燃烧机配置多个燃烧器，每个燃烧器独立操作，燃烧器产生的火焰通过所述间歇回转式热解炉的传热壁将热量传导至所述含油污泥物料；
20.所述间歇回转式热解炉用于对所述含油污泥物料进行干燥脱水段、蒸馏段和热解段的升温，将升温过程中产生的所述热解工艺气输送至所述洗涤冷却系统，将热解处理得到的残渣输送回所述螺旋进出料一体机。
21.可选地，所述上下料系统还包括包装机和除尘器；
22.所述包装机用于从所述螺旋进出料一体机接收所述残渣并进行打包；
23.所述除尘器用于除去所述包装机包装时带来的灰尘。
24.可选地，所述洗涤冷却系统包括减温器、水洗塔、油洗塔、第一空冷器、第二空冷器和第三空冷器；所述减温器用于将所述热解工艺气降温后分别送入所述水洗塔和所述油洗塔；
25.所述水洗塔和所述油洗塔分别对所述热解工艺气进行洗涤，将所述洗涤得到的洗涤工艺气输送到所述第三空冷器，并将洗涤得到的污水和污油输送到所述油水储存系统；
26.所述第一空冷器用于将所述水洗塔的塔底污水的一部分冷却后返回到所述水洗塔的塔顶，另一部分输送至油水储存系统，所述第二空冷器用于将所述油洗塔的塔底污油的一部分冷却后返回到所述油洗塔的塔顶，另一部分输送至油水储存系统，所述第三空冷器用于将所述洗涤工艺气冷却后输送到所述不凝气处理系统。
27.可选地，所述不凝气处理系统包括气液分离罐、不凝气缓冲罐、引风机、气体净化装置、燃料气分液罐；
28.所述气液分离罐用于从所述第三空冷器接收所述洗涤工艺气，并将所述洗涤工艺气进行油水气分离，得到不凝气；
29.所述引风机用于将所述不凝气引至所述不凝气缓冲罐；
30.所述不凝气缓冲罐用于将所述不凝气缓冲后输送到所述气体净化装置；
31.所述气体净化装置用于将所述不凝气净化后输送到所述燃料气分液罐作为所述燃烧机的燃料。
32.可选地，所述不凝气处理系统还包括放空分液罐、水封罐和火炬；
33.所述放空分液罐与所述气液分离罐通过带阀门的管道相连，用于在所述阀门打开时从所述气液分离罐接收不凝气并通入所述水封罐；
34.所述水封罐用于将所述不凝气输送到所述火炬；
35.所述火炬用于燃烧所述不凝气。
36.可选地，所述油水储存系统包括污水液包、回收油液包、污水罐和回收油罐；所述污水液包与所述气液分离罐相连，用于从所述气液分离罐接收分离得到的污水，暂存后输
送到所述污水罐；
37.所述回收油液包与所述气液分离罐相连，用于从所述气液分离罐接收分离得到的回收油，暂存后输送到所述回收油罐；
38.所述污水罐用于存储所述污水；
39.所述回收油罐用于存储所述回收油。
40.根据本技术的第二方面，一种含油污泥热解处理方法采用第一方面中任一项所述的含油污泥热解处理系统，该方法包括：
41.所述上下料系统将含油污泥原料进行处理后得到含油污泥物料，将所述含油污泥物料输送至热解系统，并将所述热解系统对所述含油污泥物料进行热解处理后得到的残渣打包送出；
42.所述热解系统将所述含油污泥物料进行热解处理，将热解处理得到的残渣输送回所述上下料系统，将热解处理得到的热解工艺气输送至洗涤冷却系统；
43.所述洗涤冷却系统对所述热解工艺气进行洗涤，将洗涤得到的洗涤工艺气输送到不凝气处理系统，并将洗涤得到的污水和污油输送到所述油水储存系统；
44.所述不凝气处理系统将所述洗涤工艺气进行油水气分离，将分离得到的不凝气输送到所述热解系统作为燃料，并将分离得到的污水和污油输送到所述油水储存系统；
45.所述油水储存系统存储污水和污油。
46.本技术实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
47.本技术提供的含油污泥热解处理系统及方法可以以序批式热解的方式来处理含油污泥，不仅可以利用含油污泥中蒸出的不凝气作为燃料，回收含油污泥中的部分石油资源，而且经处理后可将物料中的水分和油分几乎完全去除，一般情况下可减量50％～60％以上，实现含油污泥的减量化及资源化的综合利用，同时具有以下优势：运行成本低、占地面积小、兼容性强、处置后的残渣可用于铺垫井场和道路。
附图说明
48.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
49.图1是本技术实施例提供的一种含油污泥热解处理系统的示意图；
50.图2是本发明实施例提供的一种含油污泥热解处理方法的流程示意图。
51.附图标记：
52.1：筛分装置；2：破碎装置；3：储料仓；4：螺旋进出料一体机；5：间歇回转式热解炉；6：燃烧机；7：减温器；8：水洗塔；9：油洗塔；10：第一空冷器；11：第二空冷器；12：第三空冷器；13：气液分离罐；14：污水液包；15：回收油液包；16：引风机；17：不凝气缓冲罐；18：气体净化装置；19：污水罐；20：回收油罐；21：包装机；22：除尘器；23：放空分液罐；24：水封罐；25：火炬；26：燃料气分液罐。
具体实施方式
53.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术实施方式作进一步地详细描述。
54.本技术实施例提供了一种含油污泥热解处理系统。该热解处理系统包括上下料系统、热解系统、洗涤冷却系统、不凝气处理系统和油水储存系统。
55.上下料系统用于将含油污泥原料进行处理后得到含油污泥物料，将含油污泥物料输送至热解系统，并将热解系统对含油污泥物料进行热解处理后得到的残渣打包送出；
56.热解系统用于对含油污泥物料进行热解处理，将热解处理得到的残渣输送回上下料系统，将热解处理得到的热解工艺气输送至洗涤冷却系统；
57.洗涤冷却系统用于对热解工艺气进行洗涤，将洗涤得到的洗涤工艺气输送到不凝气处理系统，并将洗涤得到的污水和污油输送到油水储存系统；
58.不凝气处理系统，用于将洗涤工艺气进行油水气分离，将分离得到的不凝气输送到热解系统作为燃料，并将分离得到的污水和污油输送到油水储存系统；
59.油水储存系统用于存储污水和污油。
60.图1中示例性示出了这些系统的各个组成部分及连接关系。
61.如图1所示，上下料系统包括筛分装置1、破碎装置2、储料仓3和螺旋进出料一体机4。筛分装置1用于对含油污泥原料进行筛分，将筛分出的粗颗粒原料输送到破碎装置2。破碎装置2用于对粗颗粒原料进行破碎，得到细颗粒原料。储料仓3用于从筛分装置1接收筛分出的细颗粒原料，从破碎装置2接收破碎得到的细颗粒原料，并将细颗粒原料输送到螺旋进出料一体机4。螺旋进出料一体机4用于启动进料螺旋，将细颗粒原料输送到热解系统的热解炉。
62.从图1可见，筛分装置1分别与破碎装置2和储料仓3相连，破碎装置2也连接到储料仓3，储料仓3与螺旋进出料一体机4相连。含油污泥原料进入筛分装置1后，被筛分成粗颗粒原料和细颗粒原料。细颗粒原料直接进入储料仓3。粗颗粒原料进入破碎装置2，破碎装置2将粗颗粒原料破碎成细颗粒原料后同样进入储料仓3。储料仓3直接下料至螺旋进出料一体机4，螺旋进出料一体机4启动，螺旋转动给热解系统的热解炉提供细颗粒原料。
63.如图1所示，热解系统包括间歇回转式热解炉5和燃烧机6。燃烧机6配置多个燃烧器，每个燃烧器独立操作，燃烧器产生的火焰通过间歇回转式热解炉5的传热壁将热量传导至含油污泥物料，即螺旋进出料一体机4提供的细颗粒原料。间歇回转式热解炉5用于对含油污泥物料进行干燥脱水段、蒸馏段和热解段的升温，将升温过程中产生的热解工艺气输送至洗涤冷却系统，将热解处理得到的残渣输送回螺旋进出料一体机4。
64.从图1可见，燃烧机6与间歇回转式热解炉5相邻，因而产生的火焰可对间歇回转式热解炉5的传热壁进行加热。含油污泥物料在间歇回转式热解炉5内采用阶梯升温方式。升温过程分为三个工艺阶段：干燥脱水段、蒸馏段、热解段。先将间歇回转式热解炉5按预定的工艺曲线升温至脱水温度，在该温度停留时间约为2～3小时，此阶段即为干燥脱水段，在该阶段将物料中的水分和少量轻烃组分蒸出，蒸出的工艺气送至水洗塔8；再继续升温至蒸馏终点温度(320℃～370℃)左右，在该温度停留时间约1～2小时，此阶段即为蒸馏段，在该阶段将物料中的石油烃组分蒸出；再继续升温至热解终点温度(470℃～510℃)，在该温度停留约0.5～1小时，此阶段即为热解段，在该阶段将物料中的重油组分裂解缩合，其中蒸馏段
和热解段得到的热解工艺气送至洗涤冷却系统的油洗塔9。完成三个工艺阶段后，间歇回转式热解炉5停止加热，炉内残渣自然冷却后由上下料系统的螺旋进出料一体机4输送到上下料系统的包装机21。
65.在本技术一些实施例中，间歇回转式热解炉5为回转式，物料在转鼓内翻转加热，保证物料受热均匀。物料在绝氧的条件下反应，为防止碳氢化合物氧化，间歇回转式热解炉5内设有在线氧气分析仪，且还设置有与间歇回转式热解炉5连接的输送氮气的管道，基于在线氧气分析仪的数据往间歇回转式热解炉5内注入氮气，以氮气为载气维持转鼓内氧气含量在安全浓度范围以内。
66.在本技术一些实施例中，如图1所示，上下料系统还包括包装机21和除尘器22。包装机21与螺旋进出料一体机4相连，用于从螺旋进出料一体机4接收残渣并进行打包。除尘器22用于除去包装机21包装时带来的灰尘。
67.在本技术一些实施例中，如图1所示，洗涤冷却系统包括减温器7、水洗塔8、油洗塔9、第一空冷器10、第二空冷器11和第三空冷器12。减温器7用于将热解工艺气降温后分别送入水洗塔8和油洗塔9；水洗塔8和油洗塔9分别对热解工艺气进行洗涤，将洗涤得到的洗涤工艺气输送到第三空冷器12，并将洗涤得到的污水和污油输送到油水储存系统。第三空冷器12用于将洗涤工艺气冷却后输送到不凝气处理系统。第一空冷器10的入口和出口与水洗塔8的塔底和塔顶分别相连，用于将水洗塔8的塔底污水的一部分冷却后返回水洗塔8的塔顶循环使用，另一部分输送至油水储存系统。第二空冷器11的入口和出口与油洗塔9的塔底和塔顶分别相连，用于将油洗塔9的塔底污油的一部分冷却后返回油洗塔9的塔顶循环使用，另一部分输送至油水储存系统。
68.在本技术一些实施例中，如图1所示，不凝气处理系统包括气液分离罐13、不凝气缓冲罐17、引风机16、气体净化装置18和燃料气分液罐26。气液分离罐13用于从第三空冷器12接收洗涤工艺气，并将洗涤工艺气进行油水气分离，得到不凝气。引风机用于将不凝气引至不凝气缓冲罐17。不凝气缓冲罐17用于将不凝气缓冲后输送到气体净化装置18。气体净化装置18用于将不凝气净化后输送到燃料气分液罐26作为燃烧机6的燃料。
69.在本技术一些实施例中，如图1所示，不凝气处理系统还包括放空分液罐23、水封罐24和火炬25。放空分液罐23与气液分离罐13通过带阀门的管道相连，用于在阀门打开时从气液分离罐13接收不凝气并通入水封罐24。水封罐24用于将不凝气输送到火炬25，且放空分液罐23通入水封罐24的管道口位于水封罐24内的水面之下，火炬25与水封罐24连通的管道口位于水封罐24内水面之上，水封罐24用于防止回火造成装置爆炸。火炬25用于燃烧不凝气。
70.可选地，火炬25与净化气体净化装置18通过带有阀门的管道相连，用于在阀门打开时，火炬25从气体净化装置18中接收净化后的不凝气直接燃烧放空。
71.在本技术一些实施例中，如图1所示，油水储存系统包括污水液包14、回收油液包15、污水罐19和回收油罐20。污水液包14与气液分离罐13相连，用于从气液分离罐13接收分离得到的污水，暂存后输送到污水罐19；回收油液包14与气液分离罐13相连，用于从气液分离罐13接收分离得到的回收油，暂存后输送到回收油罐20。污水罐19用于存储污水，回收油罐20用于存储回收油。
72.本技术实施例提供的含油污泥热解处理系统，不仅可以利用含油污泥中蒸出的不
凝气作为燃料，回收含油污泥中的部分石油资源，而且经处理后可将含油污泥物料中的水分和油分几乎完全去除，一般情况下可减量50％～60％以上，实现含油污泥的减量化及资源化的综合利用，同时具有以下优势：运行成本低、占地面积小、兼容性强、处置后的残渣可用于铺垫井场和道路。其中序批式是指按照批次顺序间歇运行。
73.如图2所示，本技术实施例还提供了一种采用上述系统的含油污泥热解处理方法，该方法包括步骤201、202、203、204和205。
74.在步骤201中，上下料系统将含油污泥原料进行处理后得到含油污泥物料，将含油污泥物料输送至热解系统，并将热解系统对含油污泥物料进行热解处理后得到的残渣打包送出。
75.其中，上下料系统包括筛分装置1、破碎装置2、储料仓3、螺旋进出料一体机4和包装机21。上下料系统中的筛分装置1将含油污泥原料进行筛分，对于粒径小于50mm的细颗粒原料，直接送入储料仓3；对于粒径大于50mm的粗颗粒原料，先送入破碎装置2，破碎装置2将粗颗粒原料破碎成细颗粒原料后再送入储料仓3。处理后的含油污泥物料从储料仓3直接下料至螺旋进出料一体机4，螺旋进出料一体机4启动，螺旋转动给热解系统的热解炉提供细颗粒原料。
76.在完成热解以后，螺旋进出料一体机4将炉内残渣输送到包装机21进行打包处理。
77.在步骤202中，热解系统将含油污泥物料进行热解处理，将热解处理得到的残渣输送回上下料系统，将热解处理得到的热解工艺气输送至洗涤冷却系统。
78.其中，热解系统包括间歇回转式热解炉5和燃烧机6。当间歇回转式热解炉5内装料高度达到约30％～50％时，关闭间歇回转式热解炉5进料口，开启燃烧机6对间歇回转式热解炉5进行加热，间歇回转式热解炉5开始加热升温。含油污泥物料在间歇回转式热解炉5内采用阶梯升温方式。升温过程分为三个工艺阶段：干燥脱水段、蒸馏段、热解段，具体描述如下。
79.首先，将间歇回转式热解炉5按预定的工艺曲线升温至脱水温度，在该温度停留时间约为2～3小时，此阶段即为干燥脱水段，在该阶段将物料中的水分和少量轻烃组分蒸出。
80.然后，再继续升温至蒸馏终点温度(320℃～370℃)左右，在该温度停留时间约1～2小时，此阶段即为蒸馏段，在该阶段将物料中的石油烃组分蒸出。
81.接着，再继续升温至热解终点温度(470℃～510℃)，在该温度停留约0.5～1小时，此阶段即为热解阶段，在该阶段将物料中的重油组分裂解缩合。
82.最后，在三个阶段完成后，将热解处理得到的残渣输送回上下料系统螺旋进出料一体机4。
83.在步骤203中，洗涤冷却系统对热解工艺气进行洗涤，将洗涤得到的洗涤工艺气输送到不凝气处理系统，并将洗涤得到的污水和污油输送到油水储存系统。
84.其中，洗涤冷却系统包括减温器7、水洗塔8、油洗塔9、第一空冷器10、第二空冷器11和第三空冷器12。干燥脱水段蒸出的工艺气经过减温器7降温送至水洗塔8，蒸馏段和热解段得到的热解工艺气经过减温器7降温送至油洗塔9。洗涤冷却系统中的水洗塔8和油洗塔9分别对热解工艺气进行洗涤，将洗涤得到的洗涤工艺气输送到第三空冷器12，并将洗涤得到的污水输送到油水储存系统中的回收油罐20，将洗涤得到的污油输送到油水储存系统中的污水罐19。第三空冷器12将洗涤工艺气冷却后输送到不凝气处理系统中的气液分离罐
13。
85.在本技术的一些实施例中，第一空冷器10的入口和出口与水洗塔8的塔底和塔顶分别相连，将水洗塔8的塔底污水的一部分冷却后返回水洗塔8的塔顶循环使用，另一部分输送至油水储存系统。第二空冷器11的入口和出口与油洗塔9的塔底和塔顶分别相连，将油洗塔9的塔底污油的一部分冷却后返回油洗塔9的塔顶循环使用，另一部分输送至油水储存系统。
86.在步骤204中，不凝气处理系统将洗涤工艺气进行油水气分离，将分离得到的不凝气输送到热解系统作为燃料，并将分离得到的污水和污油输送到油水储存系统。
87.其中，不凝气处理系统包括气液分离罐13、引风机16、不凝气缓冲罐17、气体净化装置18和燃料气分液罐26。气液分离罐13从第三空冷器12接收洗涤工艺气，并将洗涤工艺气进行油水气分离，得到不凝气，不凝气处理系统的引风机16将不凝气引至不凝气缓冲罐17，不凝气缓冲罐17将不凝气缓冲后输送到气体净化装置18，气体净化装置18将不凝气净化后输送到燃料气分液罐26作为燃烧机6的燃料。
88.在本技术的一些实施例中，不凝气处理系统还包括放空分液罐23、水封罐24和火炬25。放空分液罐23与气液分离罐13通过带阀门的管道相连，在阀门打开时从气液分离罐13接收不凝气并通入水封罐24。水封罐24将不凝气输送到火炬25，且放空分液罐23通入水封罐24的管道口位于水封罐24内的水面之下，火炬25与水封罐24连通的管道口位于水封罐24内水面之上，水封罐24防止回火造成装置爆炸。火炬25燃烧不凝气。
89.在本技术的一些实施例中，火炬25与气体净化装置18通过带阀门的管道相连，在阀门打开时，火炬25从气体净化装置18中接收净化后的不凝气直接燃烧放空。
90.在步骤205中，油水储存系统存储污水和污油。
91.其中，油水储存系统包括污水液包14、回收油液包15、污水罐19和回收油罐20。污水液包14与气液分离罐13相连，污水液包14从气液分离罐13接收分离得到的污水，暂存后输送到污水罐19；回收油液包14与气液分离罐13相连，回收油液包14从气液分离罐13接收分离得到的回收油，暂存后输送到回收油罐20。污水罐19存储污水，回收油罐20存储回收油。
92.综上，本技术实施例提供的含油污泥热解处理方法，采用含油污泥热解处理系统，不仅可以利用含油污泥中蒸出的不凝气作为燃料，回收含油污泥中的部分石油资源，而且经处理后可将含油污泥物料中的水分和油分几乎完全去除，一般情况下可减量50％～60％以上，实现含油污泥的减量化及资源化的综合利用，并且此系统还有应对紧急工况的处理装置，可以应对突发的各种状况，同时还具有以下优势：运行成本低、占地面积小、兼容性强、处置后的残渣可用于铺垫井场和道路。
93.在本技术中，术语“第一”和“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“多个”指两个或两个以上，除非另有明确的限定。
94.以上仅为本技术的可选的实施例，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。