含油固废间接加热热解吸处理装置及方法
【专利摘要】本发明公开了一种含油固废间接加热热解吸处理装置及其方法，其中装置包括有自动控制单元，通过含油固废物料传送方式依序连通的进料预处理单元、进料计量和保护单元、间接加热及热解吸单元，在间接加热及热解吸单元的解吸气油气出口处连接解吸汽分离净化单元，在所述间接加热及热解吸单元的出料口处连接渣土后处理单元，所述间接加热及热解吸单元由加热腔体和热解吸腔体组成，其中热解吸腔体的受热部分置于加热腔体之中，热解吸腔体的内部空间与加热腔体的内部空间是两个独立分开且互不连通的腔体。本发明同时还公开了利用上述装置的方法。
【专利说明】含油固废间接加热热解吸处理装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种含油固废间接加热热解吸处理装置及方法，更具体地说，涉及一种将石油烃或有机污染物从固体废弃物中脱附分离的方法及装置，主要应用于各种含油污泥、油基钻井岩肩和油污染的土壤等含油固废的资源化和无害化处理。
【背景技术】
[0002]油田生产过程中，每年会产生大量的落地油泥、作业油泥、大罐底泥和水处理排泥等含油污泥；在油或气井的勘探可钻井过程中，越来越多的采油油基或合成基的先进钻井技术，同时产生大量的油基钻井岩肩；由于非法排放或事故泄漏，每年会产生大量的油污染超标的土壤；另外，炼油、石化和钢铁等行业，也会产生大量的含油污泥。上述的含油固体废弃物已被列入了国家危险废弃物名录，除了占用土地，污染物还会通过扩散迀移到土壤和地下水中，进入生态环境，造成严重的环境危害，因此必须实现无害化处理和处置。含油固体废弃物的无害化和资源化处理与处置，是企业必须履行的社会责任和法律责任。由于含油固体废弃物含有一部分油，因此，无害化的同时回收油又是实现资源化利用的理想和环保处理方式，另外，《石油天然气开采业污染防治技术政策》中明确规定“应回收落地原油，以及原油处理、废水处理产生的油泥(砂)等中的油类物质，含油污泥资源化利用率应达到90%以上，残余固体废物应按照《国家危险废物名录》和危险废物鉴别标准识别，根据识别结果资源化利用或无害化处置”。因此，急需开发出安全可靠的技术及装置，将堆积如山的油田含油固废彻底实现无害化和资源化处理。目前国内可借鉴的无害化标准是《油田含油污泥综合利用污染控制标准》DB23/T 1413-2010，其中规定处理后的残渣TPH含量小于2%,其他指标通过规定的鉴定评估试验。
[0003]由于含油固体废弃物种类多，成分复杂，同时含有大量的杂物，因此处理的难度很大，投资和运行费用相对很高。除了预处理减量化和杂物分拣处理，近年来国内试验研宄和工程实践的处理技术有:固液浸取法(包括水洗和浸取剂浸取)、微生物法(包括堆肥和耕作等)、固化填满、回灌地层和热处理法(包括焚烧、过热蒸汽脱附、热解析和热脱附等)。由于含油固废中即含有颗粒较大和机械强度较好的砂，又含相当的没有具体形态的粘泥或化学污泥，且具有亲油的表面，因此固液浸取法能将砂处理至无害化，但油、粘泥和水三者难以分层和分离，在实际应用中存在处理不彻底、分离单元难以稳定运行或浸取剂流失率太大等技术和经济两方面的问题。微生物法需要将污染物稀释和分散到一定程度，需要占用大量的土地，无害化的周期很长，部分污染物如多环芳烃和环烷酸等有机物可能还几乎无法降解，因此可能面临较大的环境风险。固化填满通过固化剂将油包埋在固体之中，然后安全填满，但不能最终免除污染物再次缓释浸出的可能性及相应的环境责任，存在风险，另外含油含水越高需要的固化剂含量越大，废弃物的量实际大幅度增加了。回灌地层需要有适合的地层空间，并确保不会污染地下水，容量有限，存在风险。焚烧可以使有机物彻底无害化，但没有回收油，同时对含油量、含水量以及固体的形态有一定要求，否则显著影响焚烧的效率，同时，焚烧尾气的处理难度较大，造成空气污染的风险很大。过热蒸汽脱附法需要将固废喷射后与过热蒸汽充分接触实现油的脱附，目前技术条件下设备能实现的处理能力很小，且存在制约长期稳定运行的技术问题。热解析技术在炼化行业是成熟的，在较高温度下，可使有机物充分裂解为常温下为气态的各种小分子烃类、氢气及一氧化碳等的混合气体(解析气)，可以实现无害化，但富余解析气的净化及回收利用存在问题，另外该技术对解析设备要求很高，安全风险较大，运行维护及管理难度较高。热脱附或热解吸技术在中等温度下，使油从固体中蒸发脱附得到回收，同时实现资源化和无害化，热脱附技术在原理上是可行的和可靠的，但对于工艺和装置需要进行创新才能适合于含油固废的处理。
[0004]国内专利CN101972773A《强制通风一螺旋搅拌热解吸修复有机污染土壤的单元》、CN102069088A《土壤通风一立式解吸炉修复有机污染土壤的单元》和CN102284473A《滚筒式土壤热解吸修复单元》和CN203508590U《回转式土壤热解吸修复装置》均分别公开了一种有机污染土壤的热脱附工艺技术及装置，但由于含油固废的性状与土壤显著不同，同时加热存在易燃易爆的油汽挥发，处理含油固废将导致单元堵塞和油汽爆炸，另外没有回收油的功能，排放的尾气会造成大气污染，因此这三种工艺技术及实现装置不适合处理含油固体，在国内也没有用于含油固废处理的案例和研宄。国内专利CN103406346A《一种常温解吸联合化学氧化修复有机污染土壤的方法及处理单元》公开了一种翻抛自然蒸发解吸加化学氧化的方案处理有机污染土壤，该方法适用于易挥发和易氧化有机污染物的去除，且污染空气，更不适合蒸馏点较高和不易氧化的油的去除。国内专利CN103447292A《一种污染土壤的原位热解吸处理技术和单元》公开了一种原位热解吸处理技术，该技术同样不适用于孔隙率很低、含油含水较高和油蒸馏点较高的含油固废。
【发明内容】
[0005]基于上述问题，本发明提供了一种含油固废间接加热热解吸处理方法及装置，以克服现有热解吸方法的缺点。
[0006]本发明中含油固废间接加热热解吸处理装置包括有统一协调控制的自动控制单元，通过含油固废物料传送方式依序连通的进料预处理单元、进料计量和保护单元、间接加热及热解吸单元，在所述间接加热及热解吸单元的解吸气油气出口处连接解吸汽分离净化单元，在所述间接加热及热解吸单元的出料口处连接澄土后处理单元，所述间接加热及热解吸单元由加热腔体和热解吸腔体组成，其中热解吸腔体的受热部分置于所述加热腔体之中，所述热解吸腔体的内部空间与所述加热腔体的内部空间是两个独立分开且互不连通的腔体。
[0007]所述热解吸腔体包括有呈圆筒状的筒体，在所述筒体的两端由密封装置密闭，在所述筒体的两端分别设有进料口和出料口，在所述筒体的中间部位往上凸拱起油气收集腔，在所述油气收集腔的壁上设置有油气出口，同时在所述筒体和油气收集腔的外壁面上设置有多个能对所述筒体进行测温的热电偶；在所述热解吸腔体内设有一螺旋推进搅拌器，该螺旋推进搅拌器的主轴延伸出所述筒体端部的密封装置与变频电机联接。
[0008]所述主轴上设置有导程沿所述主轴逐步变小的步进式叶轮，在所述步进式叶轮上焊接有翻泥板，同时在所述主轴上焊接有重力清扫链。
[0009]所述的进料口与出料口处均设有气锁，该气锁连接氮气单元，对所述进料口和出料口进行氮气密封。
[0010]所述加热腔体为一钢制外腔体，在所述钢制外腔体外设有外部燃料燃烧器、不凝气火嘴，在所述钢制外腔体内设有挡板、内壁贴设有绝热耐火砖，同时在所述钢制外腔体上设有烟囱。
[0011]所述解吸汽分离净化单元安装在所述间接加热及热解吸单元的油气出口处，由通过管道依序连通的真空射流泵、离心泵、三相分离器、旋流分离器、除湿器和管道过滤器组成，所述真空射流泵经管道与热解吸腔体的油气出口连通，同时与所述离心泵、三相分离器连通，所述三相分离器的解吸气出口经管道与所述旋流分离器连通，所述旋流分离器的解吸气出口经管道与所述除湿器连通，所述除湿器的解吸气出口经管道与所述管道过滤器连通，所述管道过滤器的解吸气出口直接输出能够回收利用的气体；所述旋流分离器、除湿器和管道过滤器的分离物出口与所述三相分离器连通；所述离心泵与所述三相分离器连通。
[0012]所述解吸汽分离净化单元安装在所述间接加热及热解吸单元的油气出口处，由通过管道依次连接的喷淋冷却器、第一聚结分离器、再生风机、第二聚结分离器、除湿器和管道过滤器组成，所述喷淋冷却器连接所述热解吸腔体输出的热解吸气体。
[0013]所述喷淋冷却器包括有罐体、多个喷嘴组件、聚结分离区、阻火器、单向阀，所述罐体的顶部依次连接所述阻火器和单向阀，所述多个喷嘴组件均匀分布地安装在所述罐体的侧壁上，并伸入所述罐体的内部，在所述罐体内部位于喷嘴组件安装位置上方的位置填装所述聚结分离区，所述罐体的底部设置有进气口和出水口，在所述罐体顶部与所述阻火器的连接处设置有出气口。
[0014]本发明中含油固废间接加热热解吸处理方法，包括有以下步骤:
[0015]I)通过进料预处理单元对液态油泥作预脱水处理，再与含水较低的含油固废一起在预处理场完成杂物分拣、均质和打散等预处理作业，在备料区待用，备料区的物料通常控制含水小于30%，含油不限，得到适合间接热解吸处理的相对均质的物料；
[0016]2)通过进料计量和保护单元，对预处理后的物料作计量、筛分、磁分离和输送，以定量调整和恒量控制控制后输送至间接加热及热解吸单元；
[0017]3)由间接加热及热解吸单元对进料计量和保护单元输送的物料实现油水与固相的分离，在该间接加热及热解吸单元内，含油固废物料由带有打散机构的非等间距的水平双螺旋沿轴线推进，逐步升温至设定的热解吸温度，在缺氧条件下，依次完成升温，水汽蒸发，大部分油脱附和少部分胶质沥青质裂解的热解吸过程，实现固体的无害化，通过设定螺旋的转速控制物料的解吸停留时间，停留时间控制在20?30min，完成热解吸的物料称为渣土，其TPH含量控制在小于1%的水平，从解吸腔出料口进入渣土后处理单元，解吸出的汽相通过解吸汽出口进入解吸汽分离净化单元；
[0018]4)从解吸汽分离净化单元处理的不凝气进入间接加热及热解吸单元的加热腔体燃烧，作为补充热源，加热腔体燃烧尾气通过烟囱排放大气。
[0019]所述步骤4)中解吸汽分离净化单元通过负压抽气设备将解吸汽从间接加热及热解吸单元的解吸腔体内引出进入解吸汽分离净化单元，解吸汽分离净化单元排出的水吸收了解吸汽的热量而温度升高，同时携带了解吸汽冷凝出的水和油，以及洗涤出的少量尘，进入循环水处理及收油单元进行处理后，又循环回到解吸汽分离净化单元作为冷却水，在解吸气进入解吸汽分离净化单元之前，采用石油烃蒸汽过滤设备，对汽相中的粉尘进行过滤。
[0020]本发明中的装置及方法是结合含油固废特点，基于间接热解吸或热脱附原理，使得处理后的渣土 TPH含量小于1%，且不产生二次污染的废水、废气和废渣，实现含油固废的无害化，同时回收了油泥中75%以上的油，并将不凝气用作了辅助燃料，实现了资源化。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1是本发明中含油固废间接加热热解吸处理成套装置的工艺流程示意图。
[0022]图2是本发明中进料计量及保护单元的示意图。
[0023]图3是本发明中间接加热及热解吸单元的结构示意图。
[0024]图4是图3中沿A-A线的剖视示意图。
[0025]图5是本发明中间接加热及热解吸单元内主轴的放大示意图。
[0026]图6是本发明中解吸汽分离净化单元实施例一的结构示意图。
[0027]图7是本发明中解吸汽分离净化单元实施例二的结构示意图。
[0028]图8是本发明中喷淋冷却器的结构示意图。
【具体实施方式】
[0029]下面将结合附图对本发明中的具体实施例作详细说明。
[0030]如图1所示，本发明中含油固废间接加热热解吸处理装置包括有进料预处理单元1、进料计量和保护单元2、间接加热及热解吸单元3、解吸汽分离净化单元5、循环水处理及收油单元6、渣土后处理单元4、污水净化单元7、氮气保护单元8和自动控制单元9。
[0031]进料预处理单元I设有含油固废分类接受和存放的进料堆场，在进料堆场清除包装袋等明显的杂物垃圾，然后采用翻抛机械完成各类油泥的掺混均质和打散作业，在翻抛机械的机械转鼓上，设有一组档板，在翻抛机械行进过程中，软性杂物可以收集在挡板上，大块的刚性杂质翻抛到两侧人工收集。经进料预处理单元完成后得到含水不大于30%，直径不大于40mm的含油固废转移至备料区。
[0032]进料计量及保护单元2，如图2所示，包括有储料斗20、出料皮带21及料称22、震动筛23、磁分离设备26、上料皮带25和与自动控制单元9联接的本地控制柜等设备。出料皮带21及料称22设在储料斗20的正下方，在储料斗20的出料方向设有布料调节板24，使出料能按指定的厚度均匀分布在出料皮带21上，出料皮带21的电机为可变频调速的电机，料称22中设有重量传感器，位于出料皮带21下方，用于监测出料皮带21上单位长度的物料重量，另外设有转速传感器监测皮带的行进速度。震动筛23设有40mm的筛网，由震动电机驱动，震动筛23上设有筛上物排出口和筛下物出料口 27，筛下物出料口 27位于上料皮带25进料端的正上方。上料皮带25倾斜角度小于15°，由电机驱动，上料皮带25上方设有2?4组可拆卸的强磁性永磁铁或电磁铁。本地控制柜为进料计量及保护单元2中的设备配电，并通过PLC显示运行状态及参数，以及出料的定量调整和恒量控制，控制柜还设有通讯接口与自动控制单元通讯，可实现进料计量及保护单元2的远程控制。
[0033]间接加热及热解吸单元3，如图3所示，由加热腔体45和热解吸腔体组成，其中热解吸腔体的受热部分置于加热腔体45之中，热解吸腔体的内部空间与加热腔体45的内部空间是两个独立分开且互不连通的腔体。
[0034]热解吸腔体包括有呈圆筒状的筒体30，该筒体30的两端由密封装置31密闭，在筒体30的两端分别设有进料口 32和出料口 33，在筒体30的中间部位往上凸拱起油气收集腔35，在油气收集腔35的壁上设置有油气出口 36(也称解吸气出口)，油气收集腔35为圆弧形结构，在油气收集腔3上开口后与油气收集腔35焊接连接，同时在筒体30和油气收集腔35的外壁面上设置有多个能对筒体30进行测温的热电偶37。筒体30除出料口 33外的大部分均置于加热腔体45内部，加热腔体45为一钢制外腔体，在钢制外腔体外设有4?6台可远程控制的燃烧器42，不凝气火嘴，在钢制外腔体内设有挡板、内壁贴设有绝热耐火砖，同时在所述钢制外腔体上设有烟囱47。采用天然气或燃油加热，使加热腔体45内部受热后对筒体30进行间接加热，在筒体30的内表面设有耐火隔热材料。
[0035]在筒体30内设置有一螺旋推进器，该螺旋推进器包括有惯穿筒体30的主轴34，在主轴34上安装有导程沿主轴34逐步变小的步进式叶轮38，主轴34的一端穿过密闭装置31延伸出加热腔体45和筒体30外，经联轴器39、传动机构40后与变频电机41联接。主轴34由无缝钢管加工而成，材质为耐热碳钢，步进式叶轮38与筒体30的内壁间留有一定间隙，保证步进式叶轮38与筒体30之间不致卡滞。
[0036]步进式叶轮38上焊有翻泥板43，保证污泥均匀混合、翻炒，同时也保证污泥与筒体30内壁的分离；同时在主轴34上焊有重力清扫链44，保证污泥与螺旋推进器的不粘连，如图4和图5所示。
[0037]热解吸腔体的进料口 32和出料口 33处均设有气锁，气锁由可调速的电机驱动，并设有与氮气保护单元8连接的接口。进料口 32处的气锁上方设有进料斗46，用于接受由进料计量和保护单元2中上料皮带25提出的污泥物料，出料口 33处的气锁与渣土后处理单元4相连，油气出口 36与解吸汽分离净化单元5相连。
[0038]螺旋推进器和进料口 32、出料口 33的气锁均可反向旋转，以消除意外的堵塞和卡死等问题，由自动控制单元9控制。
[0039]本发明中的间接加热及热解吸单元3将含油污泥物料和火焰完全分隔开，实现间接加热，同时利用进出料端的气锁隔绝保护、轴密封和附加氮气保护，防止空气进入热解吸腔体内，消除了内部燃烧和爆炸的风险，保证了间接加热及热解吸单元3的安全性。
[0040]在油气出口 36处可连接石油烃蒸汽过滤器，避免粉尘进入后续各单元。
[0041]燃烧器42设有空气、燃料比例调节阀，解吸温度可由自动控制单元9的PLC控制设定为指定值，运行温度为400?600°C。燃烧室排气管设有可调整气门，调整横断面的热分布。燃烧室设有多个热电偶连续监测温度信号，以控制燃烧器的燃料用量。
[0042]间接加热及热解吸单元3将含油固废由带有打散机构的非等间距的水平双螺旋沿轴线推进，逐步升温至设定的热解吸温度，在缺氧条件下，依次完成升温，水汽蒸发，大部分油脱附和少部分胶质沥青质裂解的热解吸过程，实现固体的无害化，通过设定螺旋的转速控制物料的解吸停留时间，停留时间控制在20?30min。水平螺旋与解吸腔体通过带密封的轴连接，避免漏入空气。完成热解吸的物料称为渣土，其TPH含量可控制在小于1%的水平，从解吸腔体出料口 33进入渣土后处理单元4，出料口设有带氮气保护的气锁，尽可能避免空气进入，解吸出的汽相通过油气出口 36进入解吸汽分离净化单元5。
[0043]解吸汽分离净化单元5安装在间接加热及热解吸单元3的上方，以负压抽气方式从间接加热及热解吸单元3的热解吸腔体内抽出解吸气体。解吸汽分离净化单元5为一次冷凝设备，该一次冷凝设备可以采用间接冷却设备或喷淋冷却设备两种。其中:
[0044]如图6所示，间接冷却设备包括有通过管道依序连通的真空射流泵50、离心泵51、三相分离器52、旋流分离器53、除湿器54和管道过滤器55，真空射流泵50经管道与间接加热及热解吸单元3的油气出口 36连通，同时与离心泵51、三相分离器52连通，三相分离器52的解吸气出口经管道与旋流分离器53连通，旋流分离器53的解吸气出口经管道与除湿器54连通，除湿器54的解吸气出口经管道与管道过滤器55连通，管道过滤器55的解吸气出口直接输出能够回收利用的气体。
[0045]旋流分离器53、除湿器54和管道过滤器55的分离物出口与三相分离器52连通；离心泵51与三相分离器52连通。真空射流泵50与离心泵51的组合既是抽吸设备，也是二次冷凝设备，即在离心泵51的作用下，从三相分离器52内抽取清水，经离心泵51后附加特定的流速和流量，进入真空射流泵50，当水流快速流过真空射流泵50内部，带动真空，吸入由间接加热及热解吸单元3产生的解吸气，在真空射流泵50内进行充分的混合，混合后的气水混合物在重力作用下进入三相分离器52。在三相分离器52内部的气水分离区，混合物内比重大的固体灰组份和重质油在重力作用下沉降到底部，经锥形收泥槽收集排出，混合区中的轻质油状烃类上浮到液面顶部，经可调堰板收集回收再利用，混合物内的挥发性烃类气体，在分离器顶部形成气相空间，经顶部的排气口排出，再进入旋流分离器53、除湿器54和管道过滤器55，去除气相组份中残留的灰份、水蒸气和其他杂质，处理过的气体为空气和挥发性烃类混合物，经管道进入循环水处理及收油单元6或回到间接加热及热解吸单元3的加热腔体45内，进行加热炉助燃以实现充分利用。
[0046]解吸汽分离净化单元5也可以采用喷淋冷却设备，如图7所示，喷淋冷却设备包括有通过管道依次连通的喷淋冷却器60、第一聚结分离器61、再生风机62、第二聚结分离器63、除湿器54和管道过滤器55。
[0047]如图8所示，喷淋冷却器60包括由碳钢制成的呈圆柱状的罐体64，罐体64的顶部密封设置有喷射器盖72，并经喷射器盖72依次密封连接有阻火器67和单向阀68，在罐体64的侧壁上均勾分布的安装有多个喷嘴组件65，喷嘴组件65的一端伸入罐体64的内部，在罐体64内部位于喷嘴组件65安装位置的上方填装聚结分离区66，在罐体64的底部焊接有锥斗，并在锥斗的最底端设置有出水口 71，以及在罐体64靠近锥斗的位置沿罐体64 —周设置多个进气口 69，在罐体64顶部与阻火器67的连接处设置有出气口 70。出气口 70通过管道依次连接第一聚结分离器61、再生风机62、第二聚结分离器63、除湿器54和管道过滤器55。
[0048]经再生风机62的吸附作用下，解吸腔体从油气出口输出的解吸气体进入喷淋冷却器60，经由喷淋冷却器60的汽液分离，使得分离出的液相进入循环水处理及收油单元6，不凝气则通过管线连接至间接加热及热解吸单元3的燃烧室不凝气燃烧火嘴上。
[0049]在负压抽气的同时可以形成20?30KPa的微正压，将处理后的不凝气送入加热腔体45的燃烧火嘴。
[0050]渣土后处理单元4包括出料输送机、加湿设备及抑尘设备，渣土后处理单元4出料输送机的进料口与间接加热及热解吸单元3的出料口 33连接，渣土后处理单元4的出料口连接抑尘设备的入口，抑尘设备出料口设置在出料堆场上方，抑尘设备上的加湿进水接口与加湿设备通过管线连接。抑尘设备采用
[0051]300rpm的棘状螺旋实现水雾与粉尘的快速充分接触，在Im左右的空间内完成抑尘。加湿设备包括水箱及与其相连接的离心泵，离心泵出口与抑尘设备相连。输送机和抑尘设备的电机均可调转速，通常控制单元进行调节。
[0052]循环水处理及收油单元6接收解吸汽分离净化单元5中的出水，在循环水处理及收油单元6内完成油水固三相混合物的自然沉降分离，上部的浮油通过刮油管排到低位回收油箱，再由回收油泵外输到联合站油品单元。固体沉淀在底部排泥槽，定期排出。水溢流到循环水箱，经循环泵加压进入空冷器，温度从50?60°C降低到40?50°C，降温后的污水，一部分回用到解吸汽分离净化单元5，多余部分进入污水净化单元7。循环水处理及收油单元6为密闭单元，在20?40KPa的压力下运行，内部设有液位、温度和压力传感器，空冷器风机设计为多台串联，可以根据空冷器进出口温度，自动控制空冷器的开启数量和时间。
[0053]污水净化单元7包括预处理部分和深度处理部分，预处理部分通过的混凝浮选设备去除油，除油后出水部分通过提升泵进入渣土后处理单元4的加湿水水箱，多余的水进入深度处理部分，深度处理部分采用氧化和吸附设备，将水处理至外排水的水质标准后外排。
[0054]氮气保护单元8采用变压吸附制氮装置获得氮气，恒压供应纯度99.9%氮气，氮气储存在氮气储罐，氮气储罐出口通过管线连接到间接加热及热解吸单元3的进料口 32、出料口 33的气锁等位置作为惰性保护气体。
[0055]自动控制单元对上述所有单元在线的各种流量、压力、温度、液位、转动设备转速、电机工作频率、电机电流和电压和自控阀门状态等进行集中显示、报警和控制，并设有自动控制程序完成操作，设有连锁控制程序保证单元运行安全，设有数据采集存储功能以查阅历史数据并生成报表。即通过DCS或PLC实现整个装置的控制，在电脑屏幕上显示各单元的流程及控制点实时状态和监测点实时数据，在显示幕上可以实现对单元的操作控制和自动控制程序参数的设定。单元设有报警和安全连续控制程序保证单元安全可控。
[0056]综上所述，本发明中含油固废间接加热热解吸处理装置是通过进料预处理单元，得到适合间接热解吸处理的相对均质的物料；通过进料计量和保护单元恒定进料量，保证整个系统的连续稳定运行；通过间接加热及热解吸单元，实现油水与固相的分离，实现固相的无害化；通过解吸汽分离净化单元和循环水处理及收油单元，实现热量平衡、油的资源化回收和不凝气的利用；渣土后处理单元实现固相的降温和避免扬尘；污水净化单元确保剩余污水不污染环境；由于采用清洁燃料和间接加热模式，烟囱尾气满足大气排放标准。
[0057]本发明处理后的固相总石油烃含量可达到0.3%以下，确保各种工况下稳定控制在1%以下，澄土按5?25%的比例掺入砖还不影响烧结砖的质量，实现彻底无害化处理与安全处置；回收油泥中75%以上的油得到回收，不凝气就地直接回烧利用，实现资源化；剩余污水实现净化处理、利用或妥善处置，尾气达标，不对环境造成二次污染，可广泛应用于油田、石化等行业含油污泥以及油基钻井岩肩和有机污染土壤的处理。
[0058]以上是本发明的较佳实例，并非对本发明作任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术是指对以上的实例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
【权利要求】
1.一种含油固废间接加热热解吸处理装置，包括有统一协调控制的自动控制单元(9)，其特征在于，还包括有通过含油固废物料传送方式依序连通的进料预处理单元(I)、进料计量和保护单元(2)、间接加热及热解吸单元(3)，在所述间接加热及热解吸单元(3)的解吸气油气出口处连接解吸汽分离净化单元(5)，在所述间接加热及热解吸单元(3)的出料口处连接澄土后处理单元(4)，所述间接加热及热解吸单元(3)由加热腔体(45)和热解吸腔体组成，其中热解吸腔体的受热部分置于所述加热腔体(45)之中，所述热解吸腔体的内部空间与所述加热腔体(45)的内部空间是两个独立分开且互不连通的腔体。
2.根据权利要求1所述的含油固废间接加热热解吸处理装置，其特征在于，所述热解吸腔体包括有呈圆筒状的筒体，在所述筒体的两端由密封装置密闭(31)，在所述筒体的两端分别设有进料口(32)和出料口(33)，在所述筒体的中间部位往上凸拱起油气收集腔(35)，在所述油气收集腔(35)的壁上设置有油气出口(36)，同时在所述筒体和油气收集腔(35)的外壁面上设置有多个能对所述筒体进行测温的热电偶(37);在所述热解吸腔体内设有一螺旋推进搅拌器，该螺旋推进搅拌器的主轴(34)延伸出所述筒体端部的密封装置(31)与变频电机(41)联接。
3.根据权利要求2所述的含油固废间接加热热解吸处理装置，其特征在于，所述主轴(34)上设置有导程沿所述主轴(34)逐步变小的步进式叶轮(38)，在所述步进式叶轮(38)上焊接有翻泥板(43)，同时在所述主轴(34)上焊接有重力清扫链(44)。
4.根据权利要求2所述的含油固废间接加热热解吸处理装置，其特征在于，所述的进料口(32)与出料口(33)处均设有气锁，该气锁连接氮气单元，对所述进料口(32)和出料口(33)进行氮气密封。
5.根据权利要求2所述的含油固废间接加热热解吸处理装置，其特征在于，所述加热腔体(45)为一钢制外腔体，在所述钢制外腔体外设有外部燃料燃烧器、不凝气火嘴，在所述钢制外腔体内设有挡板、内壁贴设有绝热耐火砖，同时在所述钢制外腔体上设有烟囱(47) ?
6.根据权利要求2-5中任意一项所述的含油固废间接加热热解吸处理装置，其特征在于，所述解吸汽分离净化单元(5)安装在所述间接加热及热解吸单元(3)的油气出口(36)处，由通过管道依序连通的真空射流泵(50)、离心泵(51)、三相分离器(52)、旋流分离器(53)、除湿器(54)和管道过滤器(55)组成，所述真空射流泵(50)经管道与热解吸腔体的油气出口(36)连通，同时与所述离心泵(51)、三相分离器(52)连通，所述三相分离器(52)的解吸气出口经管道与所述旋流分离器(53)连通，所述旋流分离器(53)的解吸气出口经管道与所述除湿器(54)连通，所述除湿器(54)的解吸气出口经管道与所述管道过滤器(55)连通，所述管道过滤器(55)的解吸气出口直接输出能够回收利用的气体；所述旋流分离器(53)、除湿器(54)和管道过滤器(55)的分离物出口与所述三相分离器(52)连通；所述离心泵(51)与所述三相分离器(52)连通。
7.根据权利要求2-5中任意一项所述的含油固废间接加热热解吸处理装置，其特征在于，所述解吸汽分离净化单元(5)安装在所述间接加热及热解吸单元(3)的油气出口(36)处，由通过管道依次连接的喷淋冷却器(60)、第一聚结分离器(61)、再生风机(62)、第二聚结分离器(63)、除湿器(54)和管道过滤器(55)组成，所述喷淋冷却器￠0)连接所述热解吸腔体输出的热解吸气体。
8.根据权利要求7所述的含油固废间接加热热解吸处理装置，其特征在于，所述喷淋冷却器￠0)包括有罐体(64)、多个喷嘴组件(65)、聚结分离区(66)、阻火器(67)、单向阀(68)，所述罐体￠4)的顶部依次连接所述阻火器￠7)和单向阀(68)，所述多个喷嘴组件(65)均匀分布地安装在所述罐体(64)的侧壁上，并伸入所述罐体(64)的内部，在所述罐体(64)内部位于喷嘴组件￠5)安装位置上方的位置填装所述聚结分离区(66)，所述罐体(64)的底部设置有进气口(69)和出水口(71)，在所述罐体(64)顶部与所述阻火器(67)的连接处设置有出气口(70)。
9.一种使用上述权利要求之一的装置的处理方法，包括有以下步骤: 1)通过进料预处理单元对液态油泥作预脱水处理，再与含水较低的含油固废一起在预处理场完成杂物分拣、均质和打散等预处理作业，在备料区待用，备料区的物料通常控制含水小于30%，含油不限，得到适合间接热解吸处理的相对均质的物料； 2)通过进料计量和保护单元，对预处理后的物料作计量、筛分、磁分离和输送，以定量调整和恒量控制控制后输送至间接加热及热解吸单元； 3)由间接加热及热解吸单元对进料计量和保护单元输送的物料实现油水与固相的分离，在该间接加热及热解吸单元内，含油固废物料由带有打散机构的非等间距的水平双螺旋沿轴线推进，逐步升温至设定的热解吸温度，在缺氧条件下，依次完成升温，水汽蒸发，大部分油脱附和少部分胶质沥青质裂解的热解吸过程，实现固体的无害化，通过设定螺旋的转速控制物料的解吸停留时间，停留时间控制在20?30min，完成热解吸的物料称为渣土，其TPH含量控制在小于I %的水平，从解吸腔出料口进入渣土后处理单元，解吸出的汽相通过解吸汽出口进入解吸汽分离净化单元； 4)从解吸汽分离净化单元处理的不凝气进入间接加热及热解吸单元的加热腔体燃烧，作为补充热源，加热腔体燃烧尾气通过烟囱排放大气。
10.根据权利要求9中所述的含油固废间接加热热解吸处理方法，其特征在于，所述步骤4)中解吸汽分离净化单元通过负压抽气设备将解吸汽从间接加热及热解吸单元的解吸腔体内引出进入解吸汽分离净化单元，解吸汽分离净化单元排出的水吸收了解吸汽的热量而温度升高，同时携带了解吸汽冷凝出的水和油，以及洗涤出的少量尘，进入循环水处理及收油单元进行处理后，又循环回到解吸汽分离净化单元作为冷却水，在解吸气进入解吸汽分离净化单元之前，采用石油烃蒸汽过滤设备，对汽相中的粉尘进行过滤。
【文档编号】C10B47/30GK104496136SQ201410805630
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月19日 优先权日:2014年12月19日
【发明者】陈勇, 李连生, 李森, 朱学文, 王晓东, 朱宝志 申请人:辽宁华孚环境工程股份有限公司