CN112876023A - 一种利用热解析装置回收油泥的预处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种利用热解析装置回收油泥的预处理方法，包括：一、含油废弃物分类处理：1)将油泥储存池中上层固体含量不超过20％的油泥分离出，作为油泥Ⅰ；同时，将油泥储存池中下层固体含量大于20％的油泥及固体废弃物混合物进行破碎，并在破碎后进行过滤，得到固体颗粒物直径小于2寸的一类油泥原料；2)将油泥Ⅰ进行搅拌及加热，之后，通过三相分离设备分离得到固体含量大于20％的油泥Ⅱ，将油泥Ⅱ按步骤1)的工序处理后得到二类油泥原料；二、向一类油泥原料和二类油泥原料分别中加入调质剂，混合均匀后分别送入热解析装置中热解析处理；三、将热解析得到的油蒸汽冷凝后进行油水分离处理。优点：热解析过程受热更均匀、热利用率更高。

Description

一种利用热解析装置回收油泥的预处理方法

技术领域

本发明涉及含油废弃物处理技术，特别涉及一种利用热解析装置回收油泥的预处理方法。

背景技术

目前，在行业内现行主要的含油废弃物至少包括以下几种：

1)在油田采油生产、原油输送、装置检修以及拆油井的过程中，井喷和放喷后总有一些石油无法回收，再加上由于事故、跑、冒、滴、漏等原因会有或多或少的原油流到地上，从而形成落地油泥。落地油泥往往呈棕黑色，泥、水含量较大，有原油的气味。

2)油品储罐在储存油品特别是原油时，存放时间一般较长，特别是战略储备时储存时间更长，这时原油及油品中的高熔点蜡、沥青质、胶质和所夹带的沙粒、泥土、重金属盐类等无机杂质因密度差便会和水一起沉降积累在油罐底部，形成又黑又稠的胶状物质层，即罐底油泥，其数量一般占该储罐容量的1％-2％。罐底油泥一般含水率高，含油量大而且含油其它有害物质。

3)油气田地面溢油中的地面，主要指油气田区域范围农用或可农用的土壤，也包括沿海滩潦土壤、沙石土壤等；溢油主要指落地原油，也包括落地的煤油、汽油等成品油。油气田产生地面溢油的环节很多，钻井过程中起下钻作业、试井、井喷、清理钻井设备；采油过程中抽油管的断裂，采油树机泄漏，抽油机停产进行作业检修；原油集输过程中集输罐线断裂引起的泄漏以及原油炼制加工等环节均能产生地面溢油，从而形成油泥。

4)炼油厂的污水处理系统产生的污泥主要来自隔油池的底泥、浮选池浮渣、剩余活性污泥，统称为“三泥”。炼油厂含油污泥的性质复杂，粘度较大，难以沉降，且浓缩困难，脱水和处理技术难度大。

5)油泥等污染物质的盛装物质，例如编织袋等。

6)油品盛装过程中产生的油桶等废弃物。

以上几种废弃物都存在脱水性能差，部分污染物质含盐量高，含重金属及苯系物、酚类、芘、蒽等有毒物质，还有部分污染物对环境还具有放射性污染。平时，这类污染物质均被归为危险废弃物，处理成本非常高，给生产企业增加了沉重的负担。

热解析是目前最具理论研究价值以及工业应用价值的含油污泥资源化利用技术之一。其主要原理是在惰性气氛中，将含油污泥加热到400-1000℃，使其中的有机物发生热裂解或者热缩反应，产生低分子量的可冷凝油产物以及小分子的不可冷凝气体产物，并得到固体残渣，这些产物比原始含油污泥可能具有更高的利用价值，且可以根据热解反应条件的控制对主要产物进行选择。大多数的油泥在进入热解析装置前没有进行预处理，或是只采用机械脱水、破碎等预处理方式，没有从油泥的性质及种类考虑，预处理方法单一。

中国专利201921537825.1提及了一种含油污泥工业化热解析处理工艺系统，包括进料系统、热解系统、出料系统、热解气除尘和净化系统、油水分离系统、循环冷却系统、控制系统和辅助系统。中国发明专利202010625573.0提及了一种提取油泥中油分的生产方法及生产系统，包括预处理装置、进料装置、油泥热解装置、排渣装置和气体冷凝回收装置，其中油泥预处理装置包括原料油泥破碎机、油泥三相分离机和油泥池等。这两项专利的处理对象均为油泥，处理对象单一。其中中国发明专利202010625573.0中油泥预处理装置简单，未对处理对象进行细化筛分，导致油泥受热不均匀，降低热量的利用率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种利用热解析装置回收油泥的预处理方法，有效的克服了现有技术的缺陷。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种利用热解析装置回收油泥的预处理方法，包括以下步骤：

步骤一、含油废弃物分类处理：

1)将油泥储存池中上层固体含量不超过20％的油泥分离出，作为油泥Ⅰ；同时，将油泥储存池中下层固体含量大于20％的油泥及固体废弃物混合物进行破碎，并在破碎后进行过滤，得到固体颗粒物直径小于2寸的一类油泥原料；

2)将油泥Ⅰ进行搅拌及加热，之后，通过三相分离设备分离得到固体含量大于20％的油泥Ⅱ，将油泥Ⅱ按步骤1)的工序处理后得到二类油泥原料；

步骤二、向一类油泥原料和二类油泥原料分别中加入调质剂，混合均匀后分别送入热解析装置中热解析处理；

步骤三、将步骤二中热解析得到的油蒸汽冷凝后进行油水分离处理，得到油相。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，上述步骤二中，在热解析前，向热解析装置中通入氮气及饱和水蒸气，降低装置内部氧含量至5％以下，以防止油泥中的烃或其他化学成分被氧化。

进一步，上述步骤二中，热解析过程中，热解析装置内部逐步升温至300-500℃。

进一步，上述步骤1)中，固体含量大于20％的油泥及固体废弃物混合物在破碎机中进行破碎，并在破碎后经震动格栅过滤。

进一步，上述步骤2)中，将油泥Ⅰ通入一级搅拌罐中混合均匀，并加热到50±5℃，之后，送入震动分离器中分离出尺寸超过20mm的颗粒物，然后送入二级搅拌罐中混合均匀，并加热到70±5℃，最后送入三相分离设备分离。

进一步，在上述二级搅拌罐中搅拌过程中，加入适量的50ppm的破乳剂进行破乳。

进一步，在上述三相分离设备分离过程中，加入适量的300ppm的絮凝剂。

进一步，上述步骤三得到的油相送入油品储存罐中。

进一步，上述步骤三分离后得到的水相送入污水处理站进一步处理。

本发明的有益效果是：处理对象广泛，热解析过程受热更均匀、热利用率更高。

附图说明

图1为本发明的利用热解析装置回收油泥的预处理方法的流程原理框图；

图2为本发明的利用热解析装置回收油泥中热解析装置的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例：如图1所示，本实施例的利用热解析装置回收油泥的预处理方法包括包括以下步骤：

步骤一、含油废弃物分类处理：

1)将油泥储存池中上层固体含量不超过20％的油泥分离出，作为油泥Ⅰ；同时，将油泥储存池中下层固体含量大于20％的油泥及固体废弃物混合物进行破碎，并在破碎后进行过滤，得到固体颗粒物直径小于2寸的一类油泥原料；

2)将油泥Ⅰ进行搅拌及加热，之后，通过三相分离设备分离得到固体含量大于20％的油泥Ⅱ，将油泥Ⅱ按步骤1)的工序处理后得到二类油泥原料；

步骤二、向一类油泥原料和二类油泥原料分别中加入调质剂，混合均匀后分别送入热解析装置中热解析处理；

步骤三、将步骤二中热解析得到的油蒸汽冷凝后进行油水分离处理，得到油相。

该方法首先对需处理的油泥等物质进行油含量和固体含量测试。固体含量>20％的油泥和包装袋等杂物由挖掘机混合均匀后送入破碎机中破碎，破碎后的直径小于2寸的混合物过滤后进入到热解析装置中(直径大于2寸的会经送回至油泥储存池中再次进行破碎处理后进热解析)，浮在油泥储存池上部固体含量≤20％的送入搅拌设备进行搅拌并同时加热到70±5℃，之后再进入三相分离系统进行水相、油相、固相分离的预处理工艺，使固体含量大于20％后经固体含量>20％的处理步骤处理。油相(固体及水含量≤3％)进入热解析中间油品存储，水相按污水处理，三相分离过程产生的少量不凝气进入热解析系统的氧化器燃烧(该氧化器燃烧温度达800℃以上，燃烧率可达99.9％以上，处理过的尾气达到国家规定的综合排放标准)，该方法能够在判定油泥含固量的基础上，采用不同的处理方式，从而保证经过处理后的油泥受热均匀，将热量利用率提高至95％以上(实践证明，油泥破碎处理后，热量利用率就会提高至75-80％)。

需要补充的是：热解析装置内的物料经逐级升温加热后油含量逐步降低。经过热解后的物料含油率可以根据需要进行控制。可以根据温度和速度控制实现所需的含油比率，本实施例中热解装置泥渣的含油率控制在0.3％以内，达到掩埋的标准。

需要特别注意的是：本实施例中，热解析整个过程通过密闭循环，保证预热、热解过程在无氧环境进行，安全可靠，有效杜绝二噁英的产生。

本实施例中，步骤1)中，破碎后通过震动格栅进行过滤。

需要说明的是：本实施例采用一种调质剂和油泥混合共同进行热解析，将调质剂磨成尺寸80-100μm的细颗粒，然后按照油泥与调质剂以一定比例均匀混合。混合后送入热解析装置中。相对于油泥单独热解，加入调质剂后一方面提高了回收油的产率，另一方面促进了含油污泥SARA组分中重质组分的裂解，降低重质组分的含量(可降至7％以下)，增加了轻质组分的含量，大大提升了热解后油的品质，以下为本实施例的技术与未加入调质剂的热解结果对比：

作为一种优选的实施方式，上述步骤二中，在热解析前，向热解析装置中通入氮气及饱和水蒸气，降低装置内部氧含量至5％以下，以防止油泥中的烃或其他化学成分被氧化。

该实施方式在热解析装置正式进料之前先向热解析装置的热解腔中注入氮气和水蒸汽把转鼓内的氧气含量降到5％以下，这时腔内的温度控制在100摄氏度左右。当腔内氧气浓度降到5％以下，经预处理后的油泥送入热解析装置的腔内，热解析装置的燃烧器产生的热量从腔外壁传导到内部物料上，在内外传热壁面高温作用下被逐渐加热、热解，这时腔内氧气的浓度会进一步降低到接近0％，在氧气浓度降到接近0％前转鼓内温度控制在200摄氏度之内，当氧气浓度降到接近0％后再提高腔内温度到正常操作温度300-500摄氏度，该设计能够在保证热利用率较高的情况下，降低热解析装置腔内氧气含量，从而降低热解析装置运行过程中易发生爆炸等危险概率。

更具体地，热解析装置如图2所示，一般包括筒状的转鼓a，转鼓a两端分别设有原料入口b和料渣排放口c，原料入口b处连接有螺旋给料机d(进料)，在螺旋给料机d入料口连接料斗e，连接处密封处理，料渣排放口c连接有螺旋给料机f(排渣)，原料入口b和料渣排放口处c均密封处理，确保不会在运行过程中进入氧气。

优选的，上述步骤1)中，固体含量大于20％的油泥及固体废弃物混合物在破碎机中进行破碎，并在破碎后经震动格栅过滤。

作为一种优选的实施方式，将油泥Ⅰ通入一级搅拌罐中混合均匀，并加热到50±5℃，之后，送入震动分离器中分离出尺寸超过20mm的颗粒物，然后送入二级搅拌罐中混合均匀，并加热到70±5℃，最后送入三相分离设备分离。

该实施方式中，油泥Ⅰ经一级搅拌罐搅拌后，通过震动分离器去除超过20mm的颗粒物后进入二级搅拌罐，将其内部的油泥加热至70±5℃左右，依次加入絮凝剂及破乳剂，把原油及重油中的水分脱出来的同时，进一步加强分离效果，保证后续进入三相分离系统后，最大化的将固液分离。

在上述二级搅拌罐中搅拌过程中，加入适量的50ppm的破乳剂进行破乳。

在上述三相分离设备分离过程中，加入适量的300ppm的絮凝剂。

上述步骤三得到的油相送入油品储存罐中。

上述步骤三分离后得到的水相送入污水处理站进一步处理。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种利用热解析装置回收油泥的预处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、含油废弃物分类处理：

1)将油泥储存池中上层固体含量不超过20％的油泥分离出，作为油泥Ⅰ；同时，将油泥储存池中下层固体含量大于20％的油泥及固体废弃物混合物进行破碎，并在破碎后进行过滤，得到固体颗粒物直径小于2寸的一类油泥原料；

2)将油泥Ⅰ进行搅拌及加热，之后，通过三相分离设备分离得到固体含量大于20％的油泥Ⅱ，将油泥Ⅱ按步骤1)的工序处理后得到二类油泥原料；

步骤二、向一类油泥原料和二类油泥原料分别中加入调质剂，混合均匀后分别送入热解析装置中热解析处理；

步骤三、将步骤二中热解析得到的油蒸汽冷凝后进行油水分离处理，得到油相。

2.根据权利要求1所述的一种利用热解析装置回收油泥的预处理方法，其特征在于：所述步骤二中，在热解析前，向热解析装置中通入氮气及饱和水蒸气，降低装置内部氧含量至5％以下，以防止油泥中的烃或其他化学成分被氧化。

3.根据权利要求2所述的一种利用热解析装置回收油泥的预处理方法，其特征在于：所述步骤二中，热解析过程中，热解析装置内部逐步升温至300-500℃。

4.根据权利要求1所述的一种利用热解析装置回收油泥的预处理方法，其特征在于：所述步骤1)中，固体含量大于20％的油泥及固体废弃物混合物在破碎机中进行破碎，并在破碎后经震动格栅过滤。

5.根据权利要求1所述的一种利用热解析装置回收油泥的预处理方法，其特征在于：所述步骤2)中，将油泥Ⅰ通入一级搅拌罐中混合均匀，并加热到50±5℃，之后，送入震动分离器中分离出尺寸超过20mm的颗粒物，然后送入二级搅拌罐中混合均匀，并加热到70±5℃，最后送入三相分离设备分离。

6.根据权利要求5所述的一种利用热解析装置回收油泥的预处理方法，其特征在于：在所述二级搅拌罐中搅拌过程中，加入适量的50ppm的破乳剂进行破乳。

7.根据权利要求5所述的一种利用热解析装置回收油泥的预处理方法，其特征在于：在所述三相分离设备分离过程中，加入适量的300ppm的絮凝剂。

8.根据权利要求1至7任一项所述的一种利用热解析装置回收油泥的预处理方法，其特征在于：所述步骤三得到的油相送入油品储存罐中。

9.根据权利要求1至7任一项所述的一种利用热解析装置回收油泥的预处理方法，其特征在于：所述步骤三分离后得到的水相送入污水处理站进一步处理。

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