專利名稱：：一種含油污泥資源化處理工藝及裝置的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明屬于化學工程和環(huán)境保護領域。本發(fā)明涉及油田原油生產(chǎn)、集輸和煉制過程中所產(chǎn)生污泥的資源化處理工藝及裝置。
背景技術：
：含油污泥主要是在石油開發(fā)、收集運輸以及石油煉制過程中所產(chǎn)生。污泥中一般含油率在10%50%，含水率在40%90%。我國石油石化行業(yè)中，平均每年產(chǎn)生80萬噸罐底泥和池底泥。含油污泥的物理化學性質十分復雜，一般含有大量的老化原油、渣油、蠟質、浙青質、膠體和固體懸浮物、細菌、寄生蟲、鹽類、酸性氣體、腐蝕產(chǎn)物以及少量機械雜質、銅、鋅、鉻、汞等重金屬鹽類等，同時還含有苯系物、酚類、蒽、芘等有惡臭的有毒“三致”物質，以及生產(chǎn)過程中還加入的凝聚劑、緩蝕劑、阻垢劑、殺菌劑等水處理藥劑，極難分離和處理。體積如此龐大含油污泥，若不加以處理直接排放，不但占用大量耕地，而且對周圍土壤、水體、空氣都將造成嚴重污染。含油污泥因具有含油量高、重質油組分高等特點，具有非常重要的油氣回收利用價值。因此如何實現(xiàn)含油污泥資源化和無害化處理，在回收大量很高利用價值的石油烴類的同時，安全處置含油污泥這種危險固體廢物一直是備受關注的、也是困擾石化行業(yè)的一大難題。根據(jù)含油污泥的特點，現(xiàn)今常用的含油污泥處理方法有溶劑萃取法、焚燒法、生物法、調剖回注法以及含油污泥固化利用等。溶劑萃取法是指利用化學溶劑萃取分離回收污泥中的油品。含油污泥在化油池中經(jīng)初步分離后，油水進入萃取裝置，在化學萃取劑的作用下將其中的油分離出來，提取后剩余的污泥和水進入離心脫水裝置進行脫水，實現(xiàn)泥水分離。其優(yōu)點是油、水、泥都能得到有效分離，且用于萃取的溶劑化學性質穩(wěn)定，可循環(huán)利用。其缺點是流程長，工藝復雜，萃取劑費用較高，同時過程中仍有大量的污水、廢渣排放，處理費用較高。焚燒法是指經(jīng)過預先脫水濃縮預處理后的含油污泥，作為燃料送至焚燒爐進行焚燒，污泥經(jīng)焚燒后，多種有害物幾乎全部除去，減少了對環(huán)境的危害，廢物減容效果好，處理比較安全。缺點是焚燒過程中產(chǎn)生了二次廢氣污染，通常需加入大量助燃燃料，同時不能回收油泥中的油，且焚燒后的灰渣需進一步處理。生物法處理含油污泥主要是通過有地耕、堆肥處理和污泥生物反應器的形式，利用微生物將含油污泥中的石油烴類降解為無害的產(chǎn)物。該法節(jié)約能源，同時不需要化學藥劑及大量的熱能投入，對于各類含油污泥均適用。但同時生物法處理含油污泥具有反應周期過長，受環(huán)境影響大，處理成本過高，不能回收高附加值油品，對大氣和地下水存在潛在風險，微生物選育困難并且易中毒等缺點。調剖回注法是利用采出水中的含油污泥與地層有良好配伍性，將含油污泥重新攪拌為泥漿，加入分散劑等添加劑，從而懸浮其中的固體顆粒，延長懸浮時間，增加注入深度，有效地提高封堵強度，并使油組份分散均勻，形成均一、穩(wěn)定的乳狀液。將其注入油田井下待調剖面，或用作堵水材料，或注入廢油水井，但是該法不但難以消除含油污泥，而且對于泥沙質量、粒度要求較高，成本較高。含油污泥固化法利用了硅酸鹽的粘結性，將含油污泥砂固化為砌塊，暫時將由你封閉在特定的空間中，該法工藝簡單易行，但該法僅僅適于含油、水低的含油污泥，同時該種方式無法回收油品，同時存在較大環(huán)境風險。
發(fā)明內容本發(fā)明針對含油污泥的特點及現(xiàn)存技術的不足，提出一種含油污泥資源化的處理工藝及裝置，該工藝及專用設備能夠處理各類含油污泥，實現(xiàn)含油污泥的資源化及減量化處理和處置，該集成工藝能夠實現(xiàn)含油污泥中油、水、泥三相的有效分離，所得油品的回收率較高，分離所得水和泥渣可綜合利用，該工藝安全可靠，能耗小，處理成本低，固定投資少，能夠有效處理含油污泥中有毒有害物質，無二次污染，符合環(huán)保要求，容易推廣，即可實現(xiàn)現(xiàn)場操作，亦可實現(xiàn)大規(guī)模連續(xù)化工業(yè)化生產(chǎn)。本發(fā)明的一個目的是提供一種含油污泥資源化處理的裝置，另一目的是提供一種含油污泥資源化處理的工藝，在無需加入任何化學添加劑或萃取劑的情況下，有效回收含油污泥中大部分油份，同時降低處理后的泥沙中有機物的含量。采用如下的技術方案，先采用真空抽濾方法對含油污泥中的液相和固相進行初步分離，剩余固相再采用蒸餾法進一步分離，蒸餾所需熱量可通過燃燒蒸餾殘渣物獲得。含油污泥資源化處理裝置，包括混合進料裝置、真空抽濾裝置，蒸餾裝置及油份冷凝裝置，其特征在于所述混合進料裝置包括進料斗2、攪拌器3、混合進料傳輸帶4、進料口調節(jié)板6，所述攪拌器3和所述進料口調節(jié)板6位于進料斗2底部，混合進料傳輸帶4位于進料斗2下方，含油污泥1和補充水5共同加入進料斗中2，通過底部的攪拌器3均勻混合后，由混合進料傳輸帶4勻速進料，通過控制傳輸帶速率和進料口調節(jié)板6來調節(jié)進料速度；所述真空抽濾裝置包括推動柵7、位于推動柵7下方的真空抽濾網(wǎng)篩9，旋風分離器10、絲網(wǎng)除沫分離器12、靜置分層罐15，來自混合進料裝置的含油污泥進入真空抽濾裝置，在推動柵7的帶動下，勻速通過真空抽濾網(wǎng)篩9，污泥中部分液體被氣體吸走經(jīng)網(wǎng)篩進入旋風分離器10，在旋風分離器10內進行一級氣液分離，液相進入油水靜置分層罐15，氣相再經(jīng)絲網(wǎng)除沫分離器12進行二級氣液分離，液相同樣導入油水靜置分層罐15，氣相連氣體泵或真空泵13，泵出口空氣14可用作蒸餾裝置燃燒所需空氣；所述蒸餾裝置包括蒸餾層16、蒸餾推動柵17、蒸餾層和燃燒層隔板19、空氣分布格柵22，真空抽濾后的污泥傳輸至蒸餾裝置上層的蒸餾層進料口18處，通過堆放密封后進入蒸餾層16內部，在蒸餾層和燃燒層隔板19上被蒸餾推動柵17勻速帶動向前，同時污泥被加熱并汽化所含水及輕組分油，蒸餾產(chǎn)生氣體進入油份冷凝裝置，剩余固相通過堆放密封后傳入下層燃燒層進口24；所述油份冷凝裝置包括水冷塔26、位于水冷塔底部的管式換熱器29、位于水冷塔頂部的噴頭30、循環(huán)水泵31、與管式換熱器出口連接的冷凝油水收集口32，蒸餾層產(chǎn)生的氣體被導入管式換熱器29，在其中冷凝成液體，經(jīng)冷凝油水收集口32收集分得水相和輕組分油。含油污泥資源化處理工藝，按照如下步驟進行Α.把含油污泥導入混合進料裝置，根據(jù)不同含水率污泥的需要，可加入適當水以保證物料適合于傳輸帶運輸，在混合進料器中混合均勻后以恒定速率進料。B.含油污泥被傳送到真空抽濾裝置上，利用推動柵推動其勻速通過真空抽濾網(wǎng)篩。抽濾過程中的氣液相進入氣體泵之前，先通過一級旋風分離和二級絲網(wǎng)除沫分離出液相，液相被導入油水靜置分層罐中進行油水分離。C.被真空抽濾處理后的固相污泥用傳輸帶運送至蒸餾裝置上層進料口，蒸餾推動柵勻速帶動泥沙通過上層蒸餾層和燃燒層隔板并進行加熱，汽化固體泥沙中水及輕組分油，蒸餾后的高溫泥沙直接進入下層燃燒層進料口，泥沙中剩余的重組分油在此充分燃燒，為上層蒸餾層提供所需熱量，同時將泥沙中有機物含量降低至設計要求。D.蒸餾層產(chǎn)生的汽體被導入油份冷凝裝置，在管式換熱器管程內冷凝成液體后收集分層。進入混合進料裝置的含油污泥的含油率在10_60襯％之間，含水率在5_60襯％之間，混合均勻后的進料速率為0.120kg/min。在真空抽濾裝置中真空抽濾網(wǎng)篩的有效壓力降在0.30.9atm。在蒸餾裝置中，蒸餾層的平均溫度維持在200800°C，蒸餾層的物料的保留時間維持在5-60min。本發(fā)明優(yōu)點在于A.該含油污泥資源化工藝的油品回收率在70-90%之間。B.通過適當設定工藝參數(shù)，真空抽濾裝置可將含油污泥中液相含量降低至20-35%，所得油水層易分離且油層可直接作為原油進行加工，水層可用于混合進料裝置的補充水循環(huán)使用。C.真空抽濾過程不但有效分離出含油污泥中過量的液體，而且提高剩余固體中的油水比，從而有效提高下游蒸餾裝置的效率。D.真空抽濾過程中空氣泵出口空氣直接用于蒸餾裝置燃燒所需空氣，其所含微量水分有利于改進燃燒。E.蒸餾裝置通過加熱泥沙使所含輕組分油汽化回收，燃燒重組分油為蒸餾過程提供熱量，而且可保證處理后泥沙有機物含量達到較低標準。F.處理后的剩余的泥渣有機物含量僅為3%左右，體積大大減少且性質穩(wěn)定，可直接堆放或用于建筑材料。G.該工藝及專用設備能夠處理各類含油污泥，實現(xiàn)含油污泥的資源化及減量化處理和處置，該集成工藝能夠實現(xiàn)含油污泥中油、水、泥三相的有效分離，所得油品的回收率較高，分離所得水和泥渣可綜合利用，該工藝安全可靠，能耗小，處理成本低，固定投資少，能夠有效處理含油污泥中有毒有害物質，無二次污染，符合環(huán)保要求，容易推廣，即可實現(xiàn)現(xiàn)場操作，亦可實現(xiàn)大規(guī)模連續(xù)化工業(yè)化生產(chǎn)。圖1本發(fā)明的工藝流程圖。圖2是混合進料裝置的結構示意圖。圖3是真空抽濾裝置的結構示意圖。圖4是蒸餾裝置的結構示意圖。圖5是油份冷凝裝置的結構示意圖。附圖1中A-混合進料裝置，B-真空抽濾裝置，C-蒸餾裝置，D-油份冷凝裝置。附圖2中1_含油污泥，2-進料斗，3-攪拌器，4-混合進料傳輸帶，5-補充水，6-進料口調節(jié)板。附圖3中7_推動柵，8-含油污泥，9-真空抽濾網(wǎng)篩，10-旋風分離器，11-抽濾后固體物，12-絲網(wǎng)除沫分離器，13-氣體泵或真空泵，14-泵氣體出口，15-靜置分層罐。附圖4中16_蒸餾層，17-蒸餾推動柵，18-蒸餾層進料口，19-蒸餾層和燃燒層隔板，20-傳輸帶，21-干泥沙出口，22-空氣分布格柵，23-蒸餾產(chǎn)生的汽體出口，24-燃燒層進口，25-空氣供給及流量控制。附圖5中26_水冷塔，27-空氣供給，28-蒸餾爐產(chǎn)生汽體，29-管式換熱器，30-噴頭，31-循環(huán)水泵，32-冷凝油水收集口。具體實施例方式下面用實施例對本發(fā)明進行詳細描述。采用大慶油田提供的含油污泥作為樣品，由于樣品含水含油率較高，無需加入輔助水到進料斗。先經(jīng)過真空抽濾后，固體樣品進行蒸餾處理，液體樣品靜置分層。實施例一采用大慶油田某部門提供的沉降罐罐底泥為原料，該樣品含油量較高(油36.18%，水19.76%)。樣品通過混合進料以lkg/min進入處理裝置。真空抽濾的有效壓降維持在0.63atm，在此壓降下能抽濾出污泥所含液體的71%，泥沙中液體含量降至28.44%，抽濾后的泥沙中油水比由1.83提高到7.70。經(jīng)靜置分層后，抽濾所得液體分層為油相0.2060kg/min和水相0.1905kg/min，真空抽濾后的泥沙進入蒸餾裝置，泥沙通過上層的保留時間為lOmin。蒸餾層平均溫度為450°C，含油污泥在隔板上被加熱并使所含油水蒸發(fā)汽化。蒸餾過程結束后，泥沙直接進入下層燃燒層燃燒，燃燒后泥沙有機物含量僅為3.01%。蒸餾層產(chǎn)生的汽體被導入油份冷凝裝置并冷凝成液體后分層。通過物料衡算和熱量衡算，總過程對含油污泥中油的回收率為87.9%，蒸餾爐熱效率為59.1%，具體數(shù)據(jù)參考表1。表1實施例一中各物料數(shù)據(jù)<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>實施例二本實施例采用大慶油田某部門提供的開采生產(chǎn)過程產(chǎn)生的含油污泥為原料，該樣品含水量較高(油13.28%，水43.72%)。樣品同樣通過混合進料以lkg/min進入處理裝置。真空抽濾的有效壓降維持在0.48atm，在此壓降下能抽濾出污泥所含液體的68.90%,泥沙中液體含量降至30.58%，抽濾后的泥沙中油水比由0.30提高到1.28。經(jīng)靜置分層后，抽濾液體分層為油相0.0210kg/min和水相0.3720kg/min。抽濾后的泥沙進入蒸餾裝置，泥沙通過上層的保留時間為15min，蒸餾層平均溫度為400°C。蒸餾過程結束后，泥沙直接進入下層燃燒層，燃燒后泥沙有機物含量僅為2.99%。蒸餾層產(chǎn)生的汽體被導入油份冷凝裝置并被冷凝成液體后分層。通過物料衡算和熱量衡算，總過程對含油污泥中油的回收率為64.8%,蒸餾爐熱效率為50.96%，具體數(shù)據(jù)參考表2。表2實施例二中各物料數(shù)據(jù)<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>權利要求一種含油污泥資源化處理裝置，包括混合進料裝置、真空抽濾裝置，蒸餾裝置及油份冷凝裝置，其特征在于所述混合進料裝置包括進料斗(2)、攪拌器(3)、混合進料傳輸帶(4)、進料口調節(jié)板(6)，所述攪拌器(3)和所述進料口調節(jié)板(6)位于進料斗(2)底部，混合進料傳輸帶(4)位于進料斗(2)下方，含油污泥(1)和補充水(5)共同加入進料斗中(2)，通過底部的攪拌器(3)均勻混合后，由混合進料傳輸帶(4)勻速進料，通過控制傳輸帶速率和進料口調節(jié)板(6)來調節(jié)進料速度；所述真空抽濾裝置包括推動柵(7)、位于推動柵(7)下方的真空抽濾網(wǎng)篩(9)，旋風分離器(10)、絲網(wǎng)除沫分離器(12)、靜置分層罐(15)，來自混合進料裝置的含油污泥進入真空抽濾裝置，在推動柵(7)的帶動下，勻速通過真空抽濾網(wǎng)篩(9)，污泥中部分液體被氣體吸走經(jīng)網(wǎng)篩進入旋風分離器(10)，在旋風分離器(10)內進行一級氣液分離，液相進入油水靜置分層罐(15)，氣相再經(jīng)絲網(wǎng)除沫分離器(12)進行二級氣液分離，液相同樣導入油水靜置分層罐(15)，氣相聯(lián)氣體泵或真空泵(13)，泵出口空氣(14)可用作蒸餾裝置燃燒所需空氣；所述蒸餾裝置包括蒸餾層(16)、蒸餾推動柵(17)、蒸餾層和燃燒層隔板(19)、空氣分布格柵(22)，真空抽濾后的污泥傳輸至蒸餾裝置上層的蒸餾層進料口(18)處，通過堆放密封后進入蒸餾層(16)內部，在蒸餾層和燃燒層隔板(19)上被蒸餾推動柵(17)勻速帶動向前，同時污泥被加熱并汽化所含水及輕組分油，蒸餾產(chǎn)生氣體進入油份冷凝裝置，剩余固相通過堆放密封后傳入下層燃燒層進口(24)；所述油份冷凝裝置包括水冷塔(26)、位于水冷塔底部的管式換熱器(29)、位于水冷塔頂部的噴頭(30)、循環(huán)水泵(31)、與管式換熱器出口連接的冷凝油水收集口(32)，蒸餾層產(chǎn)生的氣體被導入管式換熱器(29)，在其中冷凝成液體，經(jīng)冷凝油水收集口(32)收集再經(jīng)分離得水相和輕組分油。2.用權利要求1所述的裝置處理含油污泥的工藝，其特征在于按照如下步驟進行A.把含油污泥導入混合進料裝置，根據(jù)不同含水率污泥的需要，可加入適當水以保證物料適合于傳輸帶運輸，在混合進料器中混合均勻后以恒定速率進料。B.含油污泥被傳送到真空抽濾裝置上，利用推動柵推動其勻速通過真空抽濾網(wǎng)篩。抽濾過程中的氣液相進入氣體泵之前，先通過一級旋風分離和二級絲網(wǎng)除沫分離出液相，液相被導入油水靜置分層罐中進行油水分離。C.被真空抽濾處理后的固相污泥用傳輸帶運送至蒸餾裝置上層進料口，蒸餾推動柵勻速帶動泥沙通過上層蒸餾層和燃燒層隔板并進行加熱，汽化固體泥沙中水及輕組分油，蒸餾后的高溫泥沙直接進入下層燃燒層進料口，泥沙中剩余的重組分油在此充分燃燒，為上層蒸餾層提供所需熱量，同時將泥沙中有機物含量降低至設計要求。D.蒸餾層產(chǎn)生的氣體被導入油份冷凝裝置，在管式換熱器管程內冷凝成液體后收集分層。3.如權利要求2所述的工藝，其特征在于，步驟A中導入混合進料裝置的含油污泥的含油率在10-60wt%之間。4.如權利要求2所述的工藝，其特征在于，步驟A中導入混合進料裝置的含油污泥的含水率在5-60wt%之間。5.如權利要求2所述的工藝，其特征在于，步驟A中，混合均勻后的進料速率為0.120kg/mino6.如權利要求2所述的工藝，其特征在于，步驟B中，真空抽濾網(wǎng)篩的有效壓力降在0.3~0.9atm。7.如權利要求2所述的工藝，其特征在于，步驟C中，蒸餾層的平均溫度維持在200800°C。8.如權利要求2所述的工藝，其特征在于，步驟C中，蒸餾層的物料的保留時間維持在5_60mino全文摘要一種含油污泥資源化處理工藝及裝置。該工藝先采用真空抽濾方法對含油污泥中的液相和固相進行初步分離，剩余固相再采用蒸餾法進一步分離，蒸餾所需熱量可通過燃燒蒸餾殘渣物獲得，從而實現(xiàn)含油污泥的水、油和渣的有效分離，回收高品質油品的目的。該工藝主要包括混合進料裝置、真空抽濾裝置、蒸餾裝置及油份冷凝裝置，該工藝安全環(huán)保，可實現(xiàn)現(xiàn)場操作，亦可實現(xiàn)大規(guī)模連續(xù)化工業(yè)化生產(chǎn)。文檔編號C10G7/00GK101830612SQ201010194368公開日2010年9月15日申請日期2010年6月8日優(yōu)先權日2010年6月8日發(fā)明者孔令照,盛敏申請人:盛敏;孔令照