一种油泥热解处理装置

本实用新型涉及石油油泥处理技术领域，尤其涉及一种油泥热解处理装置。

背景技术：

油泥不是自然界固有存在的，而是在石油开采、储运、提炼环节产生的含油污泥。油泥一般含油率在10％～50％，含水率在40％～90％。油泥中含有大量的苯系物、酚类等有恶臭的有毒物质，如处置不当会引起环境污染，含油污泥对人体有害，对植物、水体生物有害，蒸发在空气中的油气能刺激皮肤、眼睛及呼吸器官，使土地失去植物生长功能，且处理和修复困难，是石油及石油化工工业的主要污染物之一。随着海上石油开采和进口量的加大，海洋水域受到石油类的污染影响风险加大，尤其在锚地、航道、港口码头作业区和与油品有关的海岸工程附近海区，石油类污染更为严重，局部海面常发现有成片或带状漂油存在，严重污染海洋环境。随着环保法规逐渐完善，人们对危险废物影响人体健康与生存环境日益关注，必须采取有效和环保的措施处理油泥。

目前国内传统处理油泥的方法，例如，焚烧，微生物分解，直接填埋法，化学法剂催化裂化等，一类例如焚烧法，微生物分解法，这两个方法着力于控制污染物排放，忽略了资源回收利用，并且能源回收效率有限，原油得不到充分的回收和利用，产生的有害气体污染环境；一类例如直接填埋法，把油泥直接填埋到专门的油泥储存坑里，然后将其填平，使其恢复原先的地貌，这样油泥将不会裸露在外面，降低对大气的影响，但该技术容易污染填埋周边的土壤，时间长了，跟随雨水的冲洗会对当地的地下水资源造成污染，最终严重危害到人类健康。一类例如化学法剂催化裂化，此方法需要补充一定的催化剂，成本高，能耗大，易结焦，技术要求较高，最后也可能产生过多的有害气体等二次污染。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种分阶段充分热解的油泥热解处理装置。

本实用新型采用的技术方案是：

一种油泥热解处理装置，包括固定圆筒结构的固柱热解室，固柱热解室通过设有过料口的径向挡板墙分隔为低温热解室和高温热解室，低温热解室和高温热解室围设有分别单独可控的加热感应线圈；所述固柱热解室设置沿轴向穿过低温热解室和高温热解室的转轴，转轴内设置轴向的氮气通道，转轴对应低温热解室和高温热解室均安装多组搅拌叶片并设有若干氮气出口；所述低温热解室设有物料入口，高温热解室设有物料出口，低温热解室和高温热解室的顶部设有与回收装置连接的烟气出口；所述挡板墙由耐火砖沿固柱热解室横截面砌筑而成，挡板墙的下侧开设过料口，耐火砖的外表面涂覆耐高温材料。

作为对上述技术方案的进一步限定，所述耐火砖内部沿径向截面插装与耐火砖保留间隙的真空绝热板，真空绝热板与耐火砖之间的间隙填充氮气。

作为对上述技术方案的进一步限定，所述转轴的外端通过氮气填充罩连通氮气通道和氮气源，转轴通过联轴器连接同步电机，转轴与固柱热解室、挡板墙之间安装轴承。

作为对上述技术方案的进一步限定，所述低温热解室的物料入口通过螺旋输送管道连接物料仓；所述高温热解室的物料出口分为两路，一路通过密封的传送带连接到残渣回收室，一路通过设有抽油泵的循环管道连接到物料仓或螺旋输送管道。

作为对上述技术方案的进一步限定，所述回收装置包括旋风分离器、冷凝器、第二旋风分离器、气体净化装置、气体分离装置、洗涤塔和脱硫塔，所述低温热解室的烟气出口通过设有引风机的烟气管道连接至旋风分离器，旋风分离器的气体出口连接冷凝器，冷凝器的气体出口连通至转轴的氮气通道，冷凝器与氮气通道之间设有氮气补入口；所述高温热解室的烟气出口通过设有引风机的烟气管道连通到第二旋风分离器，第二旋风分离器的气体出口连通至气体净化装置，气体净化装置通过管道连接气体分离装置，气体分离装置分别设有甲烷回收室和氢气回收室，气体分离装置的废气排放口通过管道依次连接洗涤塔和脱硫塔至烟囱排放。

作为对上述技术方案的进一步限定，所述旋风分离器和第二旋风分离器的固体出口连接回收槽。

作为对上述技术方案的进一步限定，所述低温热解室和高温热解室的加热感应线圈均连接有中频电磁加热器，低温热解室和高温热解室均安装温度传感器，低温热解室的温度控制范围为100～150℃，高温热解室的温度控制范围为750～800℃。

作为对上述技术方案的进一步限定，所述低温热解室和高温热解室安装有压力检测仪。

采用上述技术，本实用新型的优点在于：

本实用新型将固柱热解室分为低温热解室和高温热解室，分段热解油泥。在油泥进入热解室之前，选用氮气作为保护气借助转轴通入固柱热解室内进行循环，通入氮气将热解室内空气排出。

在低温热解室内，在氮气的持续导入和低温热解室内的低温温度作用下，借助水沸点为100℃的特点去除油泥中的液态水，同时热解产生少量热解气，水蒸汽、热解气和循环大氮气(也有少量热解产生的氮气)被引风机引入烟气管道，旋风分离器将少量固体颗粒分离出来置于回收槽，剩余气体则沿管道进入冷凝器，在冷凝器中大部分水蒸气和少量的热解气冷凝液化了，未被液化的氮气沿着转轴重新进入固柱热解室参与循环。

经过低温热解后的油泥通过能够阻挡高温的挡板墙上预设的过料口进入高温热解室。在高温热解室内，油泥首先热解产生大量重油，随后重油发生化学键断裂形成轻质油，气体停留的时间相应地增加，随着搅拌器的不断作用，轻质油形成气态烃等气体，产生大量的甲烷、氢气和少量其他热解气。通过第二旋风分离器，将所产生的气体进行气固分离。分离完的气体经过气体净化装置净化后，进入气体分离装置，分离出甲烷和氢气，通过冷凝器将其余热解气进行液化，剩余那些不凝结气体及其他气体通过洗涤塔净化和脱硫塔脱硫，达到合格标准从烟筒排放。

本实用新型经过热解后的油泥可以进行循环热解，通过抽油泵将热解后的油重新进入热解室进行下一步热解，使其更充分的热解，最后的残渣通过传送带进入回收槽内。

本实用新型的电源采用移动式发电车，加热感应线圈为轻质高温合金线圈，加热感应线圈分成两部分缠绕在低温热解室和高温热解室上，设置分别独立的中频电磁感应加热器连接加热感应线圈以控制达到不同的温度范围。

本实用新型的挡板墙两侧为耐火砖，中间夹装真空绝热板，两侧耐火砖涂上有机硅耐高温漆，形成可以防止或延迟损坏的现象发生的保护膜，并且可以延长各种材料的寿命。中间真空绝热板两侧填充气体导热系数较低的氮气，防止耐热砖与真空绝热板的接触，减少热传递，延长挡板墙的使用寿命。

本实用新型安装压力监测仪和温度传感器，保证生产安全可控。

本实用新型分阶段热解，在氮气环境下，温度越高，甲烷气体和氢气产生的越多，可直接回收利用，具有变废为宝的价值。

附图说明

图1为本实用新型的主要示意图。

图中：1-物料仓；2-螺旋输送管道；3-低温热解室；4-高温热解室；5-耐火砖；6-真空绝热板；7-转轴；8-搅拌叶片；9-氮气出口，10-氮气填充罩；11-同步电机；12-加热感应线圈；13-中频电磁加热器；14-温度传感器；15-压力检测仪；16-传送带；17-残渣回收室；18-循环管道；19-抽油泵；20-烟气出口；21-引风机，22-旋风分离器，23-冷凝器；24-第二旋风分离器；25-气体净化装置；26-气体分离装置；27-洗涤塔；28-脱硫塔；29-烟囱；30-氮气补入口；31-回收槽。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

一种油泥热解处理装置，如图1所述，包括物料仓1、固柱热解室和回收装置。所述物料仓1通过螺旋输送管道2连接固柱热解室的物料入口，固柱热解室的物料出口通过密封的传送带16连接残渣回收室17。固柱热解室顶部的烟气出口连接回收装置。

所述固柱热解室为水平放置的、下设底座的圆筒结构，固柱热解室的左端面顶部设置与螺旋输送管道2连接的物料入口，固柱热解室的右端底部设置与传送带16连接的物料出口。固柱热解室的中部沿径向横截面砌筑圆形的挡板墙。挡板墙的下部开设扇形过料口，扇形的圆心在挡板墙圆心的右下方，使过料口的面积小于固柱热解室径向横截面的1/4面积。所述挡板墙由耐火砖5砌筑而成，耐火砖5的外表面涂覆有机硅耐高温漆，耐火砖5内部沿径向插装真空绝热板6，真空绝热板6与耐火砖保留间隙，真空绝热板6与耐火砖之间的间隙填充氮气。

所述挡板墙将固柱热解室分为左侧的低温热解室3和右侧的高温热解室4。低温热解室3和高温热解室4的外周分别密布缠绕加热感应线圈12，加热感应线圈12分别连接中频电磁加热器13，控制各自热解室室内的温度。低温热解室3的温度控制范围为100～150℃，高温热解室4的温度控制范围为750～800℃，低温热解室3和高温热解室4均安装温度传感器14、压力检测仪15，优选中频电磁加热器和温度传感器电连接温度控制器。

所述固柱热解室内沿轴向设置穿过低温热解室3和高温热解室4的转轴7，转轴7对应低温热解室和高温热解室均安装多组搅拌叶片8。所述转轴7与固柱热解室、挡板墙之间安装轴承，转轴一端或两端通过联轴器连接同步电机11。所述转轴7内沿轴向设有氮气通道，转轴上开设若干内部连通氮气通道、外部对应在低温热解室和高温热解室的氮气出口9；转轴7的外端设置氮气填充罩10，用于连通氮气源与氮气通道。

所述回收装置包括旋风分离器22、冷凝器23、第二旋风分离器24、气体净化装置25、气体分离装置26、洗涤塔27和脱硫塔28。所述低温热解室3的烟气出口20通过设有引风机21的烟气管道连接至旋风分离器22；旋风分离器22的气体出口连接冷凝器23，旋风分离器22的固体出口设置回收槽31；冷凝器23的气体出口连通至转轴的氮气填充罩10；冷凝器23与氮气通道之间设有氮气补入口30。所述高温热解室4的烟气出口通过设有引风机21的烟气管道连通到第二旋风分离器24，第二旋风分离器24的固体出口设置回收槽31；第二旋风分离器24的气体出口连通至气体净化装置25，气体净化装置25通过管道连接气体分离装置26，气体分离装置26分别设有甲烷回收室和氢气回收室，气体分离装置26的废气排放口通过管道依次连接洗涤塔27和脱硫塔28，最后至烟囱29排放。其中，洗涤塔27设有热解气液化回收室。

进一步的优化所述高温热解室4的物料出口设有第二支路：通过设有抽油泵19的循环管道连接到螺旋输送管道2。

本实用新型的工作过程为：

在油泥进入固柱热解室之前，通入氮气将固柱热解室内空气排出。在低温热解室内，借助水沸点为100℃的特点去除油泥中的液态水，同时热解产生少量热解气，水蒸汽、热解气和循环大氮气(也有少量热解产生的氮气)被引风机引入烟气管道，旋风分离器将少量固体颗粒分离出来置于回收槽，剩余气体则沿管道进入冷凝器，在冷凝器中大部分水蒸气和少量的热解气冷凝液化了，未被液化的氮气沿着转轴重新进入固柱热解室参与循环。

经过低温热解后的油泥通过能够阻挡高温的挡板墙上预设的过料口进入高温热解室。在高温热解室内，油泥首先热解产生大量重油，随后重油发生化学键断裂形成轻质油，气体停留的时间相应地增加，随着搅拌器的不断作用，轻质油形成气态烃等气体，产生大量的甲烷、氢气和少量其他热解气。通过第二旋风分离器，将所产生的气体进行气固分离。分离完的气体经过气体净化装置净化后，进入气体分离装置，分离出甲烷和氢气，通过冷凝器将其余热解气进行液化，剩余那些不凝结气体及其他气体通过洗涤塔净化和脱硫塔脱硫，达到合格标准从烟筒排放。

以上所述仅为本实用新型较佳实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术构思加以等同替换或改变所得的技术方案，都应涵盖于本实用新型的保护范围内。