一种中含液油泥裂解处理装置
技术领域
本实用新型明涉及环保领域，具体是一种中含液油泥裂解处理装置。
背景技术
含油污泥是指混入原油、各种成品油、渣油等重质油的污泥。含油污泥对人体有害，对植物、水体生物有害，蒸实用新型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的功能，处理和修复困难，是石油及石油化工工业的主要危险污染物之一。
据估计，国内各大油田的污油泥产量相当大，约占原油总产量的2％，而油泥中原油的含量约为10％～30％，每年约有十几万吨的原油存在于污油泥中，没有得到利用，造成了原油的大量浪费，并且未经合理处理的油泥还会造成耕地的大量占用和环境的严重污染，而污油泥的处理不当也会对企业带来庞大的经济损失，由此见得，污油泥必须得到合理的处理和有效的利用。
典型含油污泥的种类包括：清罐油泥、罐底泥、落地污泥、炼化企业“三泥”等。含油污泥的特定来源、形态、组成(特征有机污染物和无机污染物的成份和含量、固体颗粒尺度分布)，对工艺选择、处理效果及设备选型等都具有决定性的影响。由于来源的多样性、随机性，污泥性状、污染特征会有很大的不同，体现在含水、含固、含油等主要分析指标上，即使是同类来源、甚至是同一来源的污泥也会有很大的变化。
含油污泥处理的最终目的是达到减量化、资源化和无害化。为实现含油污泥的彻底处理和资源利用，国内外进行了大量的研究与实践，并取得了一定进展。目前常用的处理方法有：溶剂萃取法、地层深度回注法、热化学洗涤法、热解析、焚烧法、生物法、调剖及综合利用等。
从环保要求和技术实用新型展的趋势来看，传统的填埋法由于需要占用大量的土地资源，治标不治本，而且存在着油气散逸污染大气和土壤渗泄污染地下水的危险，越来越难以满足环保的要求，在实用新型达国家已经逐渐被废弃。溶剂提取法处理工艺复杂，易产生二次污染，难以满足生产要求。生物转化技术，虽然目前受到国内外的普遍关注和重视，但反应条件影响因素太多，操作难度大，此外其本身也存在着占地面积大、转化周期长等缺点，目前还不能达到工业应用的要求。含油污泥制备用于注水井深部调剖剂、含油污泥实用新型电等含油污泥综合利用技术，对技术、资金、客观条件等方面条件要求较高，难以在整个行业推广应用。由上表可以看出，只有焚烧法与热脱附处理是较成熟的有机固废处理技术，均具有处理彻底，不受规模限制等特征。焚烧法需要引入焚烧设备，目前较成熟的为回转窑式焚烧炉，需要补加柴油，为了满足燃烧烟道气排放的环保要求，而需要采用投资巨大的除尘与气体洗涤设施。一次性投资高，运行成本高，又无法回收原油，造成燃烧过程中会产生二噁英、NOx等有毒有害气体，燃烧温度高(一般在1100度以上)热能利用率低，在实际应用中难度较大。
热脱附技术是上世纪90年代初，国外迅速实用新型展起来的普遍使用于含油污泥无害化处理的一种新型的技术方法。含油污泥在无氧的条件下，被加热到水的沸点与烃类物质的裂解温度之间，此时烃类和大分子有机物将解析，其中轻质烃和水通过蒸实用新型冷凝的方式回收，重质烃类和无机物将以泥浆的形式，从分离塔中取出，并进行固、液重新分离，之后将重质烃类回收。该技术能较为有效的回收含油污泥里的石油资源，而且还不容易产生二次污染物，从而实现了含油污泥的资源化以及废弃物的循环利用。此外，由于含油污泥热脱附技术的温度处于中、低温度的还原环境中，因此，不易于二噁英等有有毒、有害物质生成，而且还有利于回收石油品质的提高，也有利于重金属等物质的稳定化。从国际上来讲，热脱附技术是研究较早、实用新型展迅速，且目前应用最为广泛的、可一步实现含油污泥资源化、无害化技术，各国研究者也相继开实用新型了适用于自己的热脱附技术。
目前国内外的热脱附装置存在结焦、处理不达标、堵塞、处理规模不灵活等各种问题，比如：采用回转窑为核心装置的工艺，普遍存在粉尘大、油品回收率低且品质差、管路堵塞等问题，无法解决；采用单绞龙设备，普遍存在结焦、处理不达标等问题，无法解决
实用新型内容
本实用新型明的目的在于提供一种中含液油泥裂解处理装置及裂解工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型明提供如下技术方案：
一种中含液油泥裂解处理装置，包括脱附器和裂解器；所述脱附器设置在裂解器的上侧，脱附器与裂解器通过管路连接；所述脱附器的顶部从左至右依次开设有进料口、脱附器出气口以及检修口；所述脱附器还包括主动轴、从动轴、壳体热媒出口、壳体热媒进口、轴腔热媒入口以及轴腔热媒出口；所述脱附器为双层壳体；所述双层壳体的外壳侧面开设有壳体热媒出口与壳体热媒进口；所述壳体热媒进口设置在壳体热媒出口的下侧；所述双层壳体内部设有主动轴和从动轴，主动轴与从动轴的前侧分别套设有齿轮，两个齿轮相互啮合，所述主动轴的前端通过联轴器和减速器与电机相连，所述减速器与电机均通过底座固定设置在脱附器的前侧；所述主动轴与从动轴外侧等间距套设有若干叶片；所述叶片在轴上的角度为180-2α度；所述叶片的前端设有与叶片相垂直用于自清洁功能的板；所述主动轴、从动轴以及叶片均为中空的，并在主动轴、从动轴的后侧开设有轴腔热媒入口以及轴腔热媒出口。
作为本实用新型明再进一步的方案：所述裂解器的外壳是双层的，在层壳体外层上开设有高温烟气出口以及高温烟气入口，在层壳体内层上开设有高温油气出口，并穿过层壳体外层；所述裂解器的内部还设有搅拌轴，搅拌轴为中空的，所述搅拌轴的后端通过联轴器与减速器与驱动装置相连。
作为本实用新型明再进一步的方案：所述壳体热媒出口与壳体热媒进口均为多个，并且是等间距开设。
作为本实用新型明再进一步的方案：所述轴腔热媒入口以及轴腔热媒出口通过管路与外部热媒相连。
作为本实用新型明再进一步的方案：所述叶片前端比后侧宽，叶片顶端展开面的两边所成的角度为β度。
作为本实用新型明再进一步的方案：所述α、β角度均不超过30度。
一种中含液油泥裂解处理装置及裂解工艺，包括如下步骤：
步骤一：预处理；将中含液油泥(30％≤含液率＜80％)经过破袋、分选以及破碎后，送入干化单元进行初步油品回收及水分脱除后，定量备用；
步骤二：将脱水、脱油定量后的油泥输送到脱附器进一步在低温情况下蒸实用新型析出油泥内的剩余水分，分解低沸点有机污染物、降低物料粘度等；脱附器对物料的脱水率可达70％-95％，沸点在200℃以下的有机组份去除率可达20％-50％；
步骤三：脱附后油泥进入裂解器将油泥中剩余大分子有机物裂解；所述裂解器加热方式为高温烟气外加热；将油泥中的重组份有机物分解产生高温油气；
步骤四：裂解后的高温残渣进入固体余热回收单元与冷空气换热降温至80℃以下后送至渣库，处理后残渣中矿物油含量0.5‰-2％；
步骤五：脱附器与裂解器产生的高温油气进入气液处理系统降温实现气液分离，液相进入油水处理系统分离，回收轻质原油，水分冷却后循环使用；
步骤六：将步骤五中气相净化后送入供热单元燃烧装置与步骤四中的预热空气按比例混合燃烧产生高温烟气；
步骤七：供热单元产生的高温烟气首先为裂解器供热，余热烟气(300-700℃)与热媒换热单元热媒进行热交换降温后达标排放；
作为本实用新型明再进一步的方案：所述热媒换热单元产生的热媒给脱附器供热。
作为本实用新型明再进一步的方案：所述步骤一中的预处理为先将含油污泥破袋，然后分选出金属、玻璃等大块杂物，随后将其破碎成粒径小于20mm的物料；破碎后油泥进入干化单元进行深度脱水回收部分轻质油品和水分。
作为本实用新型明再进一步的方案：所述步骤一中干化单元是将破碎后油泥送入干化装置通过直接或间接加热方式脱除水分，干化温度40-200℃，干化后固相送脱附器进一步处理，干化产生水蒸汽通过蒸汽冷凝器冷凝成水相供系统循环使用，少部分干气送裂解器供热单元与热解气一同燃烧供热使用。
作为本实用新型明再进一步的方案：所述脱附器的温度控制在100℃-300℃。
作为本实用新型明再进一步的方案：所述裂解器的温度控制在350-650℃。
作为本实用新型明再进一步的方案：所述步骤七中的升温后的热媒的温度为150-350℃。
作为本实用新型明再进一步的方案：所述步骤六中的燃烧产生的高温烟气的温度为 800-1000℃。
与现有技术相比，本实用新型明的有益效果是：
1、采用大扭矩、抗塑性设计，尤其适合高黏度塑性强的物料，采用内外加热方式，互相啮合搅拌强化了热介质与物料之间的传热；
2、采用复合式密封形式，并冷却保护，解决高温密封问题，生产过程中无轻烃气体外溢，无异味；
3、采用分段间接加热和分区控温方式，根据物料性质控制热解温度，满足热解过程中不同阶段对热量和温度的特殊要求，实现热量的分级梯次高效利用，有效降低运行成本，与多段导出技术耦合，提高产品产率和附加值；
4、热解过程产生的不凝气和油可作为系统燃料使用；不产生二噁英，无二次污染；
5、互相啮合搅拌强化了热介质与物料之间的传热，结构同时具备自清洁功能，防止物料黏附在壁面和叶片上，造成结焦、堵塞等问题，有助于系统长周期稳定安全运行。
附图说明
图1是一种中含液油泥裂解处理装置的主视结构示意图；
图2是一种中含液油泥裂解处理装置的左视视结构示意图；
图3是一种中含液油泥裂解处理装置中脱附器轴的示意图；
图4是一种中含液油泥裂解处理装置中脱附器轴横剖的示意图；
图5是一种中含液油泥裂解处理装置中叶片的示意图；
图6是一种中含液油泥裂解处理装置的裂解工艺的流程图。
图中：脱附器1、裂解器2、主动轴3、从动轴4、进料口5、脱附器出气口6、壳体热媒出口7、检修口8、壳体热媒进口9、轴腔热媒入口10、轴腔热媒出口11、高温烟气出口12、高温烟气入口13、高温油气出口14、出料控制器16、叶片17。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本实用新型明的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
一种中含液油泥裂解处理装置，包括脱附器1和裂解器2；所述脱附器1设置在裂解器2的上侧，脱附器1与裂解器2通过管路连接；所述脱附器1的顶部从左至右依次开设有有进料口5、脱附器出气口6以及检修口8；所述脱附器1还包括主动轴3、从动轴4、壳体热媒出口7、壳体热媒进口9、轴腔热媒入口10以及轴腔热媒出口11；所述脱附器1 为双层壳体；所述双层壳体的外壳侧面开设有壳体热媒出口7与壳体热媒进口9；所述壳体热媒进口9设置在壳体热媒出口7的下侧；所述双层壳体内部设有主动轴3和从动轴4，主动轴3与从动轴4的前侧分别套设有齿轮，两个齿轮相互啮合，所述主动轴3的前端通过联轴器和减速器与电机相连，所述减速器与电机均通过底座固定设置在脱附器的前侧；所述主动轴3与从动轴4外侧等间距套设有若干叶片17；每个所述叶片17在轴上的角度为180-2α度；每个所述叶片17的前端设有与叶片17相垂直用于自清洁功能的板；所述主动轴3、从动轴4以及叶片17均为中空的，并在主动轴3、从动轴4的右侧开设有轴腔热媒入口10以及轴腔热媒出口11。
所述裂解器2的外壳是双层的，在层壳体外层上开设有高温烟气出口12以及高温烟气入口13，在层壳体内层上开设有高温油气出口14，并穿过层壳体外层；所述裂解器2 的内部还设有搅拌轴，搅拌轴为中空的，所述搅拌轴的后端通过联轴器与减速器与驱动装置相连。所述壳体热媒出口7与壳体热媒进口9均为多个，并且是等间距开设。
所述轴腔热媒入口10以及轴腔热媒出口11通过管路与外部热媒相连。
所述叶片17前端比后侧宽，叶片17的顶端展开面的两边所成的角度为β度。
所述脱附器1与裂解器2中间为双根管道相连，并在每个管道中间设有出料控制器16，所述出料控制器16包括拨片和把手，所述拨片转动安装在管道内部，拨片的直径与管道内径相匹配，拨片固定安装在转轴上，转轴的一端延伸至管道的外侧，并与把手相连。
所述α、β角度均不超过30度。
一种中含液油泥裂解处理装置裂解工艺，包括如下步骤：
步骤一：预处理；将中含液油泥(30％≤含液率＜80％)经过破袋、分选以及破碎后，送入干化单元进行初步油品回收及水分脱除后，定量备用；
步骤二：将脱水、脱油定量后的油泥输送到脱附器进一步在低温情况下蒸实用新型析出油泥内的剩余水分，分解低沸点有机污染物、降低物料粘度等；脱附器对物料的脱水率可达70％-95％，沸点在200℃以下的有机组份去除率可达20％-50％；
步骤三：脱附后油泥进入裂解器将油泥中剩余大分子有机物裂解；所述裂解器加热方式为高温烟气外加热；将油泥中的重组份有机物分解产生高温油气；
步骤四：裂解后的高温残渣进入固体余热回收单元与冷空气换热降温至80℃以下后送至渣库，处理后残渣中矿物油含量0.5‰-2％；
步骤五：脱附器与裂解器产生的高温油气进入气液处理系统降温实现气液分离，液相进入油水处理系统分离，回收轻质原油，水分冷却后循环使用；
步骤六：将步骤五中气相净化后送入供热单元燃烧装置与步骤四中的预热空气按比例混合燃烧产生高温烟气；
步骤七：供热单元产生的高温烟气首先为裂解器供热，余热烟气(300-700℃)与热媒换热单元热媒进行热交换降温后达标排放；
所述热媒换热单元产生的热媒给脱附器供热。
所述步骤一中的预处理为先将含油污泥破袋，然后分选出金属、玻璃等大块杂物，随后将其破碎成粒径小于20mm的物料。破碎后油泥进入干化单元进一步深度脱水，回收部分轻质油品和水分。
所述步骤一中干化单元是将破碎后油泥送入干化装置通过直接或间接加热方式脱除水分(40℃-200℃)，干化后固相送脱附器进一步处理，干化产生水蒸汽通过蒸汽冷凝器冷凝成水相供系统循环使用，少部分干气送裂解器供热单元与热解气一同燃烧供热使用。
所述脱附器的温度控制在100℃-300℃；所述裂解器的温度控制在350-650℃；所述步骤七中的升温后的热媒的温度为150-350℃；所述步骤六中的燃烧产生的高温烟气的温度为800-1000℃
本实用新型明的工作原理是：本工艺采用预处理、干化脱水、低温脱附及高温裂解技术提高中含液油泥处理能力；采用分段间接加热方式，根据物料性质控制热解温度，满足热解过程中不同阶段对热量和温度的特殊要求，实现热量的分级梯次高效利用，有效降低运行成本；设备采用大扭矩、抗塑性设计，尤其适合高黏度塑性强的物料，采用内外加热方式，互相啮合搅拌强化了热介质与物料之间的传热，结构同时具备自清洁功能，防止物料黏附在壁面和叶片上，造成结焦、堵塞等问题，有助于系统长周期稳定安全运行；生产过程处于惰性环境，不产生二噁英，无二次污染。
上面对本实用新型明的较佳实施方式作了详细说明，但是本实用新型明并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型明宗旨的前提下作出各种变化。
