一种含油废弃物多级裂解处理方法与设备技术

一种含油废弃物多级裂解处理方法，含油废弃物区分为固态和液态，固态的经过干化，在一级固态裂解炉内裂解，裂解气和液态的一起进入二级气液裂解炉裂解，裂解气再进入三级气态裂解器，产生的石油气供给燃气发电机组。本方法，利用生成的石油气以及余热，可实现热电联产资源化利用，满足分散式系统用电需求。此外还提供了一种专用的一级固态滚筒抽提裂解炉，包括由电机带动转动的滚筒，螺旋叶片固定在滚筒内壁，叶片轴心位置有穿孔，裂解气抽提管道沿轴线穿过所述的穿孔，连接至抽气装置，滚筒底部安装有红外辐射燃烧器，滚筒的两端分别设置进料口和灰渣出口。该设备结构紧凑，推进的叶片结构简单，使用方便，故障率低，适用于各类固态含油废弃物。

【技术实现步骤摘要】
一种含油废弃物多级裂解处理方法与设备
本专利技术涉及含油废弃物热处理领域，具体涉及一种含油废弃物多级裂解处理方法与设备。
技术介绍
在石油勘探开发和石油化工行业生产过程中产生各类含油废弃物，如油泥、油砂；由于具有产生量大、含油量高、重质油组分难分离、处理难度大等特点，是目前有机废弃物处理中一个比较大的难题。由于历史原因，多年来这些含油废弃物均采用不规范的废弃填埋，或简易提炼废油后就随意丢弃，存在着较大的环境污染隐患。近年来，随着国家环境治理力度加大，对正在产生的和已有存量的各类含油废弃物要求因地制宜、综合污染治理，因此就出现国内外各类技术在中国争先恐后应用的繁荣局面。其中，采用热相分离技术发展得最为迅猛，即采用间接加热方式，对含油废弃物进行加热，将其中的油、水等成分进行汽化，通过一定冷凝设施分离回收油作为燃料利用，产生的不凝气作为燃料燃烧供热；此类油泥热解技术已被列为国家重点环境保护实用技术。众所周知，含油废弃物一般有“液态”和“固态”之分，“液态”属于流动性比较强，如清罐油泥、浮选油泥、废弃润滑油和机油等，正常可以采用螺杆泵或离心泵输送，含水率约~80%，含油率约3~100%；而“固态”属于散堆、不易流动的，如落地油泥、油砂、含油污水处理过程脱水后油泥等，含水率约10~60%，含油率约1~25%。若水分较高，热相分离所需的外界能耗补给就越多，为了节省能耗，热相温度常规控制在200~600℃之间；而热能是守恒的，若不能有效利用含油废弃物产生的热能，那么就要利用更多的清洁能源，如电、柴油、天燃气等，势必造成处理成本居高不下。而现有公开的已有技术中，只利用了其汽化冷凝后不凝气回烧的热能，其裂解后含碳残渣和冷凝废油潜在化学能均没有就地二次利用到系统中；其次，考虑环境承载力影响，大量含油废弃物堆存位置一般远离城镇区，若要进行就地处置，通常存在供电不配套等不利条件，而异地转移则不仅需要高额的运输成本，而且会产生异味、散落、滴漏等二次污染；第三，在一套系统中将“液态”和“固态”含油废弃物耦合裂解制取石油气利用的技术还未见有报道。同时，现有已公开的裂解炉多使用在“固态”含油废弃物处理上，其结构及使用上还是存在诸多缺陷，如：中国专利CN108793663A《一种油泥裂解防粘壁装置》，通过在反应釜内设置有多个滚动碰撞钢球，来清除油泥裂解过程中粘在反应釜内壁上的炭渣，这种采用机械摩擦作用，会增加反应釜内壁磨损，且结构复杂，会导致运行维护频繁、处理成本增加。中国专利CN108456539A《含烃有机物热分解处理方法》，将含烃有机物与防结焦剂充分混合通过进料系统进入密封的热解炉中，投加比例最高达到10%，从而防止尾渣结焦；这不仅增加了药剂投入和单位处理成本，还有可能带来药剂的二次环境污染。中国专利CN207552148U《一种组合式往复油泥裂解炉》，包括组合式箱体及其体外设置有加热炉，且箱体一端设置有液体进料口和固体进料口；箱体内设置有往复式物料传送装置、底部设置有滑动滚轴等，该类裂解炉整体置于炉内烘烤，对机械结构强度要求很高、耐温性更强，不利于长期稳定运行。
技术实现思路
本专利技术技术拟在解决以上含油废弃物热相分离技术问题，创新性采用“固、液、气”耦合联用多级裂解制取石油气技术，设计热相温度分阶梯达到600~1000℃，将“液态”和“固体”含油废弃物通过不同裂解气化途径，最终将其含油有机成分尽可能转化成石油气；该石油气可就地回烧给系统供热或供给燃气发电机发电来驱动系统电机。一种含油废弃物多级裂解处理方法，含油废弃物区分为可能存在的固态和可能存在的液态，可能存在的固态的含油废弃物经过干化，在一级固态裂解炉内裂解，裂解气和可能存在的液态的含油废弃物一起进入二级气液裂解炉裂解，裂解气再进入三级气态裂解器，产生的石油气供给燃气发电机组。当只有固态的含油废弃物或者只有液态的含油废弃物时也同样可以使用上述方法，只是根据可能存在的含油废气物种类情况灵活调整。优选的，所述的二级气液裂解炉内装载催化填料，填料粒径5mm~50mm，催化填料负载催化剂。优选的，所述的三级气态裂解器产生的石油气，通过除酸、脱硫、除尘和冷却后，储存于石油气暂存设施。优选的，所述的一级固态裂解炉，存在可以转动的滚筒，螺旋叶片固定在滚筒内壁，滚筒沿轴线连接有裂解气抽提管道，抽气装置通过抽提管道产生负压真空环境，滚筒外采用红外辐射燃烧器加热，固态裂解温度为600~800℃。石油气首先供给一级固态裂解炉的红外辐射燃烧器和二级气液裂解炉的辅助燃烧器当燃料气使用，富余的石油气进入燃气发电机组进行发电，产生的电力可以并网或供给自身系统使用。所述的石油气冷却净化过程，产生的余热给干化系统利用。一级固态裂解炉为间接加热或直接加热裂解炉中一种，优选为间接加热，即含油废弃物与热源介质是不直接接触的；一级固态裂解炉裂解温度控制在600~800℃；一级固态裂解炉内裂解气抽提管道经抽提后，须维持负压范围-100Kpa~-0.1Kpa。一级固态裂解炉产生的初级裂解气（温度约600~800℃），在二级气液裂解炉底部耐火保温腔体内进行裂解，裂解的过程优选的是缺氧催化氧化；底部耐火保温腔体内填充有催化填料，成分为钙钛矿纳米复合氧化物催化块或者其它的催化剂，透气孔径为100~500目；底部耐火保温腔体内最底层还设置有均匀布气管，该布气管连通空气或氧气供给系统，优选纯氧作为氧化剂；所谓缺氧，就是氧化剂O2供给量设计只占初级裂解气全部氧化燃烧理论所需的O2需要量的10%~50%之间。二级气液裂解炉中还可以投入“液态”含油废弃物，并填充容积比例约5~30%颗粒型催化填料，填料粒径5mm~50mm，该催化填料是带有一定粒径的天然橄榄石，负载镍金属及其氧化物催化剂。二级气液裂解炉裂解温度控制在600~1000℃；所述的二级气液裂解炉能够将催化填料达到悬浮流化状态，可采用鼓泡流化床、循环流化床中工艺的任一种改造而来的。三级气态裂解器是一种固定床，外壳带隔热保温层，负载镍金属及其氧化物的白云石颗粒。本专利技术还创新性提出了一种滚筒抽提裂解炉，用于“固态”含油废弃物裂解气化，其结构技术原理是：含油废弃物在滚筒内不断受热过程，也是裂解气不断产生的过程，因此通过在滚筒中心位置沿轴线设置裂解气抽提管道，能够快速地将产生的裂解气在第一时间内实现裂解气从含油废弃物表面分离排出，也便于热量集中供应给未被裂解气化的油组分，从而提高裂解气化效率；其次，营造滚筒内部中心位置负压真空环境，有利于裂解气在低于常压沸点下就被热解吸挥发析出，从而为系统裂解节省能耗；第三，采用红外辐射燃烧器，能够将辐射热量作为主要热量快速供应给滚筒内的含油废弃物，不存在导热滞后问题，具有导热快、传热效率高等优势；第四，螺旋叶片固定在滚筒内壁上，由滚筒带动螺旋叶片转动，从而带动含油废弃物沿轴向移动，这样的结构有利于保护滚筒内壁不受磨损，且由于有螺旋叶片的支撑而使滚筒结构强度大大增强；第五，本结构的滚筒内是可以充满整个物料运行，从而保证容积的有效利用，这在已公开的裂解炉设备中是做不到的；第五，每座滚筒抽提裂解炉配置独立裂解气抽提管道，可根据工艺要求，并联或独立配置抽提系统，这样可根据产生的裂解气组分性质，配套相对应的后续处理系统，设计比较灵活。具体的，一种专用的一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含油废弃物多级裂解处理方法，其特征在于，含油废弃物区分为可能存在的固态和可能存在的液态，可能存在的固态的含油废弃物经过干化，在一级固态裂解炉内裂解，裂解气和可能存在的液态的含油废弃物一起进入二级气液裂解炉裂解，裂解气再进入三级气态裂解器，产生的石油气供给燃气发电机组。

【技术特征摘要】
1.一种含油废弃物多级裂解处理方法，其特征在于，含油废弃物区分为可能存在的固态和可能存在的液态，可能存在的固态的含油废弃物经过干化，在一级固态裂解炉内裂解，裂解气和可能存在的液态的含油废弃物一起进入二级气液裂解炉裂解，裂解气再进入三级气态裂解器，产生的石油气供给燃气发电机组。2.根据权利要求1所述的含油废弃物多级裂解处理方法，其特征在于，所述的二级气液裂解炉内装载催化填料，填料粒径5mm~50mm，催化填料负载催化剂。3.根据权利要求1所述的含油废弃物多级裂解处理方法，其特征在于，所述的三级气态裂解器产生的石油气，通过除酸、脱硫、除尘和冷却后，储存于石油气暂存设施。4.根据权利要求1所述的含油废弃物多级裂解处理方法，其特征在于，所述的一级固态裂解炉，存在可以转动的滚筒，螺旋叶片固定在滚筒内壁，滚筒沿轴线连接有裂解气抽提管道，抽气装置通过抽提管道产生负压真空环境，滚筒外采用红外辐射燃烧器加热，固态裂解温度为600~800℃。5.根据权利要求1所述的含油废弃物多级裂解处理方法，其特征在于，石油气首先供给一级固态裂解炉的红外...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢国满，唐培荣，
申请(专利权)人：宇恒南京环保装备科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32