一种基于热解技术的含油固废处置系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于热解技术的含油固废处置系统。该含油固废处置系统，包括固废中转系统、螺旋输送系统、回转窑热解系统、冷凝回收系统、燃气输送管道、残渣排泄装置、油气收集装置和尾气排放系统，固废中转系统通过螺旋输送系统将含油固废输送到回转窑热解系统，经回转窑热解系统热解后的热解残渣进入残渣排泄装置，经回转窑热解系统热解后的热解气进入冷凝回收系统，热解气经冷凝回收系统处理后分为燃气和油分，燃气经燃气输送管道进入回转窑热解系统作为燃料，油分进入油分收集装置。本发明专利技术基于热解技术对含油固废进行热解，使含油固废气固分离，残渣含油量远低于国家规定排放标准，且经冷凝后回收油分实现了含油固废的资源化利用。

【技术实现步骤摘要】
一种基于热解技术的含油固废处置系统
：本专利技术属于含油废弃物处理
，具体涉及一种基于热解技术的含油固废处置系统。
技术介绍
：在日常的工业生产中，会产生很多含油废弃物，特别是在石油勘探和页岩气的开采过程中，钻井液在给钻井带来极大方便的同时，也不可避免的产生了大量废弃油基岩屑，造成严重的环境问题。这种废弃物一般由油、水、钻屑、重金属及其他杂质组成，属于危险废物(国家危险废物名录，HW08)，不可随便排放。在环保要求日益严格的情况下，油基岩屑的无害化处理成为亟待解决的问题。含油固废的无害化处理主要在于处理废弃物中矿物油的含量，使得固相残渣的含油量达到国家规定的污染物排放标准。目前常用的含油固废处理技术有：离心分离、溶剂萃取、燃烧法和热解处理。在所述的几种处理技术中，离心分离技术可将含油固废的含油量降低到3％，但无法达到国家规定的一级标准(<1％)。溶剂萃取技术可将油类物质萃取实现资源循环利用，但萃取法中使用的萃取剂本身对环境具有二次污染的可能性。燃烧法因燃烧产物中，飞灰对环境有极大的污染，并且对油分资源化利用率不高。热解技术在较低温度、绝氧的条件下采用加热方式对含油岩屑中的挥发性物质(水和轻质油)和半挥发性物质(重质油)分离的技术，气液产物经冷凝分离后，油分得以回收，此方法无需高温、高压，对设备要求低，运行成本较低，且能够回收有机物资源，是一种新兴的含油岩屑无害化、减量化和资源化的处理技术。同时，对于海上钻井平台的含油固废处理，由于地理限制，若将含油固废运输回陆地处理，耗费较大，因此对含油岩屑需就地处理，且平台空间较小，要求处理设备的占地面积小，因此陆上常用处理方法如溶剂萃取法、焚烧法、离心法等占地面积较大的处理方式皆不适用。
技术实现思路
：本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种处理效果好、油分回收率高、环保的基于热解技术的含油固废处置系统，本专利技术对含油固废进行热解处理，既能实现含油固废含油量的降低，废渣达到排放标准，又能实现油分回收和资源化利用。本专利技术的目的在于提供一种基于热解技术的含油固废处置系统，包括用于储存含油固废的固废中转系统、螺旋输送系统、用于对含油固废热解达到气固分离的回转窑热解系统、冷凝回收系统、燃气输送管道、残渣排泄装置、油气收集装置和尾气排放系统，所述的固废中转系统通过螺旋输送系统将含油固废输送到回转窑热解系统，经回转窑热解系统热解后的热解残渣进入残渣排泄装置，经回转窑热解系统热解后的热解气进入冷凝回收系统，热解气经冷凝回收系统处理后分为燃气和油分两部分，燃气经由燃气输送管道进入回转窑热解系统的热解炉外腔作为燃料，油分直接进入油分收集装置，燃气在热解炉进一步燃烧后经引风机进入尾气排放系统后排空。现有技术中固化法、回注法和热解法占地较小的处理方式中，固化法和回注法皆无法回收油分，资源利用率低，因而热解法最为适用。在本专利技术提出的系统中通过将含油固废热解后的燃气回送至回转窑腔体，进一步燃烧，可减少燃料的消耗，且燃气二次燃烧后得到净化，减少了尾气处理的难度，是一种非常实用的含油岩屑处理系统。本专利技术提出的含油固废先进入固废中转系统然后螺旋输送至回转窑热解系统进行热解处理，这种操作方式可以避免输送过程中空气进入回转窑热解系统，以达到热解效果，同时利用螺旋输送实现进料和回转窑热解系统，使得含油固废原料充分混合均匀，热解效率高，热解残渣含油量低，在经回转窑热解后的固相残渣满足GB4914-2008《海洋石油勘探开发污染物排放浓度限值》对排放的污染物中矿物油含量小于1％的一级标准。优选地，所述的固废中转系统包括中转仓，中转仓顶部设置有含油固废的进料口，中转仓下部设置有出料口，所述的螺旋输送系统穿过出料口，所述的螺旋输送系统末端与回转窑热解系统的热解炉相连。螺旋输送系统是将含油固废由固废中转仓输送至回转窑热解炉中，螺旋输送机由变频电机控制，通过调节螺旋旋转速率来调节含油岩屑输送量及在回转窑热解炉中的停留时间，螺旋外围为密闭管道，以达到热解效果。优选地，所述的热解炉为间壁式，热解炉的内层与外层之间设置有一空腔，热解炉外层设有若干个起助燃作用并且加热热解炉炉体的柴油燃烧器，所述热解炉炉体与水平面呈2-5°，所述的热解炉炉体尾部底端设置有与残渣排泄装置连通的排渣口，所述的热解炉炉体尾部顶端设有与冷凝回收系统连通的出气口。热解炉炉体与水平面呈2-5°设置的作用是便于进料和排渣，热解炉外层内壁设有扰流结构，使得燃气充分燃烧，热解炉内壁设有热电偶以检测热解温度。回转窑热解炉的热解温度范围500℃～700℃，热解时间为5-30min。经回转窑热解炉热解后得到的热解残渣满足国家对污染物的排放标准，即GB4914-2008《海洋石油勘探开发污染物排放浓度限值》中的一级标准：矿物油含量小于1％；产生的挥发分多为H2、CH4和CO等气体，以及汽油、水蒸汽等可冷凝化合物。优选地，所述的冷凝回收系统为采用水冷方式的冷却炉，冷却水通道在冷却炉中部，热解气由冷却炉上部通入在冷却炉中与冷却水管道置换热量经由出气口进入燃气输送管道，所述的冷却炉炉体下部有一出口通道与油分收集装置连通，热解气中油分经冷却后由出口通道进入燃气输送管道，热解气出口设有检测进入燃气输送管道的温度的热电偶。冷却水通道为为螺旋结构，使得冷却水尽可能的冷却热解气。冷却水管道外部连通冷却水供给，由电泵控制流速，以控制热解气的温度。在热解气出口设有热电偶以检测进入燃气输送管道的温度。冷凝回收系统通过调节冷却水流量控制热解气温度，温度范围为100℃～150℃，以达到热解气中的油分冷凝的效果。冷凝后的热解气成分主要为H2、CH4、CO和水蒸汽等，可作为燃气进一步供给燃烧，二次利用。优选地，所述的燃气输送管道一端与冷却炉炉体热解气出口相连，另一端与热解炉外腔右端连通，以将热解气供给燃烧器作为燃料。燃气输送管道设有引风机，以将冷却后的热解气引入燃气输送管道。优选地，所述的热解炉外腔左端设有引风机，以将燃烧后的燃气引出，进入尾气排放系统，尾气经检测合格后排空。本专利技术还保护使用上述的基于热解技术的含油固废处置系统的含油固废处置方法，包括如下步骤：固废中转系统内的含油固废通过螺旋输送系统将含油固废输送进入回转窑热解系统进行热解，含油固废在回转窑热解系统中的停留时间为5-30min，温度为400-900℃，经过回转窑热解系统得到的热解残渣通过残渣排泄装置排出，经过回转窑热解系统得到的热解气通过冷凝回收系统冷却后得到的油分通过油分收集装置收集。优选地，所述的固废中转系统内还设置有固硫剂和控氮剂，所述的固硫剂为CaO或CaCO3，Ca/S的摩尔比为2；所述的控氮剂为尿素，尿素/N的摩尔比为2。在含油固废进入固废中转仓时，在中转仓中加入固硫剂和控氮剂，固硫剂和控氮剂的添加，可以避免氮硫元素在热解后中对环境的污染，使得尾气可达标排放。本专利技术的基于热解技术的含油固废处置系统的工作原理是：首先将含油固废通过进料口送入固废中转仓中，为减少热解气中的有害气体，可在含油固废进入固废中转仓同时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于热解技术的含油固废处置系统，其特征在于，包括用于储存含油固废的固废中转系统、螺旋输送系统、用于对含油固废热解达到气固分离的回转窑热解系统、冷凝回收系统、燃气输送管道、残渣排泄装置、油气收集装置和尾气排放系统，所述的固废中转系统通过螺旋输送系统将含油固废输送到回转窑热解系统，经回转窑热解系统热解后的热解残渣进入残渣排泄装置，经回转窑热解系统热解后的热解气进入冷凝回收系统，热解气经冷凝回收系统处理后分为燃气和油分两部分，燃气经由燃气输送管道进入回转窑热解系统的热解炉外腔作为燃料，油分直接进入油分收集装置，燃气在热解炉进一步燃烧后经引风机进入尾气排放系统后排空。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于热解技术的含油固废处置系统，其特征在于，包括用于储存含油固废的固废中转系统、螺旋输送系统、用于对含油固废热解达到气固分离的回转窑热解系统、冷凝回收系统、燃气输送管道、残渣排泄装置、油气收集装置和尾气排放系统，所述的固废中转系统通过螺旋输送系统将含油固废输送到回转窑热解系统，经回转窑热解系统热解后的热解残渣进入残渣排泄装置，经回转窑热解系统热解后的热解气进入冷凝回收系统，热解气经冷凝回收系统处理后分为燃气和油分两部分，燃气经由燃气输送管道进入回转窑热解系统的热解炉外腔作为燃料，油分直接进入油分收集装置，燃气在热解炉进一步燃烧后经引风机进入尾气排放系统后排空。


2.根据权利要求1所述的基于热解技术的含油固废处置系统，其特征在于，所述的固废中转系统包括中转仓，中转仓顶部设置有含油固废的进料口，中转仓下部设置有出料口，所述的螺旋输送系统穿过出料口，所述的螺旋输送系统末端与回转窑热解系统的热解炉相连。


3.根据权利要求1所述的基于热解技术的含油固废处置系统，其特征在于，所述的热解炉为间壁式，热解炉的内层与外层之间设置有一空腔，热解炉外层设有若干个起助燃作用并且加热热解炉炉体的柴油燃烧器，所述热解炉炉体与水平面呈2-5°，所述的热解炉炉体尾部底端设置有与残渣排泄装置连通的排渣口，所述的热解炉炉体尾部顶端设有与冷凝回收系统连通的出气口。


4.根据权利要求1所述的基于热解技术的含油固废处置系统，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁浩然，顾菁，范洪刚，王亚琢，陈勇，
申请(专利权)人：中国科学院广州能源研究所，
类型：发明
国别省市：广东;44