本申請涉及一種含油固廢物的無害化處置裝置及其處置方法，尤其涉及一種鉆井平臺用含油固廢物熱解處置裝置及其處置方法。

背景技術(shù)：

目前大多數(shù)石油鉆井平臺所產(chǎn)生含油固廢物直接排入大海，給海洋環(huán)境造成嚴重污染；或者將含油固廢物從海上鉆井平臺遠至陸地進行堆放，給大地環(huán)境造成嚴重污染；或者在陸地進行焚燒，產(chǎn)生的有害氣體給大氣環(huán)境造成嚴重污染。眾所周知，無氧熱解方法處理固廢物產(chǎn)生的有害氣體較少。鉆井平臺產(chǎn)生的含油固廢物粘結(jié)性較大，由于喂料難，因而很難實現(xiàn)連續(xù)化熱解處理；含水量高達40％左右的含油固廢物熱解耗熱多，無害化處理消耗成本大。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本申請所要解決的技術(shù)問題為無法通過習(xí)知方式解決。習(xí)知鉆井平臺產(chǎn)生的含油固廢物存在的海洋環(huán)境污染嚴重、陸地環(huán)境污染嚴重、大氣環(huán)境污染嚴重、連續(xù)化熱解難度大、熱解耗熱多、處理消耗成本大的問題。

為了解決上述問題，本申請?zhí)峁┮环N鉆井平臺用含油固廢物熱解處置系統(tǒng)，其特征在于，其包含進料模組、混合攪拌機、烘干機、提升機、熱解模組、儲渣腔體、熱交換器、第一熱交換管、第二熱交換管與煙氣匯集室?；旌蠑嚢铏C連通于所述進料模組；烘干機連通于所述混合攪拌機；提升機連通于所述烘干機；熱解模組具有熱解腔室與燃燒室，所述熱解腔室連通于所述提升機，熱解腔室的另一端連通于所述燃燒室；儲渣腔體一端連接于所述解熱模組一側(cè)，并且其另一端連通所述混合攪拌機；熱交換器連通于所述儲渣腔體的一側(cè)；第一熱交換管穿設(shè)于所述熱交換器，并其一端為第一空氣輸入口，其另一端連通于所述燃燒室；第二熱交換管一端連通于所述燃燒室，并位于所述熱解腔室；以及煙氣匯集室連接于所述第二熱交換管的另一端，所述煙氣匯集室的一側(cè)具有第二空氣輸入口，其另一側(cè)連通于所述烘干機，其中，所述混合攪拌機、所述烘干機與所述儲渣腔體各分別連通于排氣單元。

根據(jù)本申請的一實施方式，上述的所述熱解模組更包含熱解進料罩與進料球封，所述進料球封設(shè)置于所述熱解進料罩內(nèi)，所述熱解腔室透過所述進料球封而連通所述熱解進料罩，所述提升機連通于所述熱解進料罩。

根據(jù)本申請的一實施方式，上述的更包含氮氣進氣單元，氮氣進氣單元包含氮氣輸入管、氮氣進氣閥與氮氣導(dǎo)入管，所述氮氣進氣閥設(shè)置于所述氮氣輸入管上，所述氮氣輸入管連通于所述氮氣導(dǎo)入管的一端，所述氮氣導(dǎo)入管的另一端穿設(shè)過所述熱解煙氣罩而連通于所述熱解腔室。

根據(jù)本申請的一實施方式，上述的所述熱解模組更包含油氣導(dǎo)出管與反焰帽，所述油氣導(dǎo)出管的一端連通于所述熱解腔室，其另一端連通于所述燃燒室，并對應(yīng)于所述反焰帽。

根據(jù)本申請的一實施方式，上述的所述熱解模組更包含出渣罩與出料球封，所述出料球封設(shè)置于所述出渣罩內(nèi)，所述熱解腔室透過所述出料球封而連通于所述出渣罩，所述儲渣腔體連通于所述出渣罩。

根據(jù)本申請的一實施方式，上述的更包含卸料閥，所述卸料閥設(shè)置于所述熱交換器的底端。

根據(jù)本申請的一實施方式，上述的更包含負壓管線，所述負壓管線的一端連通于所述儲渣腔體的另一側(cè)，其另一端連通于所述排煙單元。

根據(jù)本申請的一實施方式，上述的所述熱解模組的熱解進料罩的一端連通于所述負壓管線。

根據(jù)本申請的一實施方式，上述的所述熱解模組更包含加熱器，所述加熱器設(shè)置于所述熱解腔室的一側(cè)。

本申請?zhí)峁┤鐧?quán)利要求1所述的鉆井平臺用含油固廢物熱解處置系統(tǒng)的處置方法，其特征在于，其步驟包含：將含油廢料加入所述混合攪拌機，并同時將所述儲渣腔體內(nèi)的高溫渣加入所述混合攪拌機內(nèi)成中溫混合料，所述含油廢料內(nèi)的水蒸氣從所述排氣單元排出；將所述中溫混合料加入所述烘干機，并同時加入高溫煙氣進行熱交換，使所述中溫混合料溫度上升，所述中溫混合料內(nèi)的水蒸氣從所述排氣單元排出；將所述中溫混合料送入所述熱解腔室，所述中溫混合料吸收熱量達到熱解溫度，形成高溫渣和熱解氣；熱解氣進入所述燃燒室，所述高溫渣進入所述儲渣腔體內(nèi)，所述高溫渣持續(xù)堆疊滿溢至進入所述熱交換器，其中所述熱交換器加熱進入所述燃燒室內(nèi)的空氣；以及經(jīng)所述熱交換器加熱后的空氣與所述熱解氣進入所述燃燒室內(nèi)，兩者混合通過所述燃燒室的燃燒產(chǎn)生所述高溫煙氣，再通過所述熱解腔室后，所述高溫煙氣進入所述烘干機。

根據(jù)本申請的一實施方式，上述的于將含油廢料加入混合攪拌機，并同時將儲渣腔體內(nèi)的高溫渣加入混合攪拌機內(nèi)成中溫混合料的步驟中，所述高溫渣的溫度為500℃到600℃，所述中溫混合料的溫度為100℃以上。

根據(jù)本申請的一實施方式，上述的于將所述中溫混合料加入烘干機，并同時加入高溫煙氣進行熱交換，使所述中溫混合料溫度上升的步驟中，更進一步通入外部空氣混合所述高溫煙氣，原本為550℃到650℃間的所述高溫煙氣混合外部空氣后，混合后的所述高溫煙氣的溫度至350℃到450℃。

根據(jù)本申請的一實施方式，上述的經(jīng)所述熱交換器加熱后的空氣與所述熱解氣進入所述燃燒室內(nèi)，兩者一并通過所述燃燒室的燃燒產(chǎn)生所述高溫煙氣的步驟中，500℃到600℃的所述熱解氣與來自所述熱交換器加熱后的空氣接觸燃燒后產(chǎn)生850℃到950℃的所述高溫煙氣。

根據(jù)本申請的一實施方式，上述的于系統(tǒng)加熱前和停止加熱時，通入氮氣于所述熱解腔室與所述燃燒室內(nèi)，并且從所述排氣單元排出。

通過此種鉆井平臺用含油固廢物熱解處置裝置及方法，含油固廢物和熱解渣混合降低含油固廢物粘結(jié)性、混合蒸發(fā)降低熱解前的含水量、用熱解供熱燃燒煙氣烘干油固廢物、回收利用煙氣和熱解渣熱量、無氧熱解，達到減少海洋環(huán)境污染、減少陸地環(huán)境污染、減少大氣環(huán)境污、連續(xù)化熱解、熱解耗少、降低處理成本的目的。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本申請的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本申請的示意性實施方式及其說明用于解釋本申請，并不構(gòu)成對本申請的不當限定。在附圖中：

圖1其為本申請的鉆井平臺用含油固廢物熱解處置系統(tǒng)的示意圖；以及

圖2其為本申請的鉆井平臺用含油固廢物熱解處置系統(tǒng)的處置方法的步驟流程圖。

具體實施方式

以下將以圖示揭露本申請的多個實施方式，為明確說明起見，許多實務(wù)上的細節(jié)將在以下敘述中一并說明。然而，應(yīng)了解到，這些實務(wù)上的細節(jié)不應(yīng)用以限制本申請。也就是說，在本申請的部分實施方式中，這些實務(wù)上的細節(jié)是非必要的。此外，為簡化圖示起見，一些習(xí)知慣用的結(jié)構(gòu)與組件在圖示中將以簡單的示意的方式繪示的。

請參閱圖1，其為本申請的鉆井平臺用含油固廢物熱解處置系統(tǒng)的示意圖。如圖所示，本實施方式提供一種鉆井平臺用含油固廢物熱解處置系統(tǒng)及其處置方法，其為循環(huán)式的系統(tǒng)設(shè)計，可透過系統(tǒng)內(nèi)部回收的熱能，于減少環(huán)境污染的同時，也可以進一步降低處理成本。本實施方式的鉆井平臺用含油固廢物熱解處置系統(tǒng)1包含進料模組11、混合攪拌機13、烘干機15、提升機17、熱解模組19、儲渣腔體21、熱交換器23、第一熱交換管25、第二熱交換管27、煙氣匯集室29與排氣單元31。

承上所述，于本實施方式中，進料模組11包含進料斗111與進料機113，進料斗111位于進料機113的進料口，而進料機113的出料口連通于混合攪拌機13。烘干機15的進料口與混合攪拌機13的出料口間透過第一溜槽131互相連接，第一溜槽131穿過烘干機15的進料進氣罩151，到達烘干機15的內(nèi)部。烘干機15的出料端有出料出氣罩153，出料出氣罩153的下部有第一出料閥155，第一出料閥155與提升機17的進料口間透過第二溜槽157互相連接。提升機17的出料口連接第三溜槽171的一端，第三溜槽171的另一端連接第二出料閥173，第二出料閥173連接于熱解模組19。其中進料機113可以為泵，第一溜槽131、第二溜槽157與第三溜槽171可以為輸送機。

再者，熱解模組19包含熱解腔室191、燃燒室193、熱解進料罩195、進料球封197、出渣罩199與出料球封201。熱解腔室191與燃燒室193間具有隔板190a，熱解腔室191與煙氣匯集室29間具有另一隔板190b，其中熱解模組19更包含油氣導(dǎo)出管192與反焰帽194，油氣導(dǎo)出管192的一端連通于熱解腔室191，其另一端穿設(shè)隔板190a中心而連通于燃燒室193。半球形的反焰帽194設(shè)置于燃燒室193內(nèi)，油氣導(dǎo)出管192的端面正對反焰帽194的球內(nèi)。于燃燒室193內(nèi)更具有助燃空氣罩196，助燃空氣罩196一側(cè)罩蓋住反焰帽194，而助燃空氣罩196的另一側(cè)為旋轉(zhuǎn)接頭，旋轉(zhuǎn)接頭穿設(shè)過燃燒室193。

又，進料球封197設(shè)置于熱解進料罩195內(nèi)，熱解腔室191透過進料球封197而連通于熱解進料罩195，提升機17的第二出料閥173連通于熱解進料罩195。出料球封201設(shè)置于出渣罩199內(nèi)，熱解腔室191透過出料球封201而連通于出渣罩199。儲渣腔體21的一端連通于熱解模組19一側(cè)的出渣罩199，并儲渣腔體21的另一端具有第三出料閥211，第三出料閥211連通于混合攪拌機13的進料口。渣溢流管213的一端連通于儲渣腔體21的側(cè)面，渣溢流管213的另一端連通于熱交換器23。第一熱交換管25穿設(shè)熱交換器23內(nèi)部。第一熱交換管25一端為第一空氣輸入口231，第一空氣輸入口231連通于外部環(huán)境，第一空氣輸入口231具有風(fēng)機2311與進氣閥門2313，進氣閥門2313設(shè)置于風(fēng)機2311的進風(fēng)口。第一熱交換管25的另一端連通于燃燒室193的助燃空氣罩196的旋轉(zhuǎn)接頭。第一空氣輸入口231抽進的空氣會流向反焰帽194與助燃空氣罩196間的空隙。卸料閥33設(shè)置于熱交換器23底端的出料口。

再者，第二熱交換管27一端穿設(shè)過隔板190a而連通于燃燒室193，第二熱交換管27的管體通過熱解腔室191，而第二熱交換管27的另一端穿設(shè)過隔板190b而連通于煙氣匯集室29。熱解煙氣罩205設(shè)置并連通于煙氣匯集室29的一側(cè)，煙氣匯集室29的一側(cè)具有第二空氣輸入口291，第二空氣輸入口291具有風(fēng)機2911與進氣閥門2913，進氣閥門2913設(shè)置于風(fēng)機2911的進風(fēng)口，第二空氣輸入口291連通于熱解煙氣罩205。熱解煙氣罩205與烘干機15的進料進氣罩151的進氣口透過高溫煙氣管198互相連接。

混合攪拌機13與排煙單元31間透過蒸氣管132互相連通。烘干機15的出料出氣罩153的出氣口與排煙單元31間透過烘干出氣管152、出氣閥門154和風(fēng)機156互相連接。熱解進料罩195與排煙單元31間透過負壓管線200互相連接，而出渣罩199連通于儲渣腔體21，負壓管線200也同時連通于儲渣腔體21的另一側(cè)，進而使出渣罩199與排煙單元31間透過負壓管線200互相連接。如此蒸汽管132、負壓管線200與排煙單元31相連，使熱解進料罩195、出渣罩199與混合攪拌機13的內(nèi)部空間形成負壓而不向外泄漏。其中排煙單元31可以是降解塔，當排煙單元31為降解塔時，出氣閥門154和風(fēng)機156在降解塔的氣體出口。

另外，于本實施方式中，煙氣匯集室29、熱解腔室191、燃燒室193、進料球封197和出料球封201組成回轉(zhuǎn)裝置，裝置上套裝有第一滾圈311、第二滾圈313和大齒輪315，通過第一滾圈311和第二滾圈313分別支承在第一支承托輪317和第二支承托輪319上，大齒輪315與小齒輪316嚙合。

熱解模組19更包含加熱器203，加熱器203設(shè)置于熱解腔室191的一側(cè)，加熱器203可直接對于熱解腔室191進行加熱。又，本實施方式更包含氮氣進氣單元33，氮氣進氣單元33包含氮氣輸入管331、氮氣進氣閥333與氮氣導(dǎo)入管335，氮氣進氣閥333設(shè)置于氮氣輸入管331上，氮氣輸入管331連通于氮氣導(dǎo)入管335的一端，氮氣導(dǎo)入管335的另一端穿設(shè)過熱解煙氣罩205而連通于熱解腔室191。

請參閱圖2，其為本申請的鉆井平臺用含油固廢物熱解處置系統(tǒng)的處置方法的步驟流程圖。如圖所示，于本實施方式中，于步驟s1:將常溫含油廢料從進料斗111加入進料機113，進而加入混合攪拌機13，并同時將儲渣腔體21內(nèi)的高溫渣加入混合攪拌機13內(nèi)進行混合攪拌成中溫混合料，由于中溫混合料溫度大于100℃，其含油固廢中的部分含水達到蒸發(fā)，含油廢料內(nèi)的水蒸氣從排氣單元31(或降解塔)排出。其中高溫渣的溫度大約為500℃到600℃，中溫混合料的溫度為100℃以上。于本實施方式中，高溫渣的溫度大約為550℃，中溫混合料的溫度大約為120℃。

于步驟s3:將中溫混合料加入烘干機15，并同時加入高溫煙氣進行熱交換，使中溫混合料溫度上升，再次將中溫混合料內(nèi)的水蒸氣從排氣單元31(或降解塔)排出，而得到進一步的脫水。于本實施方式中，于加入高溫煙氣進入烘干機15前，先通入外部空氣混合高溫煙氣，原本為550℃到650℃間的高溫煙氣混合外部空氣后，混合后的高溫煙氣的溫度至350℃到450℃，以控制高溫煙氣進入進料進氣罩151的烘干適宜溫度，避免烘干溫度過高導(dǎo)致出油氣。于本實施方式中，原本高溫煙氣的溫度為600℃，而其混合外部空氣后的溫度為400℃。

于步驟s5:當經(jīng)過步驟s3后，將中溫混合料透過第一出料閥155與第二溜槽157送入提升機17內(nèi)，在由提升機17的出料口的第三溜槽171與地兒出料閥173出料至熱解進料罩195，并由熱解進料罩195內(nèi)回轉(zhuǎn)的進料球封197作用下，經(jīng)過進料球封197的環(huán)形管道導(dǎo)入熱解腔室191內(nèi)。中溫混合料于熱解腔室191內(nèi)吸收熱量達到熱解溫度，形成高溫渣和熱解氣。其中中溫混合料吸收的熱量是透過第二熱交換管27的管壁溫度或是透過加熱器33加熱于熱解腔室19的腔壁，加熱器33用于起動加熱和正常運行熱解氣供熱不夠時補熱。

于步驟s7:隨著熱解氣的不斷產(chǎn)生，熱解腔室19形成正壓，熱解氣從油氣導(dǎo)出管192并經(jīng)過反焰帽194的內(nèi)球面導(dǎo)流反向排到燃燒室193內(nèi)。高溫渣在回轉(zhuǎn)的出料球封201作用下，經(jīng)過出料球封201的環(huán)形管道導(dǎo)出熱解腔室19外，高溫渣進入出渣罩199則透過進入儲渣腔體21內(nèi)，高溫渣持續(xù)堆疊滿溢至高于渣溢流管213，高溫渣則順勢由渣溢流管213進入熱交換器23，最后由熱交換器25下部的卸料閥33排出。第一熱交換管25的第一空氣輸入口231導(dǎo)引外部空氣進入，第一空氣輸入口231是打開進氣閥門2313后，再透過風(fēng)機2311吸引空氣。外部空氣順著第一熱交換管25的管路進入熱交換器23的內(nèi)部，使熱交換器23加熱第一熱交換管25的管內(nèi)空氣。再將升溫后的第一熱交換管25的管內(nèi)空氣導(dǎo)入燃燒室193內(nèi)。

于步驟s9:第一熱交換管25的管內(nèi)的高溫助燃空氣導(dǎo)入助燃空氣罩196內(nèi)，并且由反焰帽194與助燃空氣罩196間的間隔導(dǎo)出。又，熱解腔室191內(nèi)部不斷產(chǎn)生熱解氣，而形成正壓，使熱解氣自動由油氣導(dǎo)出管192并經(jīng)過反焰帽194的內(nèi)球面導(dǎo)流反向排到燃燒室193內(nèi)。上述兩者混合通過燃燒室193的燃燒產(chǎn)生高溫煙氣，高溫煙氣通過第二熱交換管27經(jīng)過熱解腔室191后，其會為熱解腔室191內(nèi)提供高溫。其中由500℃到600℃的熱解氣與來自熱交換器加熱后的空氣接觸燃燒后產(chǎn)生850℃到950℃的高溫煙氣。

于本實施方式中，熱解氣溫度為550℃，而其與加熱后的空氣接觸燃燒后產(chǎn)生900℃的高溫，其中提供高溫助燃空氣可以節(jié)省燃燒能量，進而減少燃燒成本。高溫煙氣進入煙氣匯集室29，高溫煙氣與外部空氣混合以控制高溫煙氣進入烘干機15的進料進氣罩151的烘干適宜溫度，此方式即為步驟s3提供高溫煙氣的方法。

承上所述，由于燃燒室193、第二熱交換管27、煙氣匯集室29、熱解煙氣罩205、高溫煙氣管198、進料進氣罩151、烘干機15、出料出氣罩153、烘干出氣管152之間相互連通形成煙氣通道，因此風(fēng)機156運行時，使煙氣通道形成負壓，最終進入排氣單元31(或降解塔)。

另外，于本實施方式中，鉆井平臺用含油固廢物熱解處置系統(tǒng)加熱前和停止加熱前為了保證安全，吹掃熱解腔室191和燃燒室193內(nèi)的空氣和熱解氣，打開氮氣進氣閥333，氮氣輸入管331內(nèi)的氮氣就能通過，進而由氮氣導(dǎo)入管335進入熱解腔室191和燃燒室193內(nèi)，并經(jīng)過前段敘述的煙氣通道從排氣單元31(或降解塔)排出。

本實施方式提供一種鉆井平臺用含油固廢物熱解處置系統(tǒng)及其方法，由一種由進料模組、混合攪拌機、烘干機、提升機、熱解模組、儲渣腔體、熱交換器、第一熱交換管、第二熱交換管、煙氣匯集室與排氣單元等組成。其特征在于：熱解高溫渣與含油固廢物混合成混合物，透過混合物的高溫狀態(tài)進行第一次脫水。高溫煙氣通入烘干機烘干混合物，進行第二次脫水。再將混合物導(dǎo)入熱解腔室，熱解混合物所產(chǎn)生的熱解氣導(dǎo)入燃燒室，并經(jīng)反焰帽逆向回流燃燒，燃燒產(chǎn)生的高溫煙氣，而排放高溫煙氣的管路通過熱解腔室，如此提供高溫對于熱解腔室內(nèi)的混合物進行熱解，同時也作為通入烘干機內(nèi)對混合物進行第二次脫水的高溫煙氣。一部分高溫渣用于升高的熱空氣用于燃燒室內(nèi)助燃。另一部分高溫渣則再次通過混合攪拌機、烘干機再次進行循環(huán)。本發(fā)明通過上述手段，以對于含油固廢物和熱解渣混合降低含油固廢物粘結(jié)性、混合蒸發(fā)降低熱解前的含水量、用熱解供熱燃燒煙氣烘干油固廢物、回收利用煙氣和熱解渣熱量、無氧熱解，達到減少海洋環(huán)境污染、減少陸地環(huán)境污染、減少大氣環(huán)境污、連續(xù)化熱解、熱解耗少、降低處理成本的目的。

上述說明示出并描述了本發(fā)明的若干優(yōu)選實施方式，但如前所述，應(yīng)當理解本發(fā)明并非局限于本文所披露的形式，不應(yīng)看作是對其他實施方式的排除，而可用于各種其他組合、修改和環(huán)境，并能夠在本文所述發(fā)明構(gòu)想范圍內(nèi)，通過上述教導(dǎo)或相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)或知識進行改動。而本領(lǐng)域人員所進行的改動和變化不脫離本發(fā)明的精神和范圍，則都應(yīng)在本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。