本公開(kāi)涉及油泥處理技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種油泥熱解裝置。

背景技術(shù)：

油泥是含油污泥，屬于HW08類(lèi)危險(xiǎn)廢物，具有易燃性和毒性，而且油泥中的有毒物質(zhì)難以降解，對(duì)生態(tài)和人類(lèi)健康造成嚴(yán)重危害。

油泥處理難度大，目前沒(méi)有得到有效地處理，石油煉化等行業(yè)每年產(chǎn)生數(shù)百萬(wàn)噸含油污泥，且存量巨大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本公開(kāi)的目的是提供一種油泥熱解裝置，該裝置能夠?qū)τ湍噙M(jìn)行熱解處理后回收利用。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本公開(kāi)提供一種油泥熱解裝置，所述油泥熱解裝置包括圓筒形殼體、攪拌軸、固定在所述攪拌軸上的攪拌葉片和位于所述圓筒形殼體外部并用于驅(qū)動(dòng)所述攪拌軸轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述圓筒形殼體包括形狀相適應(yīng)的內(nèi)殼體和外殼體，所述內(nèi)殼體內(nèi)形成有內(nèi)腔體，所述內(nèi)殼體與外殼體之間形成有外腔體，所述攪拌軸位于所述內(nèi)腔體中，所述外腔體內(nèi)容納有加熱裝置。

可選的，所述油泥熱解裝置還包括真空發(fā)生器，所述熱解蒸汽出口與真空發(fā)生器流體連通以使所述內(nèi)腔體形成為負(fù)壓環(huán)境。

可選的，所述油泥熱解裝置設(shè)置有形成在所述圓筒形殼體的側(cè)壁上的油泥入口、熱解廢渣出口和熱解蒸汽出口；或者，所述油泥熱解裝置設(shè)置有形成在所述圓筒形殼體的側(cè)壁上的油泥入口、熱解廢渣出口，所述熱解蒸汽出口設(shè)置在油泥入口的側(cè)面，并由蒸汽電動(dòng)閥控制開(kāi)閉。

可選的，所述圓筒形殼體沿軸向水平放置，所述油泥熱解裝置的油泥入口和熱解蒸汽出口位于所述圓筒形殼體的頂部，熱解廢渣出口位于所述圓筒形殼體的底部；所述攪拌軸一端伸出所述圓筒形殼體的一端端面并與所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)傳動(dòng)連接，所述攪拌軸的另一端可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在所述圓筒形殼體的另一端端面上。

可選的，所述攪拌軸的所述另一端沿所述圓筒形殼體的軸向穿透所述圓筒形殼體的所述另一端端面，并且與所述另一端端面之間設(shè)置有真空密封條；或者，攪拌軸與圓筒形殼體的兩端面之間均設(shè)置有真空密封條。

可選的，所述攪拌葉片為單向攪拌葉片，所述油泥熱解裝置的油泥入口和熱解蒸汽出口分別位于所述圓筒形殼體軸向兩端的頂部，所述熱解裝置的熱解廢渣出口位于所述圓筒形殼體靠近所述熱解蒸汽出口的一端的底部。

可選的，所述攪拌葉片為雙向攪拌葉片，所述油泥熱解裝置的油泥入口為兩個(gè)且分別位于所述圓筒形殼體軸向兩端的頂部，所述油泥熱解裝置的熱解蒸汽出口位于所述圓筒形殼體軸向中心的頂部，所述熱解裝置的熱解廢渣出口位于所述圓筒形殼體軸向中心的底部。

可選的，所述外腔體包括填充其中的硅酸鹽層，所述加熱裝置形成為包裹在所述內(nèi)殼體外表面的電熱絲。

可選的，所述攪拌軸和/或攪拌葉片的外部包裹有電熱絲。

可選的，所述油泥熱解裝置的油泥入口的上方設(shè)置有投料倉(cāng)，所述投料倉(cāng)通過(guò)第一電動(dòng)閥與所述油泥熱解裝置的油泥入口連通，所述油泥熱解裝置的熱解廢渣出口設(shè)置有第二電動(dòng)閥。

本公開(kāi)的油泥熱解裝置一方面能夠回收油泥中的油類(lèi)產(chǎn)物進(jìn)行資源再利用，另一方面能夠?qū)τ湍噙M(jìn)行處理，防止后續(xù)排放對(duì)環(huán)境的污染。

本公開(kāi)的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說(shuō)明。

附圖說(shuō)明

附圖是用來(lái)提供對(duì)本公開(kāi)的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分，與下面的具體實(shí)施方式一起用于解釋本公開(kāi)，但并不構(gòu)成對(duì)本公開(kāi)的限制。在附圖中：

圖1是本公開(kāi)油泥熱解裝置一種具體實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本油泥熱解工藝所采用裝置的另一種具體實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明

1圓筒形殼體 2攪拌葉片 3投料倉(cāng)

4第一電動(dòng)閥 5驅(qū)動(dòng)電機(jī) 6第二電動(dòng)閥

14真空發(fā)生器 17電熱絲 41蒸汽電動(dòng)閥

100攪拌軸 101硅酸鹽層 900進(jìn)料斗

901輸送機(jī)

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本公開(kāi)的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說(shuō)明和解釋本公開(kāi)，并不用于限制本公開(kāi)。

如圖1所示，本公開(kāi)提供一種熱解裝置，包括圓筒形殼體1、攪拌軸100、固定在所述攪拌軸100上的攪拌葉片2和位于所述圓筒形殼體1外部并用于驅(qū)動(dòng)所述攪拌軸轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)5，所述圓筒形殼體1可以包括形狀相適應(yīng)的內(nèi)殼體和外殼體，所述內(nèi)殼體內(nèi)形成有內(nèi)腔體，所述內(nèi)殼體與外殼體之間形成有外腔體，所述攪拌軸位于所述內(nèi)腔體中，所述外腔體內(nèi)、攪拌軸和/或攪拌葉片上可以布置有加熱裝置，所述熱解裝置的油泥入口、熱解廢渣出口和熱解蒸汽出口可以形成在所述圓筒形殼體1的側(cè)壁上。采用上述熱解裝置，油泥可以在攪拌軸和攪拌葉片的攪拌下進(jìn)行熱解，一方面能夠加快熱傳遞速率，使油泥受熱均勻且溫度快速提高，另一方面還可以使蒸發(fā)或熱解產(chǎn)生的蒸汽快速被帶走，從而縮短熱解的時(shí)間。

一種優(yōu)選具體實(shí)施方式，如圖1所示，所述圓筒形殼體1沿軸向水平放置，所述油泥熱解裝置的油泥入口和熱解蒸汽出口位于所述圓筒形殼體1的頂部，熱解廢渣出口位于所述圓筒形殼體1的底部；所述攪拌軸100一端伸出所述圓筒形殼體的一端端面并與所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)5傳動(dòng)連接，所述攪拌軸的另一端可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在所述圓筒形殼體的另一端端面上。在該實(shí)施方式中，由于攪拌軸沿圓筒形殼體的軸向設(shè)置，在攪拌軸和攪拌葉片的帶動(dòng)下，油泥可以沿圓筒形殼體的圓周運(yùn)動(dòng)，有效防止油泥沉積。

一種優(yōu)選具體實(shí)施方式，所述攪拌軸的所述另一端沿所述圓筒形殼體1的軸向穿透所述圓筒形殼體1的所述另一端端面，并且與所述另一端端面之間設(shè)置有真空密封條，或者，攪拌軸100與圓筒形殼體1的兩端面之間均設(shè)置有真空密封條；真空密封條的材料可以是硅橡膠、耐高溫橡膠、盤(pán)根或者硅膠等。由于熱解反應(yīng)可以在真空條件下進(jìn)行，真空密封條可以提高真空效果。

一種優(yōu)選具體實(shí)施方式，所述攪拌葉片2為單向攪拌葉片，所述油泥熱解裝置的油泥入口和熱解蒸汽出口分別位于所述圓筒形殼體1軸向兩端的頂部，所述熱解裝置的熱解廢渣出口位于所述圓筒形殼體1靠近所述熱解蒸汽出口的一端的底部。在該實(shí)施方式中，油泥在單向攪拌葉片的作用下，從內(nèi)腔體的一端運(yùn)動(dòng)到另一端，可以使油泥熱解產(chǎn)生的廢渣和蒸汽被送出熱解裝置，布置更加合理，而且油泥在內(nèi)腔體中停留的時(shí)間更長(zhǎng)。

一種優(yōu)選具體實(shí)施方式，所述攪拌葉片2為雙向攪拌葉片，所述油泥熱解裝置的油泥入口為兩個(gè)且分別位于所述圓筒形殼體1軸向兩端的頂部，所述油泥熱解裝置的熱解蒸汽出口位于所述圓筒形殼體1軸向中心的頂部，所述熱解裝置的熱解廢渣出口位于所述圓筒形殼體1軸向中心的底部。在該實(shí)施方式中，油泥從圓筒形殼體兩端的頂部送入內(nèi)腔體中，并在雙向攪拌葉片的帶動(dòng)下，油泥一邊發(fā)生熱解，一邊向圓筒形殼體中部運(yùn)動(dòng)，從而可以提高油泥的處理速度。

一種優(yōu)選具體實(shí)施方式，所述外腔體包括填充其中的硅酸鹽層101，硅酸鹽層包覆在外腔體內(nèi)的加熱裝置上，所述加熱裝置形成為包裹在所述內(nèi)殼體外表面的電熱絲17。硅酸鹽層一方面可以保證圓筒形殼體的強(qiáng)度，同時(shí)減少電熱絲熱量向圓筒形殼體外部散失，還可以隔絕空氣，防止電熱絲被空氣氧化。另外，為了使油泥的加熱全方位進(jìn)行，所述攪拌軸100的外部可以包裹有電熱絲，該電熱絲與內(nèi)殼體外表面的電熱絲同時(shí)使用，可以使油泥內(nèi)外同時(shí)加熱，加快熱解速度。

為了方便油泥的大批量送入熱解裝置中，如圖1所示，所述油泥熱解裝置的油泥入口的上方可以設(shè)置有投料倉(cāng)3，所述投料倉(cāng)3可以通過(guò)第一電動(dòng)閥4與所述油泥熱解裝置的油泥入口連通，所述油泥熱解裝置的熱解廢渣出口可以設(shè)置有第二電動(dòng)閥6。第一電動(dòng)閥和第二電動(dòng)閥的作用一方面可以提高熱解裝置的密封性，減少熱量的散失，另一方面還可以保持熱解裝置內(nèi)的真空度。具體操作方式可以為：當(dāng)油泥通過(guò)投料倉(cāng)加入到內(nèi)腔體中時(shí)，打開(kāi)第一電動(dòng)閥，保持第二電動(dòng)閥關(guān)閉；當(dāng)投料完畢，關(guān)閉第一電動(dòng)閥，進(jìn)行油泥熱解；當(dāng)熱解結(jié)束后，打開(kāi)第二電動(dòng)閥進(jìn)行出料。

根據(jù)本公開(kāi)，油泥是本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的，主要由有機(jī)成分、油類(lèi)、(菌體)及無(wú)機(jī)成分組成，常見(jiàn)的油泥有落地油泥、大罐油泥、油基鉆屑、作業(yè)油泥、水處理泥和液態(tài)油泥等，落地油泥是油田地面生產(chǎn)或儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中產(chǎn)生的一種含油固體廢物，大罐油泥或稱(chēng)為罐底油泥為油罐底部沉積的油泥，油基鉆屑是鉆井過(guò)程中所產(chǎn)生的含油鉆屑，作業(yè)油泥是工程作業(yè)時(shí)由于機(jī)油落地所產(chǎn)生的油泥，水處理泥是含油污水進(jìn)行處理時(shí)所產(chǎn)生的淤泥，液態(tài)油泥是水含量較高的呈現(xiàn)液態(tài)的油泥。油泥的固含量可以為30～50重量％，碳含量可以在35重量％以上。

根據(jù)本公開(kāi)，為了減少熱解裝置由于被熱解蒸汽帶走的熱量損失，如圖1所示，所述油泥熱解裝置還可以包括真空發(fā)生器14，所述真空發(fā)生器14與熱解蒸汽出口連通以使所述熱解裝置內(nèi)形成為負(fù)壓環(huán)境，即低于大氣壓的環(huán)境，或稱(chēng)為真空環(huán)境。在真空環(huán)境下，熱量不需要浪費(fèi)在加熱額外的空氣上，所有的能量都直接傳遞到油泥上，將能量損失降到最低。所述真空發(fā)生器可以根據(jù)真空度的需要進(jìn)行合理選擇，例如是真空泵或者抽風(fēng)機(jī)等，優(yōu)選為真空泵。

一種具體實(shí)施方式，如圖2所示，所述油泥熱解裝置設(shè)置有形成在所述圓筒形殼體1的側(cè)壁上的油泥入口和熱解廢渣出口，所述熱解蒸汽出口設(shè)置在油泥入口的側(cè)面，并由蒸汽電動(dòng)閥41控制開(kāi)閉，所述真空發(fā)生器14通過(guò)所述蒸汽電動(dòng)閥41和熱解蒸汽出口與所述內(nèi)腔體流體連通。由于油泥熱解批次進(jìn)行，將所述油泥通過(guò)第一電動(dòng)閥4送入內(nèi)腔體中以后，第一電動(dòng)閥4關(guān)閉；油泥熱解開(kāi)始后，保持第一電動(dòng)閥關(guān)閉，開(kāi)啟蒸汽電動(dòng)閥41，從而將油泥熱解蒸汽從油泥入口送出。采用該具體實(shí)施方式，大大簡(jiǎn)化了裝置，節(jié)約了制造成本。

根據(jù)本公開(kāi)，熱解裝置的作用在于將油泥在高溫下進(jìn)行熱解，使其中的油類(lèi)在高溫下或蒸發(fā)或熱解，以與廢渣分離，從而使廢渣適合排放。前已述及為了提高熱量利用率，熱解優(yōu)選在真空下進(jìn)行，在真空環(huán)境下，油的沸點(diǎn)要比大氣壓下的沸點(diǎn)低，因此在真空環(huán)境下，熱量不需要浪費(fèi)在加熱額外的空氣上，所有的能量都直接傳遞到物料上，將能量損失降到最低。另一方面，為了防止空氣中的氧氣在高溫下與油類(lèi)進(jìn)行氧化反應(yīng)，降低油類(lèi)的回收率，熱解也優(yōu)選在真空下進(jìn)行。

根據(jù)本公開(kāi)，油泥熱解可以批量進(jìn)行，將一批油泥送入熱解裝置中，然后在高溫真空下對(duì)油泥進(jìn)行熱解，所述油泥熱解的條件可以包括：溫度為95～350℃，絕對(duì)壓力小于900毫巴，時(shí)間為4-8小時(shí)。另外，本公開(kāi)的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，油泥熱解的時(shí)候，主要分為兩個(gè)階段，第一階段是油泥中的水和揮發(fā)性物質(zhì)蒸發(fā)的過(guò)程，該過(guò)程對(duì)真空度要求不高；第二階段是油泥中的碳?xì)浠衔镎舭l(fā)的過(guò)程(一般在450℃以下)，該過(guò)程由于既有油類(lèi)的蒸發(fā)過(guò)程，也伴隨著油類(lèi)的熱解或者裂解過(guò)程，從而使熱解蒸汽的體積快速增加，而且，熱解蒸汽中油類(lèi)容易在輸送過(guò)程中在管道中凝結(jié)，為了降低碳?xì)浠衔锏姆悬c(diǎn)、加快輸送速度，第二階段熱解的真空度要高于第一階段，例如，所述油泥熱解可以包括第一熱解和第二熱解；所述第一熱解的絕對(duì)壓力為700～900毫巴，溫度為95～150℃，優(yōu)選為100～120℃，時(shí)間為1～3小時(shí)；所述第二熱解的絕對(duì)壓力小于50毫巴，溫度為150～350℃，優(yōu)選為200～300℃，時(shí)間為3～7小時(shí)。需要說(shuō)明的是，第一熱解和第二熱解可以在同一個(gè)熱解裝置中進(jìn)行，也可以在不同的熱解裝置中進(jìn)行，可以同時(shí)進(jìn)行也可以依次進(jìn)行，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要進(jìn)行選擇。

根據(jù)本公開(kāi)，油泥由于粘性較大，若直接送入熱解裝置中，容易造成堵塞，因此可以要通過(guò)油泥送料裝置對(duì)油泥進(jìn)行粉碎，如圖1所示，所述油泥進(jìn)料裝置可以包括連通的進(jìn)料斗900和輸送機(jī)901；所述進(jìn)料斗900位于所述輸送機(jī)901上方，且頂部設(shè)置有油泥入口，所述輸送機(jī)901的側(cè)面或底部設(shè)置有油泥出口。通過(guò)輸送機(jī)901可以預(yù)先對(duì)油泥進(jìn)行粉碎后輸送入熱解裝置中，所述輸送機(jī)優(yōu)選為管狀鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)。

下面通過(guò)實(shí)施例來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本公開(kāi)，但是本公開(kāi)并不因此而受到任何限制。

本公開(kāi)實(shí)施例所用油泥來(lái)自某煉油廠原油儲(chǔ)罐罐底油泥，含碳量為58.7重量％，含氫量為7.21重量％，含氮量為0.55重量％，含硫量為0.31重量％，余量為重金屬和礦物質(zhì)。

本公開(kāi)實(shí)施例中油類(lèi)產(chǎn)物碳收率＝所得油類(lèi)產(chǎn)物中碳元素重量/油泥中碳元素重量。油類(lèi)產(chǎn)物中輕油、柴油和重油選擇性采用液相色譜進(jìn)行測(cè)定，輕油的餾程小于210℃，柴油的餾程為210～370℃，重油沸點(diǎn)在370℃以上。熱解廢渣、油泥和油類(lèi)產(chǎn)物含碳量采用碳含量分析儀進(jìn)行測(cè)定。

實(shí)施例1

如圖1所示，將罐底油泥通過(guò)進(jìn)料斗900和管狀鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)901輸送至熱解裝置的投料倉(cāng)3中，并在第一電動(dòng)閥4的控制下進(jìn)入圓筒形殼體1中，待進(jìn)料結(jié)束，通過(guò)電熱絲17和真空泵14控制圓筒形殼體1中的溫度為280℃，絕對(duì)壓力小于900毫巴，同時(shí)通過(guò)攪拌葉片2對(duì)油泥進(jìn)行緩慢攪拌，以使油泥熱解反應(yīng)均勻進(jìn)行。

采用上述條件，持續(xù)熱解5小時(shí)后，收集熱解蒸汽并對(duì)熱解蒸汽中的油類(lèi)進(jìn)行分析，對(duì)熱解廢渣進(jìn)行碳含量分析，具體結(jié)果見(jiàn)表1。

實(shí)施例2

實(shí)施例2的步驟與實(shí)施例1基本相同，不同之處在于油泥熱解分為第一熱解和第二熱解，第一熱解的溫度為105℃，時(shí)間為2小時(shí)，壓力為800毫巴，第二熱解的溫度為260℃，時(shí)間為3小時(shí)，壓力小于50毫巴。油類(lèi)產(chǎn)物分析和熱解廢渣碳含量分析結(jié)果見(jiàn)表1。

實(shí)施例3

實(shí)施例3的步驟與實(shí)施例2基本相同，不同之處在于第一熱解的溫度為135℃，時(shí)間為2小時(shí)，壓力為900毫巴，第二熱解的溫度為340℃，時(shí)間為3小時(shí)，壓力小于50毫巴。油類(lèi)產(chǎn)物分析和熱解廢渣碳含量分析結(jié)果見(jiàn)表1。

實(shí)施例4

實(shí)施例4的步驟與實(shí)施例2基本相同，不同之處在于第一熱解的溫度為95℃，時(shí)間為2小時(shí)，壓力為900毫巴，第二熱解的溫度為170℃，時(shí)間為7小時(shí)，壓力小于50毫巴。油類(lèi)產(chǎn)物分析和熱解廢渣碳含量分析結(jié)果見(jiàn)表1。

表1

從表1和對(duì)比例1中可以看出，本公開(kāi)裝置能夠回收油泥中大部分油類(lèi)產(chǎn)物實(shí)現(xiàn)資源的再利用，同時(shí)采用兩步熱解的方法，油類(lèi)產(chǎn)物回收效率更高，輕油產(chǎn)率也更高，碳原子利用效率高。

以上結(jié)合附圖詳細(xì)描述了本公開(kāi)的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本公開(kāi)并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本公開(kāi)的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對(duì)本公開(kāi)的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡(jiǎn)單變型，這些簡(jiǎn)單變型均屬于本公開(kāi)的保護(hù)范圍。

另外需要說(shuō)明的是，在上述具體實(shí)施方式中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過(guò)任何合適的方式進(jìn)行組合，為了避免不必要的重復(fù)，本公開(kāi)對(duì)各種可能的組合方式不再另行說(shuō)明。

此外，本公開(kāi)的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本公開(kāi)的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本公開(kāi)所公開(kāi)的內(nèi)容。