油田廢棄物的工業(yè)處理方法及其裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了油田廢棄物的工業(yè)處理方法為：對(duì)油田廢棄物進(jìn)行采樣分析后，運(yùn)用高溫蒸汽或?qū)嵊皖A(yù)熱至80～300℃，然后進(jìn)行微波熱解處理，控制壓力為-5000～-100Pa，得到固體處理物和氣體，所述氣體經(jīng)冷凝分離及凈化處理后回收得到水、油和不凝氣體。油田廢棄物的工業(yè)處理裝置包括：進(jìn)料斗，干燥機(jī)，微波加熱腔，微波發(fā)生器，加熱裝置、冷凝分離凈化裝置；進(jìn)料斗與干燥機(jī)連接；干燥機(jī)與微波加熱腔連接；加熱裝置的蒸汽或?qū)嵊统隹谂c干燥機(jī)的蒸汽或?qū)嵊瓦M(jìn)口連接；干燥機(jī)及微波加熱腔的氣體出口均與冷凝分離凈化裝置連接；微波發(fā)生器與微波加熱腔連接。所述處理方法及裝置，處理效果好，能源利用率高，經(jīng)濟(jì)性好。
【專利說明】油田廢棄物的工業(yè)處理方法及其裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及油田廢棄物處理領(lǐng)域，特別涉及油田廢棄物的工業(yè)處理方法及其裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]油田廢棄物通常指鉆井過程中產(chǎn)生的巖屑、水基泥漿和油基泥漿、采油和油井作業(yè)過程中產(chǎn)生的含油污泥和泥沙、原油污染的土壤、原油在儲(chǔ)罐內(nèi)存放過程中的罐底沉積物等。油田廢棄物除了含有一定的石油類物質(zhì)外，還含有大量的苯系物、酚類、蒽、芘等有毒物質(zhì)，鹽類以及銅、鋅、鉻、汞等重金屬。這些油田廢棄物不易處理，自然條件下完全分解需要上百年時(shí)間，不僅直接占用土地與空間，而且嚴(yán)重污染空氣、土壤和地下水，在一定程度上制約了石油工業(yè)的生產(chǎn)和發(fā)展。
[0003]隨著國(guó)家環(huán)保法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)的要求不斷提高，環(huán)保執(zhí)法力度不斷加大，油田廢棄物的污染控制與資源化利用成為本行業(yè)保持持續(xù)發(fā)展所必須面對(duì)的焦點(diǎn)。對(duì)于油田廢棄物的無害化、資源化處理，現(xiàn)在主要包括調(diào)質(zhì)、分離與萃取處理技術(shù)，固化處理技術(shù)，焚燒處理技術(shù)，生物處理技術(shù)，回注與調(diào)配技術(shù)，熱解處理技術(shù)等。
[0004]通常熱解處理技術(shù)使用電加熱或燃?xì)?、燃油、燃煤加熱方法，其熱量傳遞主要通過熱傳導(dǎo)、對(duì)流、輻射 三種途徑。這些傳統(tǒng)的加熱熱解方法加熱效率低，要使處理后的產(chǎn)物達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，往往耗費(fèi)的能源較多，經(jīng)濟(jì)性較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明解決的技術(shù)問題在于提供一種油田廢棄物的工業(yè)處理方法及其裝置，處理效果好，能源利用率高，經(jīng)濟(jì)性好。
[0006]本發(fā)明公開了油田廢棄物的工業(yè)處理方法，包括以下步驟:
[0007](A)對(duì)油田廢棄物進(jìn)行采樣分析后，運(yùn)用蒸汽加熱或?qū)嵊图訜釋⒂吞飶U棄物預(yù)熱至80~300°C，得到預(yù)處理固體產(chǎn)物和氣體，所述氣體經(jīng)冷凝分離及凈化處理，回收得到水、油和不凝氣體，所述回收的油和不凝氣體用于蒸汽加熱或?qū)嵊图訜岬娜剂希?br> [0008](B)將所述預(yù)處理固體產(chǎn)物進(jìn)行微波熱解處理，控制壓力為-5000~-lOOPa，得到總石油烴含量低于3%的固體處理物及氣體；
[0009]所述氣體經(jīng)冷凝分離及凈化處理，回收得到水和油，所述回收的油用于蒸汽加熱或?qū)嵊图訜岬娜剂稀?br> [0010]優(yōu)選的，所述步驟A)中，所述預(yù)熱處理時(shí)控制含氧量低于7%。
[0011]優(yōu)選的，所述步驟B)中，所述微波熱解處理時(shí)控制含氧量低于7%。
[0012]優(yōu)選的，所述步驟B)還包括將所述固體處理物進(jìn)行噴淋再濕或固化處理。
[0013]本發(fā)明公開了油田廢棄物的工業(yè)處理裝置，包括:
[0014]進(jìn)料斗，干燥機(jī)，微波加熱腔，微波發(fā)生器，加熱裝置和冷凝分離凈化裝置；
[0015]所述進(jìn)料斗與干燥機(jī)的進(jìn)料端連接；[0016]所述干燥機(jī)的出料端與所述微波加熱腔的進(jìn)料端連接；
[0017]所述加熱裝置為蒸汽鍋爐或?qū)嵊湾仩t，所述加熱裝置的蒸汽出口或?qū)嵊统隹谂c干燥機(jī)的蒸汽進(jìn)口或?qū)嵊瓦M(jìn)口連接；
[0018]所述干燥機(jī)的氣體出口及微波加熱腔的氣體出口均與冷凝分離凈化裝置連接；
[0019]所述微波發(fā)生器與微波加熱腔連接。 [0020]優(yōu)選的，還包括氣鎖或輸料裝置；所述輸料裝置為依次連接的進(jìn)料螺旋和旋轉(zhuǎn)下料裝置，所述進(jìn)料斗與干燥機(jī)的進(jìn)料端間通過氣鎖連接或輸料裝置連接。
[0021]優(yōu)選的，還包括出料螺旋，所述出料螺旋與微波加熱腔出料端連接。
[0022]優(yōu)選的，所述出料螺旋殼體外設(shè)置有第一循環(huán)水夾套，所述進(jìn)料螺旋殼體外設(shè)置有第二循環(huán)水夾套，所述第一循環(huán)水夾套通過冷、熱水管路與第二循環(huán)水夾套相連。
[0023]優(yōu)選的，所述冷凝分離凈化裝置包括除塵器、冷凝器、風(fēng)機(jī)、廢氣凈化裝置、重力沉降器、油水分離器。
[0024]連接次序?yàn)槌龎m器與冷凝器連接，冷凝器的氣體出口通過風(fēng)機(jī)與廢氣凈化裝置連接；冷凝器的液體出口與重力沉降器連接；重力沉降器的出水口與油水分離器連接。
[0025]優(yōu)選的，所述加熱裝置的尾氣出口與干燥機(jī)或微波加熱腔的惰氣進(jìn)口連接。
[0026]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了一種油田廢棄物的工業(yè)處理方法。首先，本申請(qǐng)根據(jù)得到的油田廢棄物的組分分析數(shù)據(jù)，對(duì)其進(jìn)行預(yù)熱和微波熱解處理；微波的加熱速率快，穿透性高，處理效率和加熱均勻性均優(yōu)于傳統(tǒng)的熱解技術(shù)，經(jīng)濟(jì)可行性高。其次，預(yù)熱處理后再進(jìn)行-5000~-1OOPa壓力下的微波熱解，可以降低物料中油分的沸點(diǎn)，提高油分的氣化速率，降低了微波熱解階段的能量消耗，處理效率高。再次，預(yù)處理和微波熱解處理產(chǎn)生的氣體經(jīng)冷凝分離及凈化處理和回收，得到的油和不凝氣體用于蒸汽加熱或?qū)嵊图訜岬娜剂?，?shí)現(xiàn)燃料自給，具有較高的能源利用率和經(jīng)濟(jì)性。最后，預(yù)熱階段可以大量去除油田廢棄物中的水分，減少微波熱解階段產(chǎn)生的水汽量，減小“打火”幾率。
[0027]本發(fā)明在干燥機(jī)中完成預(yù)熱處理，然后將預(yù)處理固體產(chǎn)物輸送至微波加熱腔中完成微波熱解處理，預(yù)處理階段和微波熱解處理階段產(chǎn)生的氣體利用冷凝分離凈化裝置完成汽液分離和凈化回收。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1為實(shí)施例1提供的油田廢棄物的工業(yè)處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖2為實(shí)施例2提供的油田廢棄物的工業(yè)處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖3為實(shí)施例3提供的油田廢棄物的工業(yè)處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖4為實(shí)施例4提供的油田廢棄物的工業(yè)處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]為了進(jìn)一步理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，這些描述只是為進(jìn)一步說明本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)，而不是對(duì)本發(fā)明權(quán)利要求的限制。
[0033]本發(fā)明實(shí)施例公開了油田廢棄物的工業(yè)處理方法，包括以下步驟:
[0034](A)對(duì)油田廢棄物進(jìn)行采樣分析，運(yùn)用蒸汽加熱或?qū)嵊图訜釋⒂吞飶U棄物預(yù)熱至80~300°C，得到預(yù)處理固體產(chǎn)物和氣體，所述氣體經(jīng)冷凝分離及凈化處理，回收得到水、油和不凝氣體；所述回收的油和不凝氣體用于蒸汽加熱或?qū)嵊图訜岬娜剂希?br> [0035](B)將所述預(yù)處理固體產(chǎn)物進(jìn)行微波熱解處理，控制壓力為-5000~-lOOPa，得到總石油烴含量低于3%的固體處理物和氣體；
[0036]所述氣體經(jīng)冷凝分離及凈化處理，回收得到水和油，所述回收的油用于蒸汽加熱或?qū)嵊图訜岬娜剂?；所述固體處理物經(jīng)噴淋再濕或固化處理，排出進(jìn)行儲(chǔ)運(yùn)。
[0037]在本發(fā)明中，對(duì)油田廢棄物進(jìn)行采樣分析,確定油田廢棄物的基本組成,可以根據(jù)處理要求計(jì)算需要的最終熱解溫度，本發(fā)明對(duì)于所述計(jì)算的方法沒有特殊限制。預(yù)處理階段中，運(yùn)用蒸汽加熱或?qū)嵊图訜釋⑽锪项A(yù)熱至80~300°C，優(yōu)選為85~95°C，得到預(yù)處理固體產(chǎn)物和氣體。所述氣體為水蒸汽和Cl~C7的烴類的混合物。所述氣體經(jīng)冷凝分離及凈化處理，得到水、油和不凝氣，所述回收的油和不凝氣體用于蒸汽加熱或?qū)嵊图訜岬娜剂?，從而?jié)約能源，提高能源利用率。所述預(yù)處理時(shí)，優(yōu)選控制含氧量低于7%，以防止石油廢棄物產(chǎn)生易燃易爆氣體而發(fā)生著火或爆炸。所述控制含氧量的方式優(yōu)選為將蒸汽鍋爐或?qū)嵊湾仩t產(chǎn)生的尾氣作為惰性氣體用于預(yù)處理中。
[0038]得到所述預(yù)處理固體產(chǎn)物后，對(duì)其進(jìn)行微波熱解處理，控制壓力為-5000~-lOOPa，所述壓力優(yōu)選為-1000~_200Pa，得到總石油烴含量低于3%的固體處理物和氣體。由于油田廢棄物的成分組成復(fù)雜,本申請(qǐng)可以根據(jù)其成分組成,對(duì)于一定的處理量及處理要求可以適當(dāng)調(diào)整微波熱解階段微波發(fā)生器的輸出功率，實(shí)現(xiàn)操作參數(shù)與處理需求的匹配，并且節(jié)省能源。根據(jù)不同的處理標(biāo)準(zhǔn)，優(yōu)選最終得到的固體處理物的總石油烴含量低于1%。油田廢棄物中低碳烴類含量較高時(shí)可以采用較低功率及較短時(shí)間的微波熱解處理，高碳烴類含量較高時(shí)則采用較高功率及較長(zhǎng)時(shí)間的微波熱解處理。所述微波熱解處理時(shí)，優(yōu)選控制含氧量低于7%，以防止石油廢棄物產(chǎn)生易燃易爆氣體而發(fā)生著火或爆炸。所述控制含氧量的方式優(yōu)選為將蒸汽鍋爐或?qū)嵊湾仩t產(chǎn)生的尾氣作為惰性氣體用于微波熱解處理中。
[0039]得到所述固體處理物后，優(yōu)選的還包括將所述固體處理物進(jìn)行噴淋再濕或固化處理，以降低出料溫度，防止?fàn)C傷及揚(yáng)塵污染，簡(jiǎn)化后續(xù)處理過程。
[0040]所述微波熱解處理得到的氣體經(jīng)冷凝分離及凈化處理，回收得到水和油；所述回收的油用于蒸汽加熱或?qū)嵊图訜岬娜剂稀?br> [0041]本發(fā)明還公開了油田廢棄物的工業(yè)處理裝置，包括:
[0042]進(jìn)料斗，干燥機(jī)，微波加熱腔，微波發(fā)生器，加熱裝置和冷凝分離凈化裝置；
[0043]所述進(jìn)料斗與干燥機(jī)的進(jìn)料端連接；
[0044]所述干燥機(jī)的出料端與所述微波加熱腔的進(jìn)料端連接；
[0045]所述加熱裝置為蒸汽鍋爐或?qū)嵊湾仩t，所述加熱裝置的蒸汽出口或?qū)嵊统隹谂c干燥機(jī)的蒸汽進(jìn)口或?qū)嵊瓦M(jìn)口連接；
[0046]所述干燥機(jī)的氣體出口與微波加熱腔的氣體出口均與冷凝分離凈化裝置連接；
[0047]所述微波發(fā)生器與微波加熱腔連接。
[0048]在本發(fā)明中，所述干燥機(jī)是油田廢棄物經(jīng)過預(yù)熱得到預(yù)處理固體產(chǎn)物和氣體的裝置。本發(fā)明對(duì)于所述干燥機(jī)的種類沒有特殊限制，優(yōu)選為槳葉式干燥機(jī)。
[0049]所述進(jìn)料斗為油田廢棄物的進(jìn)口，所述進(jìn)料斗與干燥機(jī)的進(jìn)料端連接。所述進(jìn)料斗與干燥機(jī)的進(jìn)料端優(yōu)選通過氣鎖連接或輸料裝置連接，所述輸料裝置為依次連接的進(jìn)料螺旋和旋轉(zhuǎn)下料裝置。
[0050]所述加熱裝置為蒸汽鍋爐或?qū)嵊湾仩t，為干燥機(jī)提供高溫?zé)崦浇?。所述加熱裝置的蒸汽出口或?qū)嵊统隹谂c干燥機(jī)的蒸汽進(jìn)口或?qū)嵊瓦M(jìn)口連接。所述加熱裝置產(chǎn)生高溫蒸汽或?qū)嵊停ㄟ^蒸汽出口或?qū)嵊统隹谳斎氲剿龈稍餀C(jī)中的蒸汽進(jìn)口或?qū)嵊瓦M(jìn)口，對(duì)油田廢棄物進(jìn)行預(yù)熱。所述加熱裝置同時(shí)產(chǎn)生尾氣，即二氧化碳等氣體。優(yōu)選的，所述加熱裝置的尾氣出口與干燥機(jī)的惰氣進(jìn)口連接，將產(chǎn)生的尾氣輸入到干燥機(jī)中，以控制干燥機(jī)內(nèi)的含氧量。優(yōu)選的，所述加熱裝置的尾氣出口與微波加熱腔的惰氣進(jìn)口連接，將產(chǎn)生的尾氣輸入到微波加熱腔中，以控制微波加熱腔內(nèi)的含氧量。
[0051]所述微波加熱腔為將預(yù)處理固體產(chǎn)物進(jìn)行微波熱解處理的裝置。所述微波加熱腔內(nèi)優(yōu)選通過傳送裝置對(duì)預(yù)處理固體產(chǎn)物進(jìn)行輸送，所述傳送裝置優(yōu)選為傳送帶、槳葉輸送機(jī)、螺旋輸送機(jī)或刮板輸送機(jī)。所述微波發(fā)生器為產(chǎn)生微波的裝置，其將電能轉(zhuǎn)化為電磁場(chǎng)的能量。所述微波發(fā)生器可為一個(gè)或多個(gè)。所述微波發(fā)生器通過導(dǎo)波器件與微波加熱腔連接，將電磁波傳輸?shù)轿?波加熱腔內(nèi)，對(duì)預(yù)處理固體產(chǎn)物進(jìn)行微波熱解處理，使其中的剩余水和烴類轉(zhuǎn)化為氣體，剩下固體處理物。所述干燥機(jī)的出料端優(yōu)選通過氣鎖或旋轉(zhuǎn)下料裝置與所述微波加熱腔進(jìn)料端連接。所述微波加熱腔的出料端優(yōu)選通過氣鎖或旋轉(zhuǎn)下料裝置與出料螺旋連接。
[0052]為了提高能源利用率，優(yōu)選的在所述出料螺旋殼體外設(shè)置有第一循環(huán)水夾套，所述進(jìn)料螺旋殼體外設(shè)置有第二循環(huán)水夾套，所述第一循環(huán)水夾套通過冷水管路和熱水管路與第二循環(huán)水夾套相連。所述第一循環(huán)水夾套中的水吸收微波加熱腔排出的固體處理物的熱量，溫度升高，并通過熱水管路輸送至第二循環(huán)水夾套，用于油田廢棄物的輔助預(yù)熱。第二循環(huán)水夾套中釋放出熱量的水再通過冷水管路輸送回第一循環(huán)水夾套，完成熱量的循環(huán)利用。
[0053]所述冷凝分離凈化裝置的作用是將氣體進(jìn)行冷凝、汽液分離和凈化。所述干燥機(jī)的氣體出口及微波加熱腔的氣體出口均與冷凝分離凈化裝置連接。所述冷凝分離凈化裝置優(yōu)選的包括除塵器、冷凝器、風(fēng)機(jī)、廢氣凈化裝置、重力沉降器、油水分離器；
[0054]連接次序?yàn)槌龎m器與冷凝器連接，冷凝器的氣體出口通過風(fēng)機(jī)與廢氣凈化裝置連接；冷凝器的液體出口與重力沉降器連接，重力沉降器的出水口與油水分離器連接。
[0055]或者，所述風(fēng)機(jī)的位置可以按照本領(lǐng)域技術(shù)人員的常識(shí)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)。所述冷凝分離凈化裝置還優(yōu)選的包括除塵器、風(fēng)機(jī)、冷凝器、廢氣凈化裝置、重力沉降器、油水分離器；
[0056]連接次序?yàn)槌龎m器出口通過風(fēng)機(jī)與冷凝器連接，冷凝器的氣體出口與廢氣凈化裝置連接；冷凝器的液體出口與重力沉降器連接，重力沉降器的出水口與油水分離器連接。
[0057]本發(fā)明對(duì)于所述除塵器的種類沒有特殊限制，優(yōu)選為袋式除塵器或旋流除塵器。所述冷凝器優(yōu)選為I個(gè)或多個(gè)。所述油水分離器優(yōu)選為I個(gè)或多個(gè)。所述廢氣凈化裝置優(yōu)選為水洗裝置、活性炭過濾器或UV高效氣體凈化器。
[0058]為了進(jìn)一步理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的油田廢棄物的工業(yè)處理方法及裝置進(jìn)行說明，本發(fā)明的保護(hù)范圍不受以下實(shí)施例的限制。
[0059]實(shí)施例1[0060]實(shí)施例1所提供的油田廢棄物的工業(yè)處理裝置及工藝流程，如圖1所示。
[0061]圖1中，進(jìn)料斗(I)通過氣鎖(2)與干燥機(jī)(3)連接，蒸汽鍋爐(6)的蒸汽出口與干燥機(jī)(3)的蒸汽進(jìn)口連接。
[0062]干燥機(jī)(3 )的出料端通過氣鎖(2-1)與微波加熱腔(4 )的進(jìn)料端連接，微波發(fā)生器
(7)通過導(dǎo)波器件與微波加熱腔(4)連接。微波加熱腔(4)內(nèi)設(shè)置有槳葉輸送機(jī)(5)。
[0063]干燥機(jī)(3)和微波加熱腔(4)的氣體出口均與除塵器(12)連接、除塵器(12)依次與冷凝器(13)及冷凝器(13-1)連接，冷凝器(13-1)的氣體出口通過風(fēng)機(jī)(14)與UV高效氣體凈化器(15)連接。冷凝器(13)和冷凝器(13-1)的液體出口與重力沉降器(16)連接，重力沉降器(16)的出水口與油水分離器(17)連接。
[0064]微波加熱腔(4 )的出料端通過氣鎖(2-2 )與出料螺旋(8 )連接，出料螺旋(8 )內(nèi)設(shè)置有噴淋裝置(9)。出料螺旋(8)的末端下方設(shè)置有卸料倉(cāng)(10)。
[0065]蒸汽鍋爐(6)的尾氣出口分別與干燥機(jī)(3)和微波加熱腔(4)的惰氣進(jìn)口連接。
[0066]含氧量檢測(cè)裝置(12)分別與干燥機(jī)(3 )和微波加熱腔(4 )連接。
[0067]油田廢棄物經(jīng)進(jìn)料斗(I)經(jīng)氣鎖(2)進(jìn)入干燥機(jī)(3)，利用蒸汽鍋爐(6)產(chǎn)生的高溫蒸汽對(duì)油田廢棄物進(jìn)行預(yù)熱，得到水蒸汽、油氣和預(yù)處理固體產(chǎn)物。預(yù)處理固體產(chǎn)物經(jīng)過氣鎖(2-1)進(jìn)入微波加熱腔(4)中進(jìn)行微波熱解處理，得到水蒸汽、油氣和微波熱解固體產(chǎn)物。干燥機(jī)和微波加熱 腔內(nèi)產(chǎn)生的水蒸汽和油氣被風(fēng)機(jī)(14)抽出，經(jīng)過除塵器(12)除塵，在冷凝器(13)、冷凝器(13-1)處被冷凝，得到的不凝氣體通過風(fēng)機(jī)(14)與UV高效氣體凈化器(15)，排放到大氣中；冷凝得到的液體通過重力沉降器(16)與油水分離器(17)進(jìn)行油水分離。
[0068]完成微波熱解處理的固體產(chǎn)物通過氣鎖(2-2)到達(dá)下游的出料螺旋(8)，逐漸進(jìn)行排料。同時(shí)使用噴淋裝置(9)對(duì)固體產(chǎn)物進(jìn)行噴淋再濕處理，最終的處理物落入卸料倉(cāng)
(10)中，進(jìn)行儲(chǔ)運(yùn)。
[0069]實(shí)施例2
[0070]實(shí)施例2所提供的油田廢棄物的工業(yè)處理裝置及工藝流程，如圖2所示。
[0071]圖2中，進(jìn)料斗(I)通過進(jìn)料螺旋(2)和旋轉(zhuǎn)下料裝置(3)與干燥機(jī)(4)連接，蒸汽鍋爐(7)的蒸汽出口與干燥機(jī)(4)的蒸汽進(jìn)口連接。干燥機(jī)(4)的出料端通過旋轉(zhuǎn)下料裝置(3-1)與微波加熱腔(5)的進(jìn)料端連接，微波發(fā)生器(8)通過導(dǎo)波器件與微波加熱腔(5)連接。微波加熱腔(5)內(nèi)設(shè)置有輸料傳送帶(6)。
[0072]干燥機(jī)(4)和微波加熱腔(5)的氣體出口均分別依次與除塵器(13)、風(fēng)機(jī)(14)和冷凝器(15)及冷凝器(15-1)連接，冷凝器(15-1)的氣體出口與UV高效氣體凈化器(16)連接。冷凝器(15)和冷凝器(15-1)的液體出口與重力沉降器(17)連接，重力沉降器(17)的出水口與油水分離器(18)連接。微波加熱腔(5)的出料端通過旋轉(zhuǎn)下料裝置(3-2)與出料螺旋(9)連接。出料螺旋(9 )內(nèi)設(shè)置有噴淋裝置(10)，出料螺旋(9)的末端下方設(shè)置有卸料倉(cāng)(11)。
[0073]蒸汽鍋爐(7)的尾氣出口分別與干燥機(jī)(4)和微波加熱腔(5)的惰氣進(jìn)口連接。
[0074]含氧量檢測(cè)裝置(12)分別與干燥機(jī)(4 )和微波加熱腔(5 )連接。
[0075]油田廢棄物經(jīng)進(jìn)料斗(I)、進(jìn)料螺旋(2)和旋轉(zhuǎn)下料裝置(3)進(jìn)入干燥機(jī)(4)中，利用蒸汽鍋爐(7)產(chǎn)生的高溫蒸汽進(jìn)行預(yù)熱，得到水蒸汽、油氣和預(yù)處理固體產(chǎn)物。預(yù)處理固體產(chǎn)物經(jīng)過旋轉(zhuǎn)下料裝置(3-1)進(jìn)入微波加熱腔(5)中進(jìn)行微波熱解處理，得到水蒸汽、油氣和微波熱解固體產(chǎn)物。干燥機(jī)和微波加熱腔內(nèi)產(chǎn)生的水蒸汽和油氣被風(fēng)機(jī)(14)抽出，經(jīng)過除塵器(13)除塵，到達(dá)冷凝器(15)及冷凝器(15-1)處被冷凝，得到的不凝氣體通過UV高效氣體凈化器(16)，排放到大氣中；冷凝得到的液體通過重力沉降器(17)和油水分離器
(18)進(jìn)行油水分離。
[0076]完成微波熱解處理的固體產(chǎn)物通過旋轉(zhuǎn)下料裝置(3-2)到達(dá)下游的出料螺旋
(9)，逐漸進(jìn)行排料。同時(shí)使用噴淋裝置(10)對(duì)固體產(chǎn)物進(jìn)行噴淋再濕處理，最終的處理物落入卸料倉(cāng)(11)中，進(jìn)行儲(chǔ)運(yùn)。
[0077]實(shí)施例3
[0078]實(shí)施例3所提供的油田廢棄物的工業(yè)處理裝置及工藝流程，如圖3所示。
[0079]圖3中，進(jìn)料斗(I)通過氣鎖(2)與干燥機(jī)(3)連接，導(dǎo)熱油鍋爐(6)的導(dǎo)熱油出口與干燥機(jī)(3)的導(dǎo)熱油進(jìn)口連接。
[0080]干燥機(jī)(3 )的出料端通過氣鎖(2-1)與微波加熱腔(4 )的進(jìn)料端連接，微波發(fā)生器
(7)通過導(dǎo)波器件與微波加熱腔(4)連接。微波加熱腔(4)內(nèi)設(shè)置有刮板輸送機(jī)(5)。
[0081]干燥機(jī)(3)和微波加熱腔(4)的氣體出口均分別依次與除塵器(12)、冷凝器(13)及冷凝器(13-1)連接，冷凝器(13-1)的氣體出口通過風(fēng)機(jī)(14)與活性炭過濾器(15)連接。冷凝器(13)和冷凝器(13-1)的液體出口與重力沉降器(16)連接，重力沉降器(16)的出水口與油水分離器(17)連接。
[0082]微波加熱腔(4 )的出料端通過氣鎖(2-2 )與出料螺旋(8 )連接，出料螺旋(8 )內(nèi)設(shè)置有噴淋裝置(9)，出料螺旋(8)的末端下方設(shè)置有卸料倉(cāng)(10)。
[0083]導(dǎo)熱油鍋爐(6 )的尾氣出口分別與干燥機(jī)(3 )和微波加熱腔(4)的惰氣進(jìn)口連接。
[0084]含氧量檢測(cè)裝置(12)分別與干燥機(jī)(3)和微波加熱腔(4)連接。
[0085]油田廢棄物由進(jìn)料斗(I)經(jīng)氣鎖(2)進(jìn)入干燥機(jī)(3)，利用導(dǎo)熱油鍋爐(6)產(chǎn)生的高溫導(dǎo)熱油對(duì)油田廢棄物進(jìn)行加熱，得到水蒸汽、油氣和預(yù)處理固體產(chǎn)物。預(yù)處理固體產(chǎn)物經(jīng)過氣鎖(2-1)進(jìn)入微波加熱腔(4)中進(jìn)行微波熱解處理。干燥機(jī)和微波加熱腔內(nèi)產(chǎn)生的水蒸汽和油氣被風(fēng)機(jī)(14)抽出，經(jīng)過除塵器(12)除塵，在冷凝器(13)及冷凝器(13-1)處被冷凝，得到的不凝氣體通過活性炭過濾器(15)，排放到大氣中；冷凝得到的液體通過重力沉降器(16)與油水分離器(17)進(jìn)行油水分離。分離得到的油可以重新作為導(dǎo)熱油鍋爐
(6)的燃料。
[0086]完成微波熱解處理的固體產(chǎn)物通過氣鎖(2-2)到達(dá)下游的出料螺旋(8)，逐漸進(jìn)行排料。同時(shí)使用噴淋裝置(9)對(duì)固體產(chǎn)物進(jìn)行噴淋再濕處理，最終的處理物落入卸料倉(cāng)
(10)中，進(jìn)行儲(chǔ)運(yùn)。
[0087]實(shí)施例4
[0088]實(shí)施例4所提供的油田廢棄物的工業(yè)處理裝置及工藝流程，如圖4所示。
[0089]圖4中，進(jìn)料斗(I)通過進(jìn)料螺旋(2 )和旋轉(zhuǎn)下料裝置(3 )與干燥機(jī)(4 )連接，蒸汽鍋爐(7)的蒸汽出口與干燥機(jī)(4)的蒸汽進(jìn)口連接。干燥機(jī)(4)的出料端通過旋轉(zhuǎn)下料裝置(3-1)與微波加熱腔(5)的進(jìn)料端連接，微波發(fā)生器(8)通過導(dǎo)波器件與微波加熱腔(5)連接。微波加熱腔(5)內(nèi)設(shè)置有槳葉輸送機(jī)(6)。
[0090]干燥機(jī)(4)和微波加熱腔(5)的氣體出口均分別與除塵器(13)連接，除塵器(13)出口通過風(fēng)機(jī)(14)與冷凝器(15)及冷凝器(15-1)連接，冷凝器(15-1)的氣體出口與活性炭過濾器(16)連接。冷凝器(15)和冷凝器(15-1)的液體出口與重力沉降器(17)連接，重力沉降器(17)的出水口與油水分離器(18)連接。
[0091 ] 微波加熱腔(5 )的出料端通過旋轉(zhuǎn)下料裝置(3-2 )與出料螺旋(9 )連接，出料螺旋
(9)內(nèi)設(shè)置有噴淋裝置(10)，出料螺旋(9)的末端下方設(shè)置有卸料倉(cāng)(11)。
[0092]蒸汽鍋爐(7)的尾氣出口分別與干燥機(jī)(4)和微波加熱腔(5)的惰氣進(jìn)口連接。
[0093]含氧量檢測(cè)裝置(12)分別與干燥機(jī)(4 )和微波加熱腔(5 )連接。
[0094]出料螺旋(9)的殼體外設(shè)置有第一循環(huán)水夾套(20a)，進(jìn)料螺旋(2)的殼體外設(shè)置有第二循環(huán)水夾套(20b)，其間通過熱水管路(19a)和冷水管路(19b)連接。
[0095]油田廢棄物經(jīng)進(jìn)料斗(I)和氣鎖(2)進(jìn)入干燥機(jī)(3)，利用蒸汽鍋爐(6)產(chǎn)生的高溫蒸汽對(duì)油田廢棄物進(jìn)行加熱，得到水蒸汽、油氣和預(yù)處理固體產(chǎn)物。預(yù)處理固體產(chǎn)物經(jīng)過氣鎖(2-1)進(jìn)入微波加熱腔(4)中進(jìn)行微波熱解處理。干燥機(jī)和微波加熱腔內(nèi)產(chǎn)生的水蒸汽和油氣被風(fēng)機(jī)(14)抽出，經(jīng)過除塵器(12)除塵，在冷凝器(15)及冷凝器(15-1)處被冷凝，得到的不凝氣體經(jīng)過活性炭過濾器(16)，排放到大氣中；冷凝得到的液體通過重力沉降器(17)和油水分離器(18)進(jìn)行油水分離。
[0096]完成微波熱解處理的固體產(chǎn)物通過氣鎖(2-2)到達(dá)下游的出料螺旋(9)，逐漸進(jìn)行排料。同時(shí)使用噴淋裝置(10)對(duì)固體產(chǎn)物進(jìn)行噴淋再濕處理，最終的處理物落入卸料倉(cāng)
(11)中,進(jìn)行儲(chǔ)運(yùn)。
[0097]出料螺旋(9)的殼體外設(shè)置有第一循環(huán)水夾套(20a)，進(jìn)料螺旋(2)的殼體外設(shè)置有第二循環(huán)水夾套(20b)。第一循環(huán)水夾套(20a)中的循環(huán)水吸收微波加熱腔排出的固體產(chǎn)物中的熱量，溫度升高，經(jīng)由熱水管路(19a)輸送至第二循環(huán)水夾套(20b)中預(yù)熱初始物料。釋放出熱量、溫度降低的循環(huán)水由冷水管路(1%)回到第一循環(huán)水夾套(20a)中，完成熱量的循環(huán)利用。
[0098]實(shí)施例5
[0099]采用實(shí)施例1所述的處理裝置進(jìn)行石油廢棄物的工業(yè)處理。
[0100]將1000kg鉆井巖屑(含水率為19%，含油率為7%)由進(jìn)料斗經(jīng)氣鎖進(jìn)入槳葉式干燥機(jī)，利用蒸汽鍋爐產(chǎn)生的高溫蒸汽(蒸汽溫度為160°C，壓力為0.6MPa，流量為120kg/hr)預(yù)熱物料，初步除去其中的揮發(fā)性組分，蒸發(fā)出的氣體由高壓風(fēng)機(jī)抽出，腔內(nèi)壓力為-170~-200Pa，含氧量在7%左右，此過程持續(xù)I小時(shí)，物料出口溫度為90°C。經(jīng)預(yù)熱干燥的巖屑通過氣鎖進(jìn)入微波加熱腔，到達(dá)槳葉輸送機(jī)的進(jìn)料端，這個(gè)過程中溫度降至60°C，調(diào)節(jié)中心軸的轉(zhuǎn)速為I轉(zhuǎn)/分鐘。兩個(gè)微波發(fā)生器共輸出130kw的微波，通過導(dǎo)波器件傳輸?shù)轿⒉訜崆粌?nèi)，對(duì)物料進(jìn)行加熱，使其含有的水和烴類蒸發(fā)、脫離物料，并及時(shí)被高壓風(fēng)機(jī)抽出腔體外，腔體內(nèi)壓力為-170~_200Pa，含氧量在4%~7%左右，此過程持續(xù)60分鐘，物料出口溫度為267°C。完成熱解吸附的固相殘?jiān)惠斔偷郊訜崆坏某隽隙藭r(shí)，通過氣鎖到達(dá)下游的出料螺旋，逐漸進(jìn)行排料，最終物料落進(jìn)卸料倉(cāng)中，進(jìn)行儲(chǔ)運(yùn)。
[0101]該過程中使用鍋爐尾氣(主要成分為二氧化碳)充入干燥機(jī)和微波加熱腔，以控制其含氧量。
[0102]干燥和熱解吸附過程中產(chǎn)生的氣體由高壓風(fēng)機(jī)抽出，經(jīng)除塵器除去其中的灰塵，再由一個(gè)冷凝器對(duì)其進(jìn)行冷凝，得到的液相油水混合物流進(jìn)重力沉降器和油水分離器，分離回收油和水，不凝氣體經(jīng)過UV高效氣體凈化器處理，排放到大氣中。
[0103]將上述過程得到的固相殘?jiān)x取3個(gè)樣品點(diǎn)分別進(jìn)行取樣檢測(cè)，結(jié)果如下(質(zhì)量百分?jǐn)?shù)):
[0104]
【權(quán)利要求】
1.油田廢棄物的工業(yè)處理方法,包括以下步驟: (A)對(duì)油田廢棄物進(jìn)行采樣分析后，運(yùn)用蒸汽加熱或?qū)嵊图訜釋⒂吞飶U棄物預(yù)熱至80~300°C，得到預(yù)處理固體產(chǎn)物和氣體，所述氣體經(jīng)冷凝分離及凈化處理，回收得到水、油和不凝氣體，所述回收的油和不凝氣體用于蒸汽加熱或?qū)嵊图訜岬娜剂希? (B)將所述預(yù)處理固體產(chǎn)物進(jìn)行微波熱解處理，控制壓力為-5000~-lOOPa，得到總石油烴含量低于3%的固體處理物和氣體； 所述氣體經(jīng)冷凝分離及凈化處理，回收得到水和油，所述回收的油用于蒸汽加熱或?qū)嵊图訜岬娜剂稀?br> 2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法，其特征在于，所述步驟(A)中，所述預(yù)熱時(shí)控制含氧量低于7%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法，其特征在于，所述步驟(B)還包括將所述固體處理物進(jìn)行噴淋再濕或固化處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法，其特征在于，所述步驟(B)中，所述微波熱解處理時(shí)控制含氧量低于7%。
5.油田廢棄物的工業(yè)處理裝置，包括: 進(jìn)料斗，干燥機(jī)，微波加熱腔，微波發(fā)生器，加熱裝置和冷凝分離凈化裝置； 所述進(jìn)料斗與干燥機(jī)的進(jìn)料端連接； 所述干燥機(jī)的出料端與所述微波加熱腔的進(jìn)料端連接； 所述加熱裝置為蒸汽鍋爐或?qū)嵊湾仩t，所述加熱裝置的蒸汽出口或?qū)嵊统隹谂c干燥機(jī)的蒸汽進(jìn)口或?qū)嵊瓦M(jìn)口連接； 所述干燥機(jī)的氣體出口及微波加熱腔的氣體出口均與冷凝分離凈化裝置連接； 所述微波發(fā)生器與微波加熱腔連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，還包括氣鎖或輸料裝置；所述輸料裝置為依次連接的進(jìn)料螺旋和旋轉(zhuǎn)下料裝置，所述進(jìn)料斗與干燥機(jī)的進(jìn)料端間通過氣鎖連接或輸料裝置連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，還包括出料螺旋，所述出料螺旋與微波加熱腔出料端連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述出料螺旋殼體外設(shè)置有第一循環(huán)水夾套，所述進(jìn)料螺旋殼體外設(shè)置有第二循環(huán)水夾套，所述第一循環(huán)水夾套與第二循環(huán)水夾套間通過冷水管路和熱水管路相連。
9.根據(jù)權(quán)利要求5~8任意一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述冷凝分離凈化裝置包括除塵器、冷凝器、風(fēng)機(jī)、廢氣凈化裝置、重力沉降器、油水分離器； 連接次序?yàn)槌龎m器與冷凝器連接，冷凝器的氣體出口通過風(fēng)機(jī)與廢氣凈化裝置連接；冷凝器的液體出口與重力沉降器連接；重力沉降器的出水口與油水分離器連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求5~8任意一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述加熱裝置的尾氣出口與干燥機(jī)或微波加熱腔的惰氣進(jìn)口連接。
【文檔編號(hào)】C10G1/00GK103923670SQ201410155734
【公開日】2014年7月16日 申請(qǐng)日期:2014年4月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月17日
【發(fā)明者】陳開軍, 胡天勇, 梁仁剛, 何茂金, 閆亞麗, 林慧麗 申請(qǐng)人:杰瑞能源服務(wù)有限公司