[发明专利]含油污泥热解气净化处理系统

说明书

技术领域

本发明是针对油田生产过程中不同类型含油污泥经过热解处理后产生的多组分烟气进行资源化综合回收和无害化处置的一种方法和系统装置。

背景技术

含油污泥是石油开采和炼制过程中原油中所携带的泥、砂沉淀，采油污水浮渣与底泥，以及钻井、采油过程中产生的落地原油与泥土、杂物混合等形成的污染物。含油污泥是油田生产过程中从头到尾的必然产物，其中的药剂毒性、腐蚀性以及油的阻隔特性和矿物毒性必然对环境造成污染，在《国家危险废物名录》中被列为08类危险废物。目前，含油污泥的环保处理已列入国家十二五规划的重点项目，防止污泥的二次污染成为重中之重。上个世纪国内外普遍采用的处理方法是分离法，固化法和生物降解法和焚烧处理。由于分离法和固化法都需要需要添加入药剂，处理后的污泥仍含有一定的石油类物质，达不到环保要求，后处理不及时容易造成二次污染；生物降解法对土壤性质、温度、湿度等环境因素要求较高，周期长，投入大，适用范围窄，国内还处于技术摸索阶段；焚烧和热解处理设备成本高，减容率高，一次性完成无害化处理，但烟气净化处理需亟待提高。

发明内容

本发明是一种针对热解烟气进行深度热化学处理和冷态滤过烟气的综合处理处置的方法和模块化装置，含油污泥的地域特性和产生机理进行热解处理后产生的复合烟气，实现资源化利用的同时满足无害化安全环保排放要求，其系统组成如下：

解吸系统，激冷系统，反应系统，吸附系统和监控系统。

解吸系统：由湍流辐射室、加药装置、空压站和点火助燃器构成；

激冷系统：由烟道换热器、急冷塔、软化水站、防爆器构成；

反应系统：由反应塔、换热器、加药系统和排络系统构成；

吸附系统：由复合过滤系统、袋式除尘器和除雾器构成；

监控系统：由烟气连续检测仪、PLC组态系统、低压配电系统、检测仪表组构成；

本发明的特点是结构简单，系统集成化程度高，通过烟气连续监测进行智能处理，从而避免了堵塞滤料、药剂逃逸和净化效率低下等诸多弊端。其总工艺流程：热解烟气→湍流→解吸→激冷→雾化反应→过滤吸附→环保排放。含油污泥热解烟气净化过程采用高温解吸、激冷雾化反应、调温两级过滤吸附的工艺，先改变烟气流态，其中有毒有害物质经高温氧化分解并进行药剂吸收，通过激冷来抑制其二次合成，烟气进入反应塔进行雾化反应和除雾工艺，再经两级过滤和吸附痕量有毒有害物质后完成污染物总体控制过程，满足烟气环保达标排放。

具体实施方式

解吸系统。其包括两个主要功能，一是将烟气混绕湍流，利用高压力低流量的鼓风使烟室后，经二次射流风供氧，进行过氧燃烧，炉内温度控制在950℃——1050℃，整个热解系统处于-50Pa±10Pa微负压态。湍流辐射室分段补风，烟气采用旋流方式切向进入，使得热解烟气充分扰动，延长了烟气在湍流辐射室2秒的停留时间，满足局部过氧和分段供风过程中所形成的低氮燃烧和分离燃尽双重功效。使得油泥中有机组份彻底焚化的同时，在焚烧机理、湍流、烟尘产生量和燃烧温度和燃烧时间上等重要技术特征上避免和破坏了污染物的生成条件，有效地减少了二恶英、氮氧化物、硫氧化物和氯化氢等污染物的生成量。同时，在辐射室平流段采用环流雾化尿素喷射技术，平流层能形成稳定的气幕，尿素自身或其分解产生的氨气都会与氮氧化物和氧气反应生产无害的氮气、二氧化碳和水。氨气还可以和烟气中酸性物质反应，附着在烟尘上通过旋流的作用沉降在辐射室底部出渣口，定期排除。这样解吸系统完成了烟气中大分子有害物质的分解和吸收，为后续处理提供条件。

激冷系统。其主要功能是通过布置换热面，控制烟气的停留时间，有效防止有害物质在低温段的二次合成，并实现能量的回收。换热器进行合理布置换热面，使得烟气快速冷却，换热管束采用喷涂技术，防止酸腐蚀和挂灰，并提高换热效率。根据烟气的热焓和用户需求等条件来设计产生蒸汽量，蒸汽送到分汽缸进行多方面热能利用。换热管束通过脉冲波除灰，可以在密闭空间收集烟气冷却过程的飞灰。换热面尾端设计有循环急冷塔，热电偶测温仪表与循环泵等，排烟温度设定后，通过变频调节循环泵，与热电偶测温仪进行连锁控制，达到数字化控制的过程，有效防止有毒有害物质的二次合成。