[发明专利]一种有机质热解装置及热解方法

说明书

本发明公开了一种有机质热解装置及热解方法，包括热解室和回流腔室，回流腔室覆盖壳体的内底且与热解室通过挡板分隔开：热解室被隔板分为低温加热段和微波加热段，前者设有燃气辐射管，后者设有微波发生器，二者顶部均设有热解气出口；壳体内部设有螺旋输送机，进料端位于低温加热段、出料端位于微波加热段，且进料端、出料端分别与壳体物料进口、物料出口相连通，物料进口设有螺旋上料机；燃气辐射管的烟气出口与回流腔室相连通，回流腔室与螺旋上料机的预热用夹层相连通；低温加热段顶部的热解气出口连通有沉降室，其输出口与燃烧器相连通。本发明能够解决含油污泥热解残渣不达标、二次污染严重、易结焦、设备和管道易堵塞、能耗高等问题。

技术领域

本发明涉及一种热解装置及热解方法，具体涉及一种有机质热解装置及热解方法，属于固废处理及资源化利用技术领域。

背景技术

石油的用途非常广泛，被称为经济发展的血液，已成为当今世界举足轻重的战略物资。石油主要被用来作为燃油和汽油，是目前世界上最重要的一次能源之一，同时也是许多化学工业产品如溶液、橡胶、制药、化肥和塑料等的原料。在原油开采、油气集输以及石油炼制等过程不可避免的产生含油污泥。含油污泥产生量巨大，中国石化行业产生的污泥量达到500万t/年。

含油污泥是一种复杂的棕黑色粘稠状固体废弃物，具有黏稠度大、流动性差、油水难分离、易结焦等特点，已被列入《国家危险废物名录》中。随着我国对油泥污染环节问题的重视及环保排放标准的日益严格，未处理的油泥排放收费标准为1000～3000元/吨，这将大大增加企业的生产成本，对含油污泥进行处理具有巨大的市场需求。含油污泥虽然危害大，但是仍含有数量可观的原油和其他可回收资源，有很大的利用价值。如何对油泥进行有价资源回收，从而实现资源化洁净利用，是值得研究的重大课题。目前，代表未来发展方向的含油污泥资源化、无害化的处理技术不成熟，研究积累欠缺。

热解技术是国内外广泛用于含油污泥资源化处理的一种方法，含油污泥在绝氧条件下，加热到一定温度后，油泥中的烃类以及有机物发生热解，产生不凝气体、液相油、泥渣和焦炭的混合物。生成的残渣中含碳量较高，也可以回收利用，同时热解法还可以固定含油污泥中的重金属，降低对环境的污染。相比于焚烧法，处理工艺成本不高，不易产生二次污染物，具有广阔的前景和发展空间。热解法处理含油污泥回收的石油类物质多，随着含油污泥排放指标的严格控制，该工艺因具有处理彻底、速度快、资源回收利用率高等特点，将成为含油污泥处理的重要方式。

发明人经过研究发现，现有含油污泥热解工艺普遍存在残渣含油率不达标、二次污染严重、易结焦、设备及管道易堵塞、能耗高等瓶颈问题，影响了热解装备的正常运行。如各类旋转式热解炉和流化床热解炉虽然物料在炉内传热情况好，但是易产生粉尘(粘性强)，后续反应器及管道易结焦、堵塞，且运动部件多，可靠性差。比如：

申请号201720550705.X的专利提出利用链条炉排实现物料输送和热解的方法，但是油泥粘性大，有一定流动性，还是容易粘接炉排的死区或流至炉排下方形成结焦，使得局部过热，且系统密封性差，不适合作为热解使用。

申请号201621367546.1的专利提出了用蓄热式转底炉进行废油泥油渣资源化处理的装置，油泥干化段采用热空气加热，容易导致油泥干化过程中部分低沸点有机气体的析出，有安全隐患，且需配备热空气加热装置。热解段采用转底炉物料混合并不充分，加热不均匀，加热时间长，热效率低，残渣含油率往往难以达标。

申请号为201810889474.4的专利公开了一种含油污泥处理方法及系统，把含油污泥的处理分成3个热解段，全程采用辐射管作为热源加热，且安装在热解器顶部，而物料是在热解器底部，随之带来的问题是热解器内温度最高的地方是热源及以上部分，最需要加热的物料区域温度反而是最低的，由此造成了大量的能源浪费，热效率低；此外，由于热解气体自顶部引出，正好经过该处的高温段，局部高温极易引发油气组分的二次反应，导致热解产物缩合碳化，造成油相组分固化的倾向，从而热解气更易结焦而堵塞管道。与此同时，高温环化、重聚、重缩合反应的发生，又会生成多环芳烃等具有显著毒性的物质，从而加大了热解产物环保处理和后续资源化利用的难度。