本發(fā)明屬于有機(jī)物熱解技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種含油污泥分步連續(xù)熱解及供能一體化方法與裝置。特別涉及到含油污泥經(jīng)熱解、催化、氣相干燥及再利用的供能一體化轉(zhuǎn)化，可以最大程度實(shí)現(xiàn)含油污泥熱解的自持加熱轉(zhuǎn)化的方法和裝置。

背景技術(shù)：

目前，成熟的含油污泥處理方式主要有兩種：一種是采用焚燒技術(shù)；另一種是采用機(jī)械分離。但目前這兩種方式在處理含油污泥過程中，都存在弊端。焚燒工藝，隨著環(huán)保法律法規(guī)的健全，尾氣處理要求越來越嚴(yán)格，處理成本也逐漸增大；機(jī)械分離，根據(jù)環(huán)保法對(duì)處理后的固廢殘?jiān)?，處理后殘?jiān)械氖蜔N含量低于0.3％，然而單純的機(jī)械分離難以實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。基于含油污泥中含有豐富的油氣可再利用資源，采用熱解工藝處理含油污泥，不僅能夠使處理完后殘?jiān)_(dá)標(biāo)排放，同時(shí)實(shí)現(xiàn)油氣能量的回收利用。但目前針對(duì)熱解后回收的渣油利用沒有一個(gè)良好的解決方案以及存在熱解過程整體能量利用率低等一系列技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種含油污泥分步連續(xù)熱解及供能一體化方法與裝置。

本發(fā)明含油污泥分步連續(xù)熱解及供能一體化工藝的提出，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)殘?jiān)_(dá)標(biāo)排放以及能量回收，而且能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)回收能量高效再利用。

本發(fā)明主要有一級(jí)裂解裝置、二級(jí)裂解裝置、噴淋塔、油水分離裝置、氣體干燥裝置、燃燒裝置以及油水分離裝置。與現(xiàn)有的熱解工藝相比，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)多級(jí)裂解，大大增加熱解后小分子烷烴、烯烴、一氧化碳及氫氣的含量；將這些回收的不凝氣干燥后通至燃燒裝置將能量回用于一級(jí)裂解裝置，實(shí)現(xiàn)能量再利用；將一級(jí)裂解裝置中的高溫爐渣，用于干燥裝置中不凝氣干燥，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)高溫殘?jiān)哪芰吭倮?。從而?shí)現(xiàn)含油污泥分級(jí)熱解、能量一體化利用。

本發(fā)明含油污泥分步連續(xù)熱解及供能一體化方法，含油污泥由含油污泥進(jìn)料口進(jìn)入到一級(jí)裂解裝置中，采用燃?xì)忾g接加熱，通過內(nèi)置的螺旋輸送器將物料輸送至一級(jí)裂解裝置出料端，其中產(chǎn)生的熱解油氣由一級(jí)裂解裝置熱解氣出口至二級(jí)裂解裝置熱解氣進(jìn)口，進(jìn)入二級(jí)裂解裝置的熱解油氣主要包含：焦油、水蒸氣、氫氣、一氧化碳、小分子烷烴、烯烴及大分子油氣等碳?xì)浠衔铩６?jí)裂解裝置主要是在裂解催化劑的作用下實(shí)現(xiàn)對(duì)熱解氣中大分子油氣進(jìn)一步催化裂解，增加熱解氣中小分子烷烴、烯烴、一氧化碳及氫氣的含量。經(jīng)催化后的熱解氣進(jìn)入到噴淋塔，使氣液兩相分離：液相為沒有實(shí)現(xiàn)分解的油與水的混合物，通過噴淋塔液相出口進(jìn)入到油水分離裝置，分別實(shí)現(xiàn)油和水的回收；氣相主要是小分子烷烴、烯烴、一氧化碳及氫氣等不凝氣，進(jìn)入到氣體干燥裝置。氣體干燥裝置中的干燥源為一級(jí)裂解裝置產(chǎn)生的熱解爐渣。氣體干燥裝置中的爐渣排出后回收，爐渣干燥后的氣體進(jìn)入燃燒裝置。由于這些小分子烷烴、烯烴、一氧化碳和氫氣，可以直接作為清潔能源對(duì)一級(jí)裂解裝置進(jìn)行加熱，為了保證一級(jí)裂解裝置能源供應(yīng)穩(wěn)定，增加一個(gè)外部燃?xì)夤?yīng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)自持供能轉(zhuǎn)化的補(bǔ)充。經(jīng)調(diào)節(jié)控制后，氣體干燥裝置的溫度范圍為80-200℃，一級(jí)裂解裝置的溫度范圍為400-700℃，實(shí)現(xiàn)對(duì)含油污泥的分步連續(xù)熱解及能量一體化處理。

一種含油污泥分步連續(xù)熱解及供能一體化裝置，包括一級(jí)裂解裝置、二級(jí)裂解裝置、噴淋塔、油水分離裝置、氣體干燥裝置、燃燒裝置；其連接關(guān)系為：一級(jí)裂解裝置爐渣出口與氣體干燥裝置的爐渣入口連接；一級(jí)裂解裝置熱解氣出口與二級(jí)裂解裝置熱解氣進(jìn)口連接；二級(jí)裂解裝置裂解氣出口與噴淋塔連接；噴淋塔液相出口與油水分離裝置連接；噴淋塔氣相出口與氣體干燥裝置連接；氣體干燥裝置不凝氣出口與燃燒裝置連接；燃燒裝置將能量供應(yīng)至一級(jí)裂解裝置；一級(jí)裂解裝置內(nèi)置螺旋輸送結(jié)構(gòu)；二級(jí)裂解裝置為催化裂解裝置；氣體干燥裝置中干燥源為一級(jí)裂解裝置產(chǎn)生的爐渣。

本發(fā)明含油污泥分步連續(xù)熱解及供能一體化方法與裝置和現(xiàn)有的含油污泥處理技術(shù)領(lǐng)域中熱解裝置技術(shù)的區(qū)別在于：采用了兩級(jí)連續(xù)熱解裝置，分別為加熱裂解和催化裂解；分步裂解能夠大大增加熱解氣中小分子烷烴、烯烴、一氧化碳及氫氣的含量，相較于常規(guī)熱解裝置回收渣油，該專利不僅能夠?qū)τ蜌赓Y源進(jìn)行回收，還能完成對(duì)回收能源的高效利用，以實(shí)現(xiàn)熱解裝置能量自持轉(zhuǎn)化；常規(guī)熱解裝置熱解完后的爐渣達(dá)標(biāo)后直接排放，爐渣的溫度一般為300-600℃，該專利能夠進(jìn)一步對(duì)爐渣熱量的利用，提高能量利用效率。

本發(fā)明的目的之一是提供一種具有采用多級(jí)裂解，解決了渣油能量再利用，實(shí)現(xiàn)熱解裝置能量自持，實(shí)現(xiàn)能量高效利用等特點(diǎn)的含油污泥分步連續(xù)熱解及供能一體化方法。

本發(fā)明含油污泥分步連續(xù)熱解及供能一體化方法所采取的技術(shù)方案是：

一種含油污泥分步連續(xù)熱解及供能一體化方法，其特點(diǎn)是：含油污泥分步連續(xù)熱解及供能一體化方法包括以下工藝過程：

步驟一：一級(jí)裂解

含油污泥由進(jìn)料口進(jìn)入到一級(jí)裂解裝置中進(jìn)行裂解；

步驟二：二級(jí)裂解

一級(jí)裂解產(chǎn)生的熱解油氣，進(jìn)入二級(jí)裂解裝置中進(jìn)行裂解，在裂解催化劑的作用下實(shí)現(xiàn)油氣進(jìn)一步催化裂解，增加熱解氣中小分子烷烴、烯烴、一氧化碳及氫氣的含量；

步驟三：噴淋及氣液分離

二級(jí)裂解后的熱解氣通過噴淋，使氣液兩相分離，液相通過油水分離裝置分離；

步驟四：氣體干燥及燃燒

氣液分離后的氣相進(jìn)入到氣體干燥裝置，氣體干燥裝置中的干燥源為一級(jí)裂解產(chǎn)生的熱解爐渣；干燥后的氣體進(jìn)入燃燒裝置，直接作為清潔能源對(duì)一級(jí)裂解裝置進(jìn)行加熱。

本發(fā)明含油污泥分步連續(xù)熱解及供能一體化方法還可以采用如下技術(shù)方案：

所述的含油污泥分步連續(xù)熱解及供能一體化方法，其特點(diǎn)是：氣體干燥及燃燒時(shí)，燃燒裝置設(shè)有外部燃?xì)夤?yīng)，保證一級(jí)裂解裝置能源供應(yīng)穩(wěn)定。

所述的含油污泥分步連續(xù)熱解及供能一體化方法，其特點(diǎn)是：氣體干燥及燃燒時(shí)，氣體干燥溫度為80-200℃，一級(jí)裂解溫度為400-700℃。

本發(fā)明的目的之二是提供一種具有結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，采用多級(jí)裂解，實(shí)現(xiàn)熱解裝置能量自持，熱解爐渣干燥、預(yù)熱產(chǎn)生的不凝氣，實(shí)現(xiàn)能量高效利用等特點(diǎn)的含油污泥分步連續(xù)熱解及供能一體化裝置。

本發(fā)明含油污泥分步連續(xù)熱解及供能一體化裝置所采取的技術(shù)方案是：

一種含油污泥分步連續(xù)熱解及供能一體化裝置，其特點(diǎn)是：含有污泥連續(xù)分步熱解及供能一體化裝置包括一級(jí)裂解裝置、二級(jí)裂解裝置、噴淋塔、油水分離裝置、氣體干燥裝置、燃燒裝置；一級(jí)裂解裝置熱解氣出口與二級(jí)裂解裝置熱解氣進(jìn)口連接，一級(jí)裂解裝置爐渣出口與氣體干燥裝置的爐渣入口連接，二級(jí)裂解裝置裂解氣出口與噴淋塔連接，噴淋塔液相出口與油水分離裝置連接，噴淋塔氣相出口與氣體干燥裝置連接，氣體干燥裝置不凝氣出口與燃燒裝置連接，燃燒裝置與一級(jí)裂解裝置相對(duì)設(shè)置供應(yīng)能量。

本發(fā)明含油污泥分步連續(xù)熱解及供能一體化裝置還可以采用如下技術(shù)方案：

所述的含油污泥分步連續(xù)熱解及供能一體化裝置，其特點(diǎn)是：一級(jí)裂解裝置內(nèi)置含油污泥螺旋輸送結(jié)構(gòu)。

所述的含油污泥分步連續(xù)熱解及供能一體化裝置，其特點(diǎn)是：燃燒裝置設(shè)有保證一級(jí)裂解裝置能源供應(yīng)穩(wěn)定的外部燃?xì)夤?yīng)機(jī)構(gòu)。

本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：

含油污泥分步連續(xù)熱解及供能一體化方法與裝置由于采用了本發(fā)明全新的技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，

1、本發(fā)明采用兩級(jí)裂解工藝，使得油氣從含油污泥中脫附出來的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)大分子裂解，大大增加小分子烷烴、烯烴、一氧化碳和氫氣的含量，由于這些小分子烷烴、烯烴、一氧化碳和氫氣，可以直接作為清潔能源對(duì)一級(jí)裂解裝置進(jìn)行加熱，從而解決了對(duì)渣油能量再利用問題。

2、能量利用率高，該專利分步裂解可以產(chǎn)生大量的小分子烷烴、烯烴、一氧化碳及氫氣，將其作為一級(jí)裂解裝置的主要能量供給，提高能量利用率，實(shí)現(xiàn)熱解裝置能量自持；另外，一級(jí)裂解裝置產(chǎn)生的高溫爐渣，作為氣體干燥裝置中的干燥源，干燥、預(yù)熱產(chǎn)生的不凝氣。

分步連續(xù)熱解及供能一體化裝置，具有結(jié)構(gòu)簡單、布局緊湊合理、操作簡單、效率高、實(shí)用性強(qiáng)，可降低含油污泥熱解成本；同時(shí)，采用了小分子烷烴、烯烴、一氧化碳、氫氣以及燃?xì)庾鳛楣?yīng)能源，大大減少對(duì)環(huán)境污染。

附圖說明

圖1是含油污泥分步連續(xù)熱解及供能一體化裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1、含油污泥進(jìn)料口，2、一級(jí)裂解裝置，3、一級(jí)裂解裝置熱解氣出口，4、一級(jí)裂解裝置爐渣出口，5、二級(jí)裂解裝置熱解氣進(jìn)口，6、二級(jí)裂解裝置，7、二級(jí)裂解裝置裂解氣出口，8、噴淋塔，9、噴淋塔氣相出口，10、噴淋塔液相出口，11、油水分離裝置，12、渣油出口，13、水出口，14、氣體干燥裝置，15、氣體干燥裝置爐渣入口，16、氣體干燥裝置不凝氣出口，17、氣體干燥裝置爐渣出口，18、燃燒裝置，19、外部燃?xì)夤?yīng)，20、一級(jí)裂解裝置能量供應(yīng)。

具體實(shí)施方式

為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下實(shí)施例，并配合附圖詳細(xì)說明如下：

參閱附圖1。

實(shí)施例1

一種含油污泥分步連續(xù)熱解及供能一體化方法，包括以下工藝過程：

步驟一：一級(jí)裂解

含油污泥由含油污泥進(jìn)料口進(jìn)入到一級(jí)裂解裝置中，采用燃?xì)忾g接加熱，通過內(nèi)置的螺旋輸送器將物料輸送至一級(jí)裂解裝置出料端，其中產(chǎn)生的熱解油氣由一級(jí)裂解裝置熱解氣出口至二級(jí)裂解裝置熱解氣進(jìn)口；

步驟二：二級(jí)裂解

一級(jí)裂解產(chǎn)生的熱解油氣，進(jìn)入二級(jí)裂解裝置中進(jìn)行裂解；進(jìn)入二級(jí)裂解裝置的熱解油氣主要包含：焦油、水蒸氣、氫氣、一氧化碳、小分子烷烴、烯烴及大分子油氣等碳?xì)浠衔?。二?jí)裂解裝置主要是在裂解催化劑的作用下實(shí)現(xiàn)對(duì)熱解氣中大分子油氣進(jìn)一步催化裂解，增加熱解氣中小分子烷烴、烯烴、一氧化碳及氫氣的含量。

步驟三：噴淋及氣液分離

經(jīng)催化二級(jí)裂解后的熱解氣進(jìn)入到噴淋塔，使氣液兩相分離：液相為沒有實(shí)現(xiàn)分解的油與水的混合物，通過噴淋塔液相出口進(jìn)入到油水分離裝置，分別實(shí)現(xiàn)油和水的回收；

步驟四：氣體干燥及燃燒

氣液分離后的氣相進(jìn)入到氣體干燥裝置，氣相主要是小分子烷烴、烯烴、一氧化碳及氫氣等不凝氣。氣體干燥裝置中的干燥源為一級(jí)裂解產(chǎn)生的熱解爐渣，氣體干燥裝置中的爐渣排出后回收；干燥后的氣體進(jìn)入燃燒裝置，直接作為清潔能源對(duì)一級(jí)裂解裝置進(jìn)行加熱。為了保證一級(jí)裂解裝置能源供應(yīng)穩(wěn)定，增加一個(gè)外部燃?xì)夤?yīng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)自持供能轉(zhuǎn)化的補(bǔ)充。經(jīng)調(diào)節(jié)控制后，氣體干燥裝置的溫度范圍為80-200℃，一級(jí)裂解裝置的溫度范圍為400-700℃，實(shí)現(xiàn)對(duì)含油污泥的分步連續(xù)熱解及能量一體化處理。

實(shí)施例2

一種含油污泥分步連續(xù)熱解及供能一體化裝置，包括一級(jí)裂解裝置2、二級(jí)裂解裝置6、噴淋塔8、油水分離裝置11、氣體干燥裝置14、燃燒裝置18；一級(jí)裂解裝置2內(nèi)置含油污泥螺旋輸送結(jié)構(gòu)，一級(jí)裂解裝置熱解氣出口3與二級(jí)裂解裝置熱解氣進(jìn)口5連接，一級(jí)裂解裝置爐渣出口4與氣體干燥裝置爐渣入口15連接，二級(jí)裂解裝置裂解氣出口7與噴淋塔8連接，噴淋塔液相出口10與油水分離裝置11連接，噴淋塔氣相出口9與氣體干燥裝置14連接，氣體干燥裝置不凝氣出口16與燃燒裝置18連接，燃燒裝置18與一級(jí)裂解裝置2相對(duì)設(shè)置供應(yīng)能量。燃燒裝置18設(shè)有保證一級(jí)裂解裝置能源供應(yīng)穩(wěn)定的外部燃?xì)夤?yīng)機(jī)構(gòu)。

本實(shí)施例的具體結(jié)構(gòu)及實(shí)施過程：

含油污泥連續(xù)分步熱解及供能一體化裝置，一級(jí)裂解裝置2上設(shè)有：含油污泥進(jìn)料口1、一級(jí)裂解裝置熱解氣出口3以及一級(jí)裂解裝置爐渣出口4。一級(jí)裂解裝置熱解氣出口3與二級(jí)裂解裝置熱解氣進(jìn)口5連接。二級(jí)裂解裝置裂解氣出口7與噴淋塔8連接。噴淋塔液相出口10與油水分離裝置11連接。油水分離裝置11還設(shè)有渣油出口12和水出口13。噴淋塔氣相出口9與氣體干燥裝置14連接。一級(jí)裂解裝置爐渣出口4與氣體干燥裝置爐渣入口15連接。氣體干燥裝置不凝氣出口16與燃燒裝置18連接。燃燒裝置18設(shè)有外部燃?xì)夤?yīng)19以及一級(jí)裂解裝置能量供應(yīng)20。

實(shí)施過程：含油污泥由含油污泥進(jìn)料口1進(jìn)入到一級(jí)裂解裝置2中，其中產(chǎn)生的熱解油氣由一級(jí)裂解裝置熱解氣出口3至二級(jí)裂解裝置熱解氣進(jìn)口5，進(jìn)入二級(jí)裂解裝置6；二級(jí)裂解裝置6主要是在裂解催化劑的作用下實(shí)現(xiàn)對(duì)熱解氣中大分子油氣進(jìn)一步催化裂解，增加熱解氣中小分子烷烴、烯烴、一氧化碳及氫氣的含量；經(jīng)催化后的熱解氣進(jìn)入到噴淋塔8，使氣液兩相分離，液相通過噴淋塔液相出口10進(jìn)入到油水分離裝置11；氣相主要是小分子烷烴、烯烴、一氧化碳及氫氣等不凝氣，進(jìn)入到氣體干燥裝置14；氣體干燥裝置14中的干燥源為一級(jí)裂解裝置2產(chǎn)生的熱解爐渣；氣體干燥裝置14中的爐渣排出后回收，爐渣干燥后的氣體進(jìn)入燃燒裝置18；這些小分子烷烴、烯烴、一氧化碳和氫氣，直接作為清潔能源對(duì)一級(jí)裂解裝置2進(jìn)行加熱；為保證一級(jí)裂解裝置能源供應(yīng)20穩(wěn)定，增加一個(gè)外部燃?xì)夤?yīng)19，實(shí)現(xiàn)對(duì)自持供能轉(zhuǎn)化的補(bǔ)充。

本實(shí)施例采用多級(jí)裂解，解決了渣油能量再利用，實(shí)現(xiàn)熱解裝置能量自持；具有熱解爐渣干燥、預(yù)熱產(chǎn)生的不凝氣，實(shí)現(xiàn)能量高效利用等積極效果。