一種油田井下作業(yè)包裹油泥廢棄防護(hù)物無害化處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及油田資源與環(huán)境技術(shù)領(lǐng)域中一種廢棄防護(hù)物無害化處理方法，尤其是一種井下作業(yè)包裹油泥廢棄防護(hù)物無害化處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]油田生產(chǎn)井下作業(yè)，為了防止作業(yè)過程中產(chǎn)生的油泥、泥漿等固廢物污染作業(yè)場周邊環(huán)境，一般采用鋪有防滲布的臨時土池子對這些固廢物進(jìn)行收集及暫存，井下作業(yè)施工完成后產(chǎn)生的泥漿、油泥等可以拉運(yùn)至已建含油污泥處理站進(jìn)行處理，但裹有油泥的防滲布等防護(hù)物只能進(jìn)行暫存堆放，目前沒有1套行之有效的處理技術(shù)。
[0003]裹有油泥的防護(hù)物從環(huán)境保護(hù)要求的角度屬危險固廢物，難以降解，倘若處理不善，會給周邊的大氣、水、土壤等環(huán)境造成污染，甚至危害人類的身心健康。2015年1月《新環(huán)保法》的頒布實(shí)施，對危險固體廢物的處置、處理及環(huán)境污染防治等提出了更加嚴(yán)格的要求，處罰的力度也更加的嚴(yán)厲。因?yàn)橛吞锬壳皼]有能夠符合環(huán)保要求并實(shí)現(xiàn)裹有油泥防滲布等固廢物達(dá)標(biāo)處理的技術(shù)，致使許多井下作業(yè)任務(wù)無法實(shí)施，制約了鉆井、采油等單位的生產(chǎn)進(jìn)度，嚴(yán)重地影響了油田的生產(chǎn)及產(chǎn)能指標(biāo)的完成。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明在于克服【背景技術(shù)】中存在的現(xiàn)有油田沒有能符合環(huán)保要求并實(shí)現(xiàn)裹有油泥防滲布固廢物達(dá)標(biāo)處理技術(shù)的問題，而提供一種油田井下作業(yè)包裹油泥廢棄防護(hù)物無害化處理方法。該油田井下作業(yè)包裹油泥廢棄防護(hù)物無害化處理方法，能夠從井下作業(yè)包裹油泥廢棄防護(hù)物中回收燃料油、可燃?xì)?，?shí)現(xiàn)井下作業(yè)廢棄防護(hù)物及包裹油泥的無害化處理。
[0005]本發(fā)明解決其問題可通過如下技術(shù)方案來達(dá)到:該油田井下作業(yè)包裹油泥廢棄防護(hù)物無害化處理方法，包括以下步驟:
(1)、物料的破碎密閉上料系統(tǒng):物料首先進(jìn)入破碎機(jī)，將物料破碎成5-lOcm，經(jīng)輸送機(jī)輸送至旋轉(zhuǎn)熱解爐的液壓進(jìn)料系統(tǒng)；在液壓進(jìn)料系統(tǒng)直接和旋轉(zhuǎn)熱解爐密封室相連接；
(2)、物料的微負(fù)壓熱解析:物料經(jīng)步驟(1)破碎密閉上料系統(tǒng)送入微負(fù)壓間接加熱旋轉(zhuǎn)熱解爐內(nèi)，根據(jù)物料的性質(zhì)，調(diào)控旋轉(zhuǎn)熱解爐內(nèi)溫度及熱解時間；旋轉(zhuǎn)熱解爐內(nèi)物料在真空度為0.02Mpa的微負(fù)壓環(huán)境下，首先在2h內(nèi)由室溫升至200°C，在100°C ~200°C之間停留1.5h，此時有大量水蒸氣蒸出；接著以平均35°C /h -55°C /h的升溫速率由200°C升至500°C，累計升溫時間 5.5h ~8.5h，其中在 200。。~300°C之間停留 lh ~2h，300°C ~400°C之間停留2.5h ~3.5h，400°C ~500°C之間停留1.0h ~5.0h，此控溫段產(chǎn)生大量的裂解餾分，經(jīng)冷凝后回收；最后以平均50°C /h -60°C /h的降溫速率由500°C降至400°C以下；熱解后的殘渣經(jīng)冷卻提升機(jī)送至冷卻料倉冷卻后輸送至打包系統(tǒng)；
(3)、氣液分離及液相回收:物料在旋轉(zhuǎn)熱解爐內(nèi)熱解析后產(chǎn)生的蒸汽首先經(jīng)過分汽包進(jìn)行初次分離，經(jīng)分汽包分離出來的液相為重油，氣相進(jìn)入冷凝器進(jìn)一步冷凝回收，經(jīng)冷凝器冷凝回收的液相進(jìn)入油水分離器進(jìn)行油水分離，分離出來的燃料油進(jìn)入油回收儲罐，分離出來的含油污水輸送至含油污水處理站處理后回注地下；
(4)、不凝氣凈化及回用:經(jīng)冷凝器后產(chǎn)生的不凝氣，經(jīng)過廢氣凈化裝置去除不凝氣中的酸性氣體以及灰塵，經(jīng)阻火器與天然氣一起作為燃料經(jīng)燃燒器點(diǎn)燃，給旋轉(zhuǎn)熱解爐提供熱源；
(5)、煙氣處理及排放:燃燒室內(nèi)來自于不凝氣及天然氣的燃燒產(chǎn)生的煙氣，首先經(jīng)過濕式脫硫除塵裝置脫除煙氣中酸性氣體，最后經(jīng)活性炭吸附裝置脫除煙氣中的一氧化碳、氮氧化物以及煙塵，煙氣最終達(dá)標(biāo)排放。
[0006](6)、自動高溫出渣系統(tǒng):熱解后的殘渣通過出渣輸送機(jī)，經(jīng)冷卻提升機(jī)送至冷卻料倉，冷卻后輸送至打包系統(tǒng)。
[0007]本發(fā)明與上述【背景技術(shù)】相比較可具有如下有益效果:該油田井下作業(yè)包裹油泥廢棄防護(hù)物無害化處理方法，采用微負(fù)壓間接加熱旋轉(zhuǎn)爐熱解工藝，配套氣液分離及液相回收系統(tǒng)、不凝氣凈化及回用系統(tǒng)、自動高溫出渣系統(tǒng)、煙氣處理及排放系統(tǒng)以及溫控、壓控等自控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了油田井下作業(yè)廢棄防護(hù)物及包裹油泥的無害化處理，徹底消除油田固體廢棄物的污染。采用本發(fā)明工藝不僅在確保煙氣、殘渣達(dá)到國家相應(yīng)排放標(biāo)準(zhǔn)的同時實(shí)現(xiàn)固廢物的無害化處理，而且還能回收燃料油、可燃?xì)饽芰?，產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)效益。
[0008]【附圖說明】:
附圖1是本發(fā)明的工藝流程示意圖。
[0009]【具體實(shí)施方式】:
下面將結(jié)合具體實(shí)施例及附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明:
如圖1所示，油田井下作業(yè)廢棄防護(hù)物及包裹油泥無害化處理方法含有以下工藝步驟:
1、物料的破碎密閉上料系統(tǒng):物料首先進(jìn)入雙軸破碎機(jī)，在合金鋼制刀具的作用下，將物料破碎成5-lOcm，經(jīng)全自動密閉刮板輸送機(jī)輸送至旋轉(zhuǎn)熱解爐的液壓進(jìn)料系統(tǒng)；液壓進(jìn)料系統(tǒng)直接和旋轉(zhuǎn)熱解爐密封室相連接，杜絕了因進(jìn)料口過大造成封閉不嚴(yán)的情況。
[0010]2、物料的微負(fù)壓熱解析:物料經(jīng)破碎密閉上料系統(tǒng)送入微負(fù)壓間接加熱旋轉(zhuǎn)熱解爐內(nèi)，根據(jù)物料的性質(zhì)，調(diào)控旋轉(zhuǎn)熱解爐內(nèi)溫度及熱解時間；旋轉(zhuǎn)熱解爐內(nèi)物料在真空度為0.02Mpa的微負(fù)壓環(huán)境下，首先在2h內(nèi)由室溫升至200°C，在100°C ~200°C之間停留1.5h，此時有大量水蒸氣蒸出；接著以平均35°C /h -55°C /h的升溫速率由200°C升至500°C，累計升溫時間5.5h ~8.5h，其中在200°C~300°C之間停留lh ~2h，300°C ~400°C之間停留2.5h~3.5h，400°C ~500°C之間停留1.0h ~5.0h，此控溫段產(chǎn)生大量的裂解餾分，經(jīng)冷凝后回收；最后以平均50°C/h ~60°C/h的降溫速率由500°C降至400°C以下；熱解后的殘渣經(jīng)冷卻提升機(jī)送至冷卻料倉冷卻后經(jīng)輸送機(jī)輸送至自動打包系統(tǒng)，裝袋打包后外運(yùn)。
[0011]3、氣液分離及液相回收:物料在旋轉(zhuǎn)熱解爐內(nèi)熱解析后產(chǎn)生的蒸汽(包括水蒸氣及熱解餾分)首先經(jīng)過分汽包進(jìn)行初次分離，經(jīng)分汽包分離出來的液相為重油，氣相進(jìn)入冷凝器進(jìn)一步冷凝回收，經(jīng)冷凝器冷凝回收的液相進(jìn)入油水分離器進(jìn)行油水分離，分離出來的燃料油(其中汽油和柴油合計所占比例在40%~70%)進(jìn)入油回收儲罐，分離出來的含油污水(含油量< 1000mg/L，懸浮固體含量< 200mg/L)輸送至就近的含油污水處理站處理后回注地下。
[0012]4、不凝氣凈化及回用:經(jīng)冷凝器后產(chǎn)生的不凝氣，主要以的有機(jī)烴類、灰塵以及酸性氣體為主，經(jīng)過廢氣凈化裝置去除不凝氣中的酸性氣體以及大部分灰塵(除塵效果可達(dá)到85%以上)，經(jīng)阻火器與天然氣一起作為燃料經(jīng)燃燒器點(diǎn)燃，給旋轉(zhuǎn)熱解爐提供熱源。
[0013]5、煙氣處理及排放:燃燒室內(nèi)產(chǎn)生的煙氣主要來自于不凝氣及天然氣的燃燒。煙氣首先經(jīng)過濕式脫硫除塵裝置脫除煙氣中的S02、H2S等酸性氣體，最后經(jīng)活性炭吸附裝置脫除煙氣中的一氧化碳、氮氧化物以及煙塵，確保煙氣最終達(dá)標(biāo)排放。
[0014]6、自動高溫出渣系統(tǒng):熱解后的殘渣通過出渣輸送機(jī)，經(jīng)環(huán)鏈斗式冷卻提升機(jī)送至冷卻料倉，冷卻后經(jīng)輸送機(jī)輸送至自動打包系統(tǒng)，裝袋打包后外運(yùn)。
[0015]7、步驟2所述物料的微負(fù)壓熱解析，為了確保物料熱解后殘渣能達(dá)到國家相應(yīng)排放標(biāo)準(zhǔn)，旋轉(zhuǎn)熱解爐累計反應(yīng)時間應(yīng)不小于10h，一般控制在10h~15h內(nèi)。
[0016]步驟2所述微負(fù)壓間接加熱旋轉(zhuǎn)熱解爐，是將旋轉(zhuǎn)熱解爐置于燃燒室內(nèi)，燃燒室內(nèi)設(shè)置多組燃燒器，燃燒器以天然氣和回收的不凝氣作為燃料對旋轉(zhuǎn)熱解爐外壁進(jìn)行加熱升溫，通過來自旋轉(zhuǎn)熱解爐壁的熱量對旋轉(zhuǎn)熱解爐內(nèi)待處理物料進(jìn)行間接加熱，實(shí)現(xiàn)了靜態(tài)供熱和動態(tài)受熱，這種間接加熱方式確保了物料熱解析的徹底性、回收燃料油的回收率以及熱解后煙氣、殘渣達(dá)到國家相應(yīng)排放標(biāo)準(zhǔn)。
[0017]8、步驟2所述微負(fù)壓間接加熱旋轉(zhuǎn)熱解爐，旋轉(zhuǎn)速度在0~lr/min可調(diào)，內(nèi)部采用了結(jié)焦清除系統(tǒng)，采用雙螺旋刮刀緊貼爐壁往復(fù)運(yùn)動，在旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的同時，實(shí)現(xiàn)刮刀和爐體不同轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)，在結(jié)焦初期即將膠體清除，徹底解決了爐壁結(jié)焦問題，極大地保證燃燒熱能的有效利用。
[0018]9、步驟3所述分汽包與燃燒器聯(lián)鎖，可以通過燃燒器的燃燒量調(diào)控分汽包的溫度及壓力。要求分汽包的溫度控制在150°C以下，壓力控制在0.04Mpa以下。
[0019]10、步驟4所述燃燒器采用全自動控制系統(tǒng)，可依據(jù)旋轉(zhuǎn)熱解爐爐膛內(nèi)以及分汽包的溫度自動調(diào)控燃燒溫度，燃?xì)饬髁空{(diào)控范圍為16~150Nm3/h。
[0020]實(shí)施例1:
對大慶油田約1500t井下作業(yè)包裹油泥廢棄防護(hù)物進(jìn)行無害化處理，提供1套15t/d微負(fù)壓間接加熱旋轉(zhuǎn)爐熱解工藝，處理周期3個月。物料經(jīng)行吊抓斗送入破碎機(jī)，破碎后經(jīng)全密閉刮板輸送機(jī)輸送至旋轉(zhuǎn)熱解爐的液壓進(jìn)料機(jī)，15t破碎后的物料一次性由液壓進(jìn)料機(jī)送至旋轉(zhuǎn)熱解爐中。啟動負(fù)壓系統(tǒng)使得旋轉(zhuǎn)熱解爐內(nèi)真空度達(dá)到0.02Mpa，確保旋轉(zhuǎn)熱解爐轉(zhuǎn)速為0.4r/min,點(diǎn)燃5組燃燒器中的3組，使得3組燃燒器全負(fù)荷工作，通過溫度、壓力監(jiān)控系統(tǒng)調(diào)控爐內(nèi)的溫度。2h后爐內(nèi)溫度由30°C升至200°C，此時分汽包的溫度為90°C，從冷凝器出口視鏡看到開始回流液體；點(diǎn)燃第4組燃燒器，以50~55°C /h的升溫速率繼續(xù)升溫，使得爐內(nèi)溫度由200°C升至300°C，此時分汽包的溫度恒定在90°C，期間有大量的液相回流；繼續(xù)以40~45°C /h的升溫速率升溫，使得爐內(nèi)溫度由300°C升至400°C，此時分汽包的溫度在2.5h內(nèi)逐漸由90°C上升至150°C，又在0.5h內(nèi)降至130°C，期間爐內(nèi)產(chǎn)生不凝氣最大，液相回流量最大；為了保證較高的液相回收率以及確保殘渣中含油量達(dá)到相應(yīng)的國家排放標(biāo)準(zhǔn)，點(diǎn)燃第5組燃燒器，以95~100°C /h的升溫速率繼續(xù)升溫，使得爐內(nèi)溫度由400°C快速升至500°C，此時分汽包的溫度逐漸由130°C降至100°C，期間液相回流量開始減少；依次關(guān)閉第5組、4組、3組燃燒器，以50°C /h的降溫速率降溫