一种热相分离耦合热等离子体处置油田油泥装置的制作方法

本发明涉及专门适用于焚烧特殊废物或低品位燃料，特别涉及一种热相分离耦合热等离子体处置油田油泥装置。

背景技术：

1、油泥是在原油开采、集输、炼制以及炼油厂污水处理过程中所产生的固体废弃物，含有大量的残留油类以及苯系物、酚类、蒽等恶臭的有毒物质和大量的病原菌、重金属、多氯联苯、二恶英等有毒有害物质，直接焚烧是目前油泥处置的主要方法，但是由于沥青等重质组分的存在，导致焚烧烟气中含有大量未燃尽的有毒有害组分，极易引起二次污染，因此需要使用到等离子体处置装置；

2、现有等离子体处置装置在使用时存在以下问题：现有油泥在进入到等离子体处置装置内，是由等离子体炬产生高温对油泥进行处理，然而现有大多数等离子体处置装置上的等离子体炬与炉体之间为固定的，这样导致等离子体炬的安装角度为固定的，这样无法调整炉内高温气流场和火焰旋流场的位置，导致不能获得理想的火焰旋流场，造成炉体内无法形成均匀的温度场，因此无法保障对油泥的处理效果以及处理效率。

技术实现思路

1、本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种热相分离耦合热等离子体处置油田油泥装置，能够解决等离子体处置装置上的等离子体炬与炉体之间为固定的，这样导致等离子体炬的安装角度为固定的，这样无法调整炉内高温气流场和火焰旋流场的位置，导致不能获得理想的火焰旋流场，造成炉体内无法形成均匀的温度场，因此无法保障对油泥的处理效果以及处理效率的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种热相分离耦合热等离子体处置油田油泥装置，包括炉体，所述炉体的外表面转动嵌套有球型筑体，球型筑体内套设有等离子体炬，等离子体炬的一端设于炉体内并且另一端设于炉体的外侧，球型筑体的外表面与炉体壁面之间采用双向膨胀密封装置进行密封连接，等离子体炬位于炉体外的一端外表面套设有套环，套环上设有控制机构。

3、优选的，所述炉体的上表面固定连接有进料管，进料管的下端贯穿进了炉体内，炉体的外表面固定连接有合成气入管，合成气入管贯穿进炉体内。

4、优选的，所述炉体的下表面固定连接有熔渣排放管，熔渣排放管与炉体内部相通。

5、优选的，所述控制机构包括两个螺栓，两个螺栓呈垂直交叉的方式设于套环的外表面上，两个螺栓的一端螺纹贯穿进套环内，两个螺栓位于套环内的一端上转动连接有两个连接板。

6、优选的，所述等离子体炬面向连接板的一侧表面上固定连接有限制滑块，限制滑块设为t字状，连接板面向限制滑块的一侧表面上开设有限制滑槽，限制滑块与限制滑槽滑动连接。

7、优选的，所述炉体的外表面固定连接有支撑板，支撑板设于等离子体炬的下方，支撑板的上表面固定连接有两个安装板，两个安装板之间转动连接有螺纹杆，螺纹杆的外表面上螺纹套设有螺纹套，螺纹杆的一端转动贯穿出安装板的外表面。

8、优选的，所述支撑板的上表面固定连接有伺服电机，伺服电机的输出轴与螺纹杆固定连接。

9、优选的，两个所述安装板之间固定连接有限制滑杆，限制滑杆设于螺纹杆的下方，螺纹套滑动套设在限制滑杆的外表面上，螺纹套的上表面转动连接有转动推板，转动推板的上侧转动连接在套环的下表面。

10、优选的，一种热相分离耦合热等离子体处置油田油泥处理工艺，具体操作步骤如下：

11、s1、油泥预处理系统，不同采场的油泥经过取样分析后进行预处理、调质，使得进入到系统中的油泥物理性质基本一致，以免造成处置过程中系统设备参数的波动，影响系统的连续稳定运行；

12、s2、进料系统，来自预处理系统的油泥进入到进料系统，由进料系统将油泥输送至热相分离系统；

13、s3、热相分离系统，油泥在此系统中经历三段过程即干燥阶段110℃、碳(5-13)挥发阶段110-250℃、碳(13-25)挥发阶段250-380℃，在此过程中油泥中的水分和原油中易挥发组分被完全分离出，剩余不易挥发组分、重油和沥青质部分进入到热等离子系统；

14、s4、热等离子系统，进入系统的灰分和分离后的固定碳通过进料管进入到等离子炉炉体内进行进一步处理，使得最终的灰分热灼减率进一步降低，且满足gb4284-2018《农用污泥污染物控制标准》中之限值要求，彻底做到无害；

15、s5、冷却系统，混合气(包含原有油泥中的水气、挥发分、热解油等)经过降温水洗后绝大部分的可凝性油被冷凝下来，这部分油经过油水分离后可作为产品进行外售；不凝气(h2、co等)和等离子炉出口的气化气被抽至燃烧室在燃烧器的作用下被预热燃烧，燃烧后的高温烟气用来作为热相分离的加热源，充分节约能源；

16、经过热相分离系统的热烟气，经过换热后，烟气中大部分能量被热相分离系统所吸收，从热相分离夹套中排出，这部分烟气经过净化后由烟囱排放至大气。

17、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

18、(1)、该热相分离耦合热等离子体处置油田油泥装置及其处理工艺，由于球型筑体转动嵌套在炉体上，因此等离子体炬可以以球型筑体为转动点进行偏移角为0～60°角度转动，从而达到控制等离子体炬阳极端在炉体空间内环绕运转，可以随时调整高温气流场和火焰旋流场的位置，从而获得理想的火焰旋流场，并在炉体内形成均匀的温度场，获取最佳油泥处理效率，保障了对油田油泥的处理效果。

19、(2)、该热相分离耦合热等离子体处置油田油泥装置及其处理工艺，同步控制等离子体炬进行短距离角度调节，同时由于螺栓与套环之间为螺纹设置，使得螺栓在调节后具有一定的自锁性，保障了调节等离子体炬倾斜角度调节后的稳定性，同时螺纹调节的方式可保障等离子体炬倾斜角度调节的精度。

20、(3)、该热相分离耦合热等离子体处置油田油泥装置及其处理工艺，混合气(包含原有油泥中的水气、挥发分、热解油等)经过降温水洗后绝大部分的可凝性油被冷凝下来，这部分油经过油水分离后可作为产品进行外售；不凝气(h2、co等)和等离子炉出口的气化气被抽至燃烧室在燃烧器的作用下被预热燃烧，燃烧后的高温烟气用来作为热相分离的加热源，充分节约能源。

技术特征：

1.一种热相分离耦合热等离子体处置油田油泥装置，其特征在于：包括炉体(1)，所述炉体(1)的外表面转动嵌套有球型筑体(5)，球型筑体(5)内套设有等离子体炬(6)，等离子体炬(6)的一端设于炉体(1)内并且另一端设于炉体(1)的外侧，球型筑体(5)的外表面与炉体(1)壁面之间采用双向膨胀密封装置进行密封连接，等离子体炬(6)位于炉体(1)外的一端外表面套设有套环(7)，套环(7)上设有控制机构。

2.根据权利要求1所述的一种热相分离耦合热等离子体处置油田油泥装置，其特征在于：所述炉体(1)的上表面固定连接有进料管(2)，进料管(2)的下端贯穿进了炉体(1)内，炉体(1)的外表面固定连接有合成气入管(3)，合成气入管(3)贯穿进炉体(1)内。

3.根据权利要求1所述的一种热相分离耦合热等离子体处置油田油泥装置，其特征在于：所述炉体(1)的下表面固定连接有熔渣排放管(4)，熔渣排放管(4)与炉体(1)内部相通。

4.根据权利要求1所述的一种热相分离耦合热等离子体处置油田油泥装置，其特征在于：所述控制机构包括两个螺栓(8)，两个螺栓(8)呈垂直交叉的方式设于套环(7)的外表面上，两个螺栓(8)的一端螺纹贯穿进套环(7)内，两个螺栓(8)位于套环(7)内的一端上转动连接有两个连接板(9)。

5.根据权利要求4所述的一种热相分离耦合热等离子体处置油田油泥装置，其特征在于：所述等离子体炬(6)面向连接板(9)的一侧表面上固定连接有限制滑块(10)，限制滑块(10)设为t字状，连接板(9)面向限制滑块(10)的一侧表面上开设有限制滑槽(11)，限制滑块(10)与限制滑槽(11)滑动连接。

6.根据权利要求1所述的一种热相分离耦合热等离子体处置油田油泥装置，其特征在于：所述炉体(1)的外表面固定连接有支撑板(12)，支撑板(12)设于等离子体炬(6)的下方，支撑板(12)的上表面固定连接有两个安装板(13)，两个安装板(13)之间转动连接有螺纹杆(14)，螺纹杆(14)的外表面上螺纹套设有螺纹套(16)，螺纹杆(14)的一端转动贯穿出安装板(13)的外表面。

7.根据权利要求6所述的一种热相分离耦合热等离子体处置油田油泥装置，其特征在于：所述支撑板(12)的上表面固定连接有伺服电机(15)，伺服电机(15)的输出轴与螺纹杆(14)固定连接。

8.根据权利要求7所述的一种热相分离耦合热等离子体处置油田油泥装置，其特征在于：两个所述安装板(13)之间固定连接有限制滑杆(18)，限制滑杆(18)设于螺纹杆(14)的下方，螺纹套(16)滑动套设在限制滑杆(18)的外表面上，螺纹套(16)的上表面转动连接有转动推板(17)，转动推板(17)的上侧转动连接在套环(7)的下表面。

9.一种热相分离耦合热等离子体处置油田油泥处理工艺，该工艺采用如权利要求1-8所述的装置，其特征在于，具体操作步骤如下：

技术总结本发明公开了一种热相分离耦合热等离子体处置油田油泥装置，涉及专门适用于焚烧特殊废物或低品位燃料技术领域。该热相分离耦合热等离子体处置油田油泥装置及其处理工艺，包括炉体，所述炉体的外表面转动嵌套有球型筑体，球型筑体内套设有等离子体炬，等离子体炬的一端设于炉体内并且另一端设于炉体的外侧，该热相分离耦合热等离子体处置油田油泥装置及其处理工艺，等离子体炬可以以球型筑体为转动点进行偏移角为0～60°角度转动，从而达到控制等离子体炬阳极端在炉体空间内环绕运转，可以随时调整高温气流场和火焰旋流场的位置，从而获得理想的火焰旋流场，并在炉体内形成均匀的温度场，获取最佳油泥处理效率，保障了对油田油泥的处理效果。技术研发人员：苏朝葵,石影,陈晓超受保护的技术使用者：江苏暻慧诚环境工程有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/18