一种油泥处理方法及系统与流程

本技术属于含油固体废弃物处理，尤其涉及一种油泥处理方法及系统。

背景技术：

1、油泥是在油田钻井开采、运输、炼制及油污水处理过程中产生的含油固体废弃物。一般来说，油泥含油量高(在10％-50％)，含水量在50％-90％，黏度大，脱水难，是黑色粘稠状的半流体。含油污泥组成中不仅具有大量老化原油、沥青质、蜡质、胶体、细菌、固体悬浮物、盐类、腐蚀性产物、酸性气体和化学重金属超标物质(如铜、锌、铬、汞等)等，还包括在生产过程中所加入的缓蚀剂、凝聚剂、杀菌剂、阻垢剂等水处理剂，这些有害物质如果得不到有效而及时地处理，将对周边农作物土壤耕种、水体、空气、生态环境等都会产生严重的危害和腐蚀。因此，油泥已经被我国列入国家危险废物名录，同时也为油泥处置(如填埋、热解、焚烧等)制定了相应环保标准。

2、目前，油泥处理实际生产过程普遍采用热解法。所谓热解法是指在惰性气氛微正压的条件下将含油污泥通过送至热解炉后进行加热处理后分离为热解渣、热解液、热解气，从而达到含油污泥资源化利用。但是，直接将油泥干化后进行热解易造成油泥中油相因受热而分解为热解气和热解碳而影响油泥热解油品收率，同时所产生的油泥渣作为危险废弃物尚需额外配制熔融燃烧炉进行单独处理。

3、因此，亟需一种油泥处理技术，使其可以克服传统油泥热解造成热解油品收率偏低的缺陷，同时还可实现含油污泥的绿色无害化处理。

技术实现思路

1、有鉴于此，本技术的一个目的在于提供一种油泥处理方法，将油泥与抽提溶剂混合后，依次进行抽提分离、热解气化和熔融燃烧处理等，不仅解决了传统油泥热解造成热解油品收率偏低问题，同时还可实现热解渣的绿色无害化处理，进而实现了含油污泥全程绿色处置和能量利用。

2、本技术的另一个目的在于提供一种油泥处理系统。

3、为达到上述目的，本技术的第一方面提出了一种油泥处理方法，包括：

4、将油泥干燥后与抽提溶剂混合，得到第一混合物；

5、将所述第一混合物进行抽提分离，得到油泥渣和含油气相混合物；

6、将所述油泥渣、过热蒸汽和第一氧化剂进行热解气化反应，得到气化油气和气化渣；

7、将至少部分含油气相混合物进行油气分离，得到气化气；

8、将所述燃料气体与第二氧化剂进行燃烧，并利用所述燃烧产生的热量熔融所述气化渣，得到熔渣和热烟气；所述燃料气体包括所述气化气。

9、在一些实施方式中，所述油泥处理方法，还包括：在所述抽提分离的过程中，将所述气化油气与所述第一混合物进行间接换热或直接换热。

10、在一些实施方式中，所述含油气相混合物包括第一含油气相混合物和第二含油气相混合物，所述第一含油气相混合物包括焦油，所述第二含油气相混合物包括所述抽提溶剂和轻质油。

11、在一些实施方式中，当所述气化油气与所述第一混合物进行间接换热时，所述将至少部分含油气相混合物进行油气分离，包括：

12、将所述第一含油气相混合物进行所述油气分离，得到所述气化气和第一液相；所述第一液相包括焦油；

13、在一些实施方式中，当所述气化油气与所述第一混合物进行直接换热时，所述将至少部分含油气相混合物进行油气分离，包括：

14、将所述含油气相混合物全部进行所述油气分离，得到所述气化气和第二液相；所述第二液相所述抽提溶剂、轻质油和焦油。

15、在一些实施方式中，所述油泥处理方法，还包括：

16、将所述第一液相和所述第二含油气相混合物进行分级蒸馏，得到回收的抽提溶剂、轻质油、水和重质油；

17、将所述回收的抽提溶剂回用于所述混合的过程。

18、在一些实施方式中，将所述第二液相进行分级蒸馏，得到所述抽提溶剂、轻质油、水和重质油；

19、将所述回收的抽提溶剂回用于所述混合的过程。

20、在一些实施方式中，所述第一氧化剂和所述第二氧化剂均包括经过预热的空气。

21、在一些实施例中，所述燃料气体还包括燃气。

22、在一些实施方式中，所述油泥处理方法，还包括：

23、将所述热烟气与水进行第一换热，得到所述过热蒸汽和第一降温后的热烟气；

24、将所述第一降温后的热烟气与空气换热，得到所述经过预热的空气和第二降温后的热烟气；

25、将所述第二降温后的热烟气用于所述干燥的干燥气体。

26、在一些实施方式中，所述干燥的温度为200-250℃。

27、在一些实施方式中，所述第一混合物中，所述干燥后的油泥与所述抽提溶剂的质量比为1：(1-2)。

28、在一些实施方式中，所述抽提溶剂包括轻质煤焦油、苯、甲苯中的至少一种。

29、在一些实施方式中，所述气化油气的温度为700-800℃。

30、在一些实施方式中，所述抽提分离的时间为2-4min。

31、在一些实施方式中，所述油泥渣、过热蒸汽和第一氧化剂三者的质量比为(0.8-1.0)：(0.48-1.2)：(0.1-0.6)。

32、在一些实施方式中，所述热解气化的反应温度为800-850℃，所述热解气化的反应时间为3-10min。

33、在一些实施方式中，所述熔融的温度为1300-1500℃，所述熔融的时间为0.5-1.0h。

34、在一些实施方式中，气化渣的组成包括：气化反应性差的可燃物和惰性灰分等。

35、在一些实施方式中，所述油泥渣的组成包括：可燃物和惰性灰分等。

36、在一些实施方式中，所述气化气的组成包括：一氧化碳、二氧化碳、氢气和甲烷等。

37、在一些实施方式中，将油泥干燥后与抽提溶剂混合的方式包括搅拌混合或超声分散。

38、本技术的第二方面提出了一种油泥处理系统，包括：

39、干燥单元，用于将油泥进行干燥；

40、混合单元，所述混合单元连接所述干燥单元和抽提溶剂源，以将干燥后的油泥与所述抽提溶剂进行混合得到第一混合物；

41、抽提分离单元，所述抽提分离单元连接所述混合单元，以将所述第一混合物进行抽提分离得到油泥渣和含油气相混合物；

42、热解气化单元，所述热解气化单元连接所述抽提分离单元，用于将所述油泥渣进行热解气化得到气化油气和气化渣；

43、熔融燃烧单元，所述熔融燃烧单元连接所述热解气化单元，所述熔融燃烧单元用于将所述气化渣进熔融燃烧处理以得到熔渣和热烟气。

44、在一些实施方式中，所述抽提分离单元包括第一壳体，所述第一壳体的顶部设有用于所述第一混合物进入所述第一壳体的第一入口，所述第一壳体的底部设有用于所述油泥渣排出的第一出口，所述第一壳体内相对的两侧间隔设有若干倾斜板，且上下相邻的两块所述倾斜板之间的夹角为锐角。

45、在一些实施方式中，所述油泥处理系统还包括油气分离单元，所述油气分离单元连通所述抽提分离单元、所述熔融燃烧单元和分级蒸馏单元，所述分级蒸馏单元连通所述混合单元。

46、在一些实施方式中，所述油泥处理系统还包括余热回收单元，所述余热回收单元的冷侧连通水源和热解气化单元。

47、在一些实施方式中，所述热解气化单元和所述熔融燃烧单元分体设置或者一体成型。

48、在一些实施方式中，所述第一壳体下端设有用于所述气化油气进入所述第一壳体的第二入口，所述第一壳体的上端设有第二出口。

49、在一些实施方式中，所述抽提分离单元还包括第二壳体，所述第二壳体套设在所述第一壳体的外部，且所述第二壳体的内壁与所述第一壳体的外壁构成环状封闭空间；所述第二壳体下端设有用于所述气化油气进入所述第一壳体的第二入口，所述第二壳体上端设有用于所述气化油气排出的第三出口，所述第一壳体顶部设有第四出口。

50、在一些实施方式中，所述油泥处理系统还包括空气预热单元，所述空气预热单元的热侧连通所述余热回收单元的热侧和所述干燥单元，所述空气预热单元的冷侧连通空气源、所述热解气化单元和所述熔融燃烧单元。

51、在一些实施方式中，所述分级蒸馏单元还连接所述抽提分离单元。

52、在一些实施方式中，所述熔融燃烧单元还连接燃气源。

53、在一些实施方式中，所述混合单元为带有搅拌器的反应釜或者带有搅拌器的容器。

54、在一些实施方式中，所述倾斜板与水平面的夹角为25-35°。

55、本技术的油泥处理方法，至少可带来以下有益效果：

56、1、将油泥与抽提溶剂混合后，依次进行抽提分离、热解气化和熔融燃烧处理，可提高油泥热解油品收率，并实现热解渣的绿色无害化处理。具体来说：

57、将油泥与抽提溶剂混合、抽提分离，可实现油泥的两次油相抽提分离，初步实现了油泥油相收率在在34-46％wt，远远高于传统油泥热解油品收率(25-38％wt)。

58、将抽提分离后的油泥渣进行热解气化反应，产生的气化渣组成不含未回收的油品，可以直接进行熔融无害化处理，得到的熔渣冷却后可进行绿色填埋。

59、2、实现了含油污泥全程绿色处置和能量综合。具体来说：将油泥与抽提溶剂混合后，依次进行抽提分离、热解气化和熔融燃烧处理，并将抽提分离的含油泥混合物进行油气分离、分级蒸馏，回收的抽提溶剂可回用于油泥与抽提溶剂混合过程；熔融燃烧产生的热烟气依次与水、空气换热，一方面实现了余热的梯级利用，另一方面得到的过热蒸汽可作为反应气体与部分预热空气可参与热解气化，部分预热空气可与油气分离得到的气化气燃烧提供熔融气化渣所需的热量，而与水、空气换热之后的烟气可作为干燥油泥的干燥气。

60、本技术的油泥处理系统，可用于本技术的油泥处理方法，其至少具有本技术的油泥处理方法的有益效果。

61、本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。