一种高原环境用纳米油泥热洗系统及工艺

技术领域

本发明涉及含油污泥处理设备技术领域，更具体的是涉及高原环境的纳米油泥热洗系统技术领域。

背景技术

油泥是在石油开采、运输、炼制过程中产生的含油固体废物。油泥中含有大量的苯系物、酚类、蒽、芘等有恶臭的有毒物质，污染空气、地下水和土壤，对生态系统造成难以愈合的伤害，同时，油泥的沉积会造成采油、炼油设备的停工停产清洁疏通的频率增加，影响企业经济效益。含油污泥已被列入国家危险废物名录，国家强制要求企业要对其生产的油泥进行处理。因此，对油泥进行无害化、资源化、减量化处理已成为企业应做、要做之事。

传统油泥热洗装置通常采用多级搅拌清洗、沉降工艺，工艺流程长，设备、管道多，密封点、维护点、易冻堵点、升压点多，单纯搅拌的脱油率有限，药剂无效消耗量大，沉降工艺速度慢、时间长，多级搅拌设备、沉降设备占地面积大、相应的配套多，热量流失点多。

某些油田位处高原，其高原环境对油泥处理系统产生不利的影响，对油泥处理系统的可靠性、经济性、设备故障率、维护频次和维护成本提出了更高的要求，因此传统的油泥热洗系统在高原环境下的运行受到了限制，导致其对油泥的处理效果不好，处理效率也很低。

发明内容

本发明的目的在于现有技术中的油泥热洗系统不适用于高原环境的问题，为了解决上述技术问题，本发明提供适用于高原环境的纳米油泥热洗机。

本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

一种高原环境用纳米油泥热洗系统，该系统包括：筛分机、输送机、破碎机、药剂罐、计量泵、加热炉、换热器、纳米热洗机、离心机、油水分离器、储油罐、压滤机、堆放场；

所述纳米热洗机上设置有与输送机连通的油泥管路、与药剂罐连通的药剂管路、与压缩机连通的压缩气管路、与加热炉连通的高温蒸汽管路、与换热器连通的热水管路、与油水分离器连通的浮油管路、与离心机连通的流化物管路；

所述换热器与所述加热炉之间连接有热烟气通道；所述离心机的液相通道连接有油水分离器，固相通道连接压滤机；油水分离器和压滤机分离出的污水进入污水处理厂；压滤机中的残渣进入堆放场。

该系统通过对流化、均质、浸泡、氧化等工艺进行了集成，缩短了工艺路线，用一个纳米热洗机实现对油泥的搅拌、流化、均质、洗涤、高效率脱油，降低热洗系统设备、管路、阀体数量，减少连接点、密封点、热量流失点，从而提高热洗系统的可靠性。

进一步的，所述加热炉利用燃气将水加热成75-85℃的高温蒸汽，所述高温蒸汽输送进所述纳米热洗机对油泥进行升温、流化。

进一步的，所述换热器用于回收所述加热炉产生的热烟气中的余热，利用热烟气对进入纳米热洗机的水进行加热。

进一步的，所述纳米热洗机中连接有同轴组合搅拌器、微孔曝气器、节流口式纳米气泡发生器；所述同轴组合搅拌器由径向流搅拌器和轴向流搅拌器组合而成。

其中，所述微孔曝气器处于纳米热洗机的底部，用于产生大量的气泡。

其中，所述节流口式纳米气泡发生器采用溶气释气的方式产生大量纳米气泡。

径向流搅拌器以剪切作用见长，利用其高速旋转，对微孔曝气器产生的微纳米气泡进行反复剪切、破碎，进一步降低气泡的直径，提高纳米级气泡比例与数量；轴向流搅拌器以轴向循环见长，利用其较高的轴向力、循环能力，促进流体的轴向流动，提高混合效果。

微孔曝气器处于纳米热洗机的底部，用于产生大量的气泡；节流口式纳米气泡发生器采用溶气释气的方式产生大量纳米气泡。此种纳米热洗机采用剪切空气法和溶气释气法生产纳米气泡，耗能相对较低、气泡产生率较高、不会产生二次污染。纳米气泡具有上升速度慢，停留时间长，界面电位高，能产生强氧化性自由基的特点，可显著提高药剂利用率、药剂清洗效果、破乳效果、脱稳效果、流化效果，提高油泥脱油率。油泥经纳米热洗机热洗处理，产生浮油和流化物。

进一步的，所述离心机用于将流化后的油泥进行固液分离，固相进入压滤机中进行进一步的脱水，形成废渣。

进一步的，所述油水分离器对纳米热洗机产生的浮油和离心机分离出的液相进行水油分离，回收石油。

进一步的，该系统还包括温控系统，温控系统根据热洗机的出口处温度与高温蒸汽进口处的温度对燃气和高温蒸汽的流量进行控制。

为了实现上述目的，本申请还提出了一种高原环境用纳米油泥热洗系统的工艺，其特征在于，具体包括以下步骤：

(1)通过筛分机将油泥中的大块油泥筛出，大块油泥进入到破碎机中进行粉碎处理，合格的油泥通过输送机输送到纳米热洗机中；

(2)向纳米热气机中加入药剂、压缩气、高温蒸汽和60℃的热水，对进入到纳米热洗机中的油泥进行热洗处理；

(3)经过热洗处理后产生的浮油进入到油水分离器中，流化物进入到离心机中；

(4)进入到油水分离器中的浮油被分离成油和污水，其中油进入到储油罐中，污水进入到污水处理厂；

(5)进入到离心机中的流化物经过离心处理之后的液相进入到另一个油水分离器中，经过油水分离器分离之后产生的油进入储油罐，污水进入污水处理厂；固相进入到压滤机中，经过压滤机处理之后的残渣放到堆放场，污水排入污水处理厂。

本发明的有益效果如下：

(1)本发明的纳米油泥热洗系统采用了纳米油泥热洗机，集成了传统热洗工艺的均质、流化、洗涤、破乳、气浮等工艺，缩短工艺路线，取消了传统热洗均质槽、流化槽、搅拌罐等工艺设备以及设备间管道、阀体、泵的数量，系统性降低高原环境下的故障点，降低维护频次；

(2)本发明根据油泥的含液量不同而针对性提出了不同的热洗系统，提高系统中设备的有效使用率；

(3)本发明对加热炉的热烟气进行了余热回收，提高燃气热值的利用率，提高加热炉的效率；

(4)本发明油泥脱油率高，处理效果好，所耗药剂相对少，药剂利用率高，副作用小。

附图说明

图1是本发明中高原环境下处理油泥(干料)的纳米油泥热洗系统的工艺流程图；

图2是本发明中高原环境下处理油泥(湿料)的纳米油泥热洗系统的工艺流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1所示，本实施例以干料含油污泥为处理对象，具体实施方法为：

油泥(干料)先经筛分机筛分，符合工艺要求的油泥经输送机送入纳米热洗机。物料中被筛分出来的大块油泥送入破碎机进行破碎，其中含油率高的部分作为新的物料进入处理流程，其余低含油率的石块等送入堆放场。

燃气加热炉将水加热至沸腾，形成80℃高温蒸汽。0.3-0.4MPa蒸汽经泵、管道进入纳米热洗机，用于加热物料。燃气加热炉生成的热烟气经换热器回收余热。经换热器加热的热水(>60℃)经泵、管道进入纳米热洗机，用于流化物料。

纳米热洗机利用搅拌器、曝气装置、节流口式纳米气泡发生器，通过溶气释气法、剪切破碎法产生大量的微纳米气泡。高电位的纳米气泡具有较好的吸附能力。气泡破裂时瞬间释放能量对物料进行“微观搅拌”，并产生大量氧化性强的自由基，分解物料中有机物。搅拌器的“宏观搅拌”和气泡的“微观搅拌”使物料与药剂充分的混合、反应，部分油液被分离、上浮，形成浮油层，并通过管道进入油水分离器进行脱水处理。剩余油液与水、泥形成流化物，通过管道进入离心机进行固液分离。

固液分离后的固相经压滤机进一步脱水，形成残渣，液相经油水分离器进一步回收油液。系统产生的污水经污水处理后循环利用，亦可作他用。

温控系统根据纳米热洗机的出口处温度与高温蒸汽进口处的温度对燃气和高温蒸汽的流量进行控制。保证纳米热洗机出口处温度>50℃。

实施例2

如图2所示，该实例的处理对象为含油污泥(湿料，含液量>80％)，与实施例1的不同之处在于：油泥(湿料)经输送装置直接输送至纳米热洗机；换热器回收热烟气中的余热，对水进行预加热，提高加热炉效率、燃气热值的利用率，降低生产成本。