一种油洗除尘罐及热脱附高温尾气除尘冷凝系统及方法技术方案

技术编号:30944804 阅读:20 留言:0更新日期:2021-11-25 19:54
本发明专利技术提供了一种油洗除尘罐及热脱附高温尾气除尘冷凝系统及方法,所述油洗除尘罐包括油洗除尘罐罐体,罐体底部设置有清洗油储存区,用于储存清洗油,清洗油储存区设置有清洗油出口;罐体中于清洗油储存区上设置有两端开口的填料筒,填料筒的顶部与罐体之间设置有封堵端板并通过封堵端板于所述罐体顶部形成净化后脱附气区;填料筒的底部设置有填料床层,填料筒的顶端开口处设置有除雾器,填料床层与除雾器之间设置有喷油器,清洗油出口通过管路经由循环油泵与所述喷油器相连通;填料筒的外侧壁与罐体内侧壁之间形成环形通道;罐体的上部设置有进气管,以将待处理高温脱附尾气送入所述环形通道;所述罐体的顶部于净化后脱附气区设置有排气管。区设置有排气管。区设置有排气管。

【技术实现步骤摘要】
一种油洗除尘罐及热脱附高温尾气除尘冷凝系统及方法


[0001]本专利技术涉及一种油洗除尘罐及热脱附高温尾气除尘冷凝系统及方法,属于石油化工行业含油固体废弃物资源化处理


技术介绍

[0002]石油在勘探、开采、储运、炼化过程中,会产生大量的含油固体废弃物,通常包括油基钻屑与含油污泥两大类,由于含油固体废弃物含有大量石油烃类、固体悬浮物、细菌、盐类、絮凝剂、缓蚀剂、阻垢剂等化学药剂,是国家明确的危险废物,需要进行妥善的无害化处理。
[0003]热脱附技术起初应用于煤和木材的干馏及石油裂解工艺,现已被应用于含油固废处理及高浓度有机污染土壤修复领域。含油固废热脱附过程中,同时存在蒸馏与热分解,在绝氧条件下加热到一定温度使烃类及有机物分解,使得含油固废转变成为三种相态物质:气相为甲烷、一氧化碳等不凝气;液相以热脱附油、水为主;固相为无机矿物质与残炭。通常说来,热脱附工艺主要包括物料存储单元、热脱附反应装置、尾气除尘单元、尾气冷凝单元、不凝气处理单元、油水分离单元及污水处理单元。根据热源不同可以分为电加热、电磁加热、燃油、燃气、导热油和高温烟气加热;根据加热方式可分为直接加热、间接加热、直接-间接相结合以及直接火焰加热;根据进料不同,可以分为连续进料与间歇进料;根据炉体结构可分为转窑式脱附炉、螺旋推进式脱附、立式脱附塔和流化床式脱附炉;根据设备布置可分为单层布置和双层布置等形式。在大庆油田、新疆油田等地已建有油泥热脱附处理工程项目,在重庆某化工厂多环芳烃和石油类土壤修复、上海宝山某化工厂多环芳烃、苯系物有机污染场地修复、湖北某铬污染土壤修复等示范项目中均采用了热脱附技术。
[0004]然而,在实践应用过程中,油气冷凝系统及配套管线结焦堵塞是限制热脱附工艺连续稳定运行的主要因素。由于含油固体废物中多含有一定量的水分,热脱附过程中产生的高温油气、水蒸气及裹挟的粉尘通过风机抽引进入冷凝单元进行油、水、固三相分离。目前,国内普遍采用的分离方式是高温烟气除尘+低温冷凝工艺路线,根据冷却介质与脱附气是否接触分为直接冷凝工艺和间接冷凝工艺,直接冷凝工艺多采用水喷淋冷却,间接冷凝工艺多采用管式水冷换热器。直接水喷淋冷却方式的优点是降温冷却效果好,而且水喷淋可以进一步洗脱烟气中的粉尘,可得到纯净的不凝气组分。但冷却水消耗量加大,并产生大量的含油污水,循环喷淋过程中使得油水深度乳化,增加后续污水处理难度。管式水冷换热工艺减少了冷却水消耗量,避免了产生大量的含油污水,由于热脱附过程产生的脱附气温度一般在300℃以上,无法采用除尘效率较高的布袋式除尘器,目前普遍采用的旋风除尘器除尘效率一般在60%左右,除尘器除尘后烟气中仍含有大量的粉尘,极易堵塞后续冷凝器及配套管线,导致系统连续运行困难。此外,脱附气中的重质焦油极易吸附在粉尘表面,以粉尘为内核形成焦体附着于管道的弯头和阀门上,长期积累堵塞管道,影响阀体正常工作。
[0005]可以说,寻求一种高效可靠的热脱附尾气除尘冷凝措施是实现热脱附系统长期稳定运行的有利保障。

技术实现思路

[0006]为了解决上述的缺点和不足,本专利技术的一个目的在于提供一种油洗除尘罐。
[0007]本专利技术的另一个目的还在于提供一种热脱附高温尾气除尘冷凝系统。
[0008]本专利技术的又一个目的还在于提供一种热脱附高温尾气除尘冷凝方法。本专利技术所提供的技术方案综合油洗除尘及逐级冷凝工艺,实现了对含油固体废物热脱附气的除尘净化和凝液的逐级回收,提高了除尘和冷凝效果。
[0009]为了实现以上目的,一方面,本专利技术提供了一种油洗除尘罐,其中所述油洗除尘罐包括:
[0010]油洗除尘罐罐体,所述罐体底部设置有清洗油储存区,用于储存清洗油,清洗油储存区设置有清洗油出口;
[0011]所述罐体中于清洗油储存区上设置有两端开口的填料筒,所述填料筒的顶部与罐体之间设置有封堵端板并通过封堵端板于所述罐体顶部形成净化后脱附气区;所述填料筒的底部设置有填料床层,填料筒的顶端开口处设置有除雾器,所述填料床层与除雾器之间设置有喷油器,所述清洗油出口通过管路经由循环油泵与所述喷油器相连通;
[0012]所述填料筒的外侧壁与所述罐体内侧壁之间形成环形通道;
[0013]所述罐体的上部设置有进气管,以将待处理高温脱附尾气送入所述环形通道;所述罐体的顶部于净化后脱附气区设置有排气管。
[0014]在以上所述的油洗除尘罐中,所述除雾器用于去除气流中所携带的油雾。
[0015]在以上所述的油洗除尘罐中,优选地,所述进气管沿罐体切线方向设置于罐体的上部。其中,沿罐体切线方向设置进气管,有利用气体进罐流速。
[0016]在以上所述的油洗除尘罐中,优选地,所述清洗油出口设置有过滤器。其中,所述过滤器可避免清洗油储存区所储存的清洗油中的底渣进入循环油泵。
[0017]在以上所述的油洗除尘罐中,优选地,所述清洗油储存区设置有加热盘管。
[0018]其中,所述加热盘管可对清洗油储存区所储存的清洗油进行加热,以控制器温度,加热盘管的热源可以是蒸汽、电等常规能源,或采用其他工业上可用的伴热方式。
[0019]在以上所述的油洗除尘罐中,优选地,于所述循环油泵出口管线上设置有循环冷却水套管。
[0020]其中,循环冷却水套管中的冷却水量及温度可调,可根据工艺需要采用循环冷却水套管与除尘罐底部的加热盘管协同控制清洗油的温度。
[0021]在以上所述的油洗除尘罐中,优选地,于所述环形通道内的所述罐体内侧壁上设置有若干螺旋式导流板,以使待处理高温脱附尾气进入罐体后在环形通道内螺旋式向下流动。
[0022]在以上所述的油洗除尘罐中,优选地,若干所述螺旋式导流板相互平行且斜向下地设置于所述环形通道内的所述罐体内侧壁上,任一螺旋式导流板与水平方向所成的角度为30-60
°
,相邻螺旋式导流板的间距为10-30cm。
[0023]在以上所述的油洗除尘罐中,优选地,所述填料筒的底端开口设置有导流折板,以使待处理高温脱附尾气沿导流折板进入所述填料筒。
[0024]在以上所述的油洗除尘罐中,优选地,所述导流折板以向填料筒内偏20-45
°
的角度(即导流折板与垂直方向所成的锐角为20-45
°
)设置于所述填料筒的底端开口。
[0025]优选地,所述油洗除尘罐还包括第一温度计及第二温度计,所述第一温度计及第二温度计的热电偶分别设置于所述进气管入口处及清洗油储存区清洗油液面下,以实时监测入口待处理高温脱附尾气和清洗油的温度。
[0026]优选地,所述油洗除尘罐还包括压差计,所述压差计的压力探测探头分别设置于所述填料床层之上及填料床层下,以监测高温脱附尾气流经填料的压力。
[0027]在以上所述的油洗除尘罐中,优选地,所述填料床层的高度为填料筒高度的1/3-1/2。
[0028]在以上所述的油洗除尘罐中,所述填料床层可为由拉西环或鲍尔环等填料组成的填料床层,可增加清洗油与尾气的接触面积;本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种油洗除尘罐,其特征在于,所述油洗除尘罐包括油洗除尘罐罐体,所述罐体底部设置有清洗油储存区,用于储存清洗油,清洗油储存区设置有清洗油出口;所述罐体中于清洗油储存区上设置有两端开口的填料筒,所述填料筒的顶部与罐体之间设置有封堵端板并通过封堵端板于所述罐体顶部形成净化后脱附气区;所述填料筒的底部设置有填料床层,填料筒的顶端开口处设置有除雾器,所述填料床层与除雾器之间设置有喷油器,所述清洗油出口通过管路经由循环油泵与所述喷油器相连通;所述填料筒的外侧壁与所述罐体内侧壁之间形成环形通道;所述罐体的上部设置有进气管,以将待处理高温脱附尾气送入所述环形通道;所述罐体的顶部于净化后脱附气区设置有排气管。2.根据权利要求1所述的油洗除尘罐,其特征在于,所述进气管沿罐体切线方向设置于罐体的上部。3.根据权利要求1所述的油洗除尘罐,其特征在于,所述清洗油出口设置有过滤器。4.根据权利要求1所述的油洗除尘罐,其特征在于,所述清洗油储存区设置有加热盘管。5.根据权利要求1或4所述的油洗除尘罐,其特征在于,于所述循环油泵出口管线上设置有循环冷却水套管。6.根据权利要求1所述的油洗除尘罐,其特征在于,于所述环形通道内的所述罐体内侧壁上设置有若干螺旋式导流板,以使待处理高温脱附尾气进入罐体后在环形通道内螺旋式向下流动。7.根据权利要求6所述的油洗除尘罐,其特征在于,若干所述螺旋式导流板相互平行且斜向下地设置于所述环形通道内的所述罐体内侧壁上,任一螺旋式导流板与水平方向所成的角度为30-60
°
,相邻螺旋式导流板的间距为10-30cm。8.根据权利要求1所述的油洗除尘罐,其特征在于,所述填料筒的底端开口设置有导流折板,以使待处理高温脱附尾气沿导流折板进入所述填料筒。9.根据权利要求8所述的油洗除尘罐,其特征在于,所述导流折板以向填料筒内偏20-45
°
的角度设置于所述填料筒的底端开口。10.根据权利要求1所述的油洗除尘罐,其特征在于,所述油洗除尘罐还包括第一温度计及第二温度计,所述第一温度计及第二温度计的热电偶分别设置于所述进气管入口处及清洗油储存区清洗油液面下,以实时监测入口待处理高温脱附尾气和清洗油的温度。11.根据权利要求1或10所述的油洗除尘罐,其特征在于,所述油洗除尘罐还包括压差计,所述压差...

【专利技术属性】
技术研发人员:邵志国聂凡许毓孙静文
申请(专利权)人:中国石油集团安全环保技术研究院有限公司
类型:发明
国别省市:

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