[发明专利]一种热解油气水同步冷凝与油水分离回收系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及热解油气水冷凝及油水分离领域，更具体的说，是涉及一种热解油气水同步冷凝与油水分离回收系统及方法。

背景技术

含油污泥热化学处理是将含油污泥在一定条件下加热至特定温度，使含油污泥中的有机物分解产能。在无氧微正压条件下，含油污泥转化分两个阶段：第一阶段为蒸发阶段，当温度低于350℃时，低沸点的轻质烃从含油污泥中挥发出来；第二阶段为平行—顺序反应阶段，当温度超过350℃时，重质油开始裂解，温度达到400℃左右时，分子会由于热活化而生成自由基，进而发生一系列自由基反应，一方面向着生成小分子烃类的裂解方向进行，另一方面向结焦生炭的缩合方向进行，最终生成油、水、不凝气和焦炭四种产物，反应条件不同，产物的比例不同。

油气冷凝及油水分离是含油污泥热化学处理的关键过程，该过程影响油品的回收率和油品质量。传统的热解油气回收采用水冷或空冷的方式，回收的冷凝物为油水混合物，仍需进一步处理。发明专利“一种油泥热解资源化利用方法及装置(CN104692607A)”采用两级冷凝器对热解油气进行冷凝，第一级冷却器冷凝油品，第二级冷却器冷凝水。实用新型专利“油泥热解再生燃料油的一体化系统(CN202030712U)”利用冷凝换热器回收油品。

若热解油气中重组分烃类较多，则冷凝的油品易在冷凝管路中聚结，堵塞管路，在油泥热解装置工程运行过程中经常遇到此类问题。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种在热解油气冷凝的同时实现油水分离并回收油品，分离后水中含油量低于5mg/L，冷凝效果好、油水分离快、结构紧凑、节约成本、易操作、效率高的热解油气水同步冷凝与油水分离回收系统及方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

本发明的热解油气水同步冷凝及油水分离回收系统，包括加热炉、设置于加热炉上的热解反应器、与热解反应器出料口连接的旋风分离器，所述旋风分离器的气体排出口通过油气压缩机连接有油气水同步冷凝分离器，所述油气水同步冷凝分离器由油气水腔、循环冷却水腔、设置于油气水腔与循环冷却水腔之间的油水分离膜构成，所述油气水腔上部设置的不凝气排出口连接有油气减压阀、与所述加热炉相连的不凝气干燥回收系统，下部设置的油滴排出口和热解气进入口分别连接有油回收罐和所述油气压缩机，所述循环冷却水腔上部设置的冷却水进入口连接有循环冷却水箱，下部设置的冷却水排出口通过循环冷却水泵与所述循环冷却水箱相连通。

所述循环冷却水箱设置有自动溢水口。

所述油水分离膜由阻截油水分离纤维膜或陶瓷膜其中一种构成。

所述不凝气干燥回收系统为吸附过滤式设备，内部填充氧化钙或分子筛脱水材料。

本发明的目的还可通过以下技术方案实现。

本发明的热解油气水同步冷凝及油水分离回收方法，包括以下步骤：

(1)将干化的含油污泥加入到热解反应器中，升高温度至450—650℃，使含油污泥在无氧条件下热解，产生热解油气。

(2)所述步骤(1)中的热解油气从热解反应器中排出，经所述旋风分离器进行气固分离。

(3)上述步骤(2)净化后的热解油气经油气压缩机增压后，送入油气水同步冷凝分离器的油气水腔中，热解油气水经冷凝换热后在油水分离膜表面冷凝，不凝气由油气水腔上部的不凝气排出口排出，生成的水滴转移到循环冷却水腔中，油滴粘附在油水分离膜表面，在重力作用下聚集并沉降至底部，通过油气水腔底部的油滴排出口排入至油回收罐。

(4)上述步骤(3)中从油气水腔排出的不凝气通过油气减压阀，降低压力后，进入不凝气干燥回收系统，经干燥后的不凝气回到加热炉作为燃料。

(5)上述步骤(3)中冷凝进入循环冷却水腔的水滴，通过循环冷却水泵进入到循环冷却水箱，进而返回到循环冷却水腔作为循环冷却水，当循环冷却水箱水位超过溢出水位时，循环冷却水箱自动排水。

与现有技术相比，本发明的技术方案所带来的有益效果是：

(1)本发明将油水分离膜应用于热解油气同步冷凝及油水分离过程，能够快速实现油气冷凝和油水分离，减少了分离后含油污水处理的成本，可保证出水含油量≤5mg/L，处理过程中避免了大量药剂的使用，节约处置成本。

(2)本发明中油气水同步冷凝分离器的油气水腔上部设有不凝气排出口，不凝气排出口连接油气减压阀，减压后的不凝气经回收干燥系统处理后返至加热炉作为燃料。

(3)本发明中循环冷却水箱设置自动溢水口，当超过溢出水位时，循环冷却水箱能够自动排水。