[发明专利]一种高温热解反应器及加氢热解处理油泥或废油的系统和方法

说明书

本发明公开一种高温热解反应器，包括反应器本体、浆料喷管、喷嘴、混合器、换热器等。本发明还公开一种油泥或废油的处理系统，应用了所述的高温热解反应器，还包括成浆过滤系统、飞灰过滤器、分馏塔、灰分收集系统。本发明还公开一种废旧轮油泥或废油的处理方法，应用了所述的油泥或废油的处理系统。本发明采用高温喷射混合快速热解的方式，实现油泥或废油的充分混合热解，具有工艺过程简单，设备结构紧凑，投资少，油品质量好等特点。

技术领域

本发明属于环保化工领域，具体为一种高温热解反应器及加氢热解处理油泥或废油系统和方法。

背景技术

在石油化工行业中开采、运输、加工石油过程中，会产生大量的油泥。根据资料显示，我国仅仅开采石油过程中产生的油泥年产量已超过百万吨。这些油泥难以沉降，而且含有大量的金属等污染物质，若直接排放，则会污染土地和水资源。随着我国环保意识的整体提高以及我国的环保法规日益健全，对油泥的处理技术成为当今能源和环境科学领域研究的热点问题。

在处理方法方面，主要有以下几种：（1）溶剂萃取法，油泥与一种溶剂混合充分，相间传质，经过萃取后，对混合液进行蒸馏得到原油。（2）焚烧法，焚烧炉最常用的是流化床蒸馏器和旋转炉。（3）热解析法，主要包括低温热解析和高温热解析。（4）焦化法，就是对油泥中含量较多的重质烃类进行高温深度处理。（5）固化法是在油泥中加入一些固化剂，使油泥稳定形态、其中的无机物呈固体状态。并利用惰性材料包裹油泥中的有害物质。（6）固液分离法是将油泥与热水均匀混合后，进行机械脱水。由于油泥中的少量石油会堵塞滤布，需要经常清洗，降低了处理效率。（7）热水洗涤法比较适用于轻质烃含量多且含油量高的油泥砂。（8）化学破乳法通常与固液分离法联合使用。（9）超声波能引起机械振动和物质的空化两种作用。（10）生物处理法向油泥中加入适量的碳氮元素，对微生物提供空气，使油泥中的微生物的快速增加，将油泥中烃类分解。综上所述，热处理技术中热解法在减量化和无害化方面优势明显。

在反应器方面，流化床蒸馏器作为典型的快速反应器，具有燃烧效率高、反应充分、燃料适应性广、氮氧化物排放低等特点，适用于热解油泥。

与焚烧技术相比，在绝氧条件下通过热解将油泥中烃类热解进行回收，不仅具有较高的矿物油回收效率，而且可使大多数金属元素固定在固体产物中，同时遏制了二噁英的生成，防止二次污染。国内外学者已进行了很多油泥热解方面的实验研究，取得了不错的效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高温热解反应器及加氢热解处理油泥或废油的系统和方法，采用高温雾化喷射、混合、快速热解的方式，实现油泥或废油的充分混合热解，具有工艺过程简单、设备结构紧凑、投资少、安全环保、处理效果好等特点，对国家提倡的油泥的无害化处理利用有着积极意义。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

本发明的高温热解反应器，包括反应器本体、喷嘴、混合器、换热器、浆料入管，所述的反应器本体为直型的塔体，所述的反应器本体内沿其纵向设有依次连通的喷嘴、混合器、反应管道；所述的喷嘴的下端从入口伸入混合器的中，所述的混合器的出口与反应管道的上端连通，混合器的外壁上位于喷嘴下方的位置开设有通孔；所述的混合器的外壁与反应器本体内壁之间留有空隙，形成缓冲仓；所述的反应管道的下部设有换热器；所述的反应管道的底部设有物料出口；

所述的反应器本体上端设有烟气输送管，所述的烟气输送管垂直伸入反应器本体内，其烟气出口与缓冲仓相连通，并对准混合器；

所述的反应器本体的顶部设有浆料入管，所述的浆料入管的下端与喷嘴的上端连通。

进一步，所述的通孔沿着混合器外壁圆周均匀设置4-6个。

进一步，所述的换热器内设有灰振打器和换热盘管，所述的灰振打器与换热盘管间隔交替设置。

进一步，所述的反应器本体长度为7~20米，工作压力为4.0~6.Mpa。