[发明专利]一种油洗除尘罐及热脱附高温尾气除尘冷凝系统及方法

说明书

本发明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。

技术领域

本发明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领域。

背景技术

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。

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。

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。

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。

发明内容

为了解决上述的缺点和不足，本发明的一个目的在于提供一种油洗除尘罐。

本发明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。

本发明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。本发明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。