油田在開(kāi)發(fā)生產(chǎn)過(guò)程中，不可避免地產(chǎn)生大量含油污泥，目前，熱脫附技術(shù)在含油污泥處理工程中得到普遍應(yīng)用。本文將介紹含油污泥處置技術(shù)的熱脫附系統(tǒng)工藝流程并對(duì)其物料平衡及熱量平衡進(jìn)行理論計(jì)算。
1、工藝流程
1.1 物料預(yù)處理
油泥通過(guò)破碎篩分磁選設(shè)備處理后將油泥中的石塊和雜物篩分出來(lái)。將油泥粉碎顆粒化，確保最大粒徑不超過(guò)5cm，以實(shí)現(xiàn)油泥在熱脫附室中可有效傳熱。同時(shí)通過(guò)磁選功能除去油泥中廢鐵。
1.2 物料烘干
經(jīng)過(guò)預(yù)處理的物料，通過(guò)輸送機(jī)輸送至烘干機(jī)進(jìn)行烘干處理，它是以二燃室排出的高溫?zé)煔鉃楦稍锝橘|(zhì)。濕物料由加料裝置進(jìn)入烘干機(jī)筒內(nèi)，與高溫?zé)煔忾g接接觸，物料被加熱后，水分蒸發(fā)達(dá)到減少含水率的目的，物料干燥后通過(guò)螺旋輸送機(jī)輸送至熱脫附室。
1.3 熱脫附
干化油泥進(jìn)入熱脫附室后，被均勻加熱至石油烴氣化的溫度以上，通過(guò)控制熱脫附室的溫度和停留時(shí)間有選擇的使石油烴得以從油泥中揮發(fā)和分離，同時(shí)使水分從油泥中蒸發(fā)出來(lái)。熱脫附室產(chǎn)生的煙氣通過(guò)管道進(jìn)入噴淋冷凝塔，脫油渣土從熱脫附室出口排出至加濕除塵機(jī)(采用新鮮水加濕)，加濕除塵并降溫后的脫油渣土從出口排出。
1.4 冷凝回收油
從熱脫附單元中分離出混合氣在噴淋冷卻塔內(nèi)進(jìn)行冷凝收集，冷凝后的液相進(jìn)入油水分離器進(jìn)行油水分離，分離的油進(jìn)入到回收油罐暫存。從噴淋冷卻塔排出的不凝氣體進(jìn)入二燃室。
1.5 尾氣處理
不凝氣體進(jìn)入二燃室后，在近800℃高溫下燃燒，此過(guò)程確保從熱脫附室中分離出來(lái)的石油烴等有機(jī)成分完全氧化分解。從二燃室排出的高溫?zé)煔庾鳛楦稍锝橘|(zhì)送至烘干機(jī)對(duì)物料進(jìn)行烘干以降低物料中的水分。從烘干機(jī)排出的尾氣進(jìn)入旋風(fēng)除塵器及布袋除塵器進(jìn)行徹底除塵；同時(shí)由活性炭噴射器噴入活性炭粉末吸附煙氣中其他有害物質(zhì)，氣體達(dá)標(biāo)后，最后由引風(fēng)機(jī)引出經(jīng)煙囪高點(diǎn)排放。
2、物料平衡計(jì)算
2.1 計(jì)算依據(jù)
本文以以下物料的工況作為計(jì)算依據(jù)。
含油污泥處理量：200000t/a。
油泥含水率：25%。
含油率：15%。
含固率：60%。
熱脫附室燃燒溫度：350℃。
噴淋冷凝塔出塔溫度：95℃。
二燃室燃燒溫度：800℃。
煙氣出烘干機(jī)溫度：200℃。
空氣過(guò)剩系數(shù)：1.1。
天然氣熱值：35880kJ/Nm3。
計(jì)算基準(zhǔn)溫度：20℃。
2.2 全物料平衡
根據(jù)以上工況計(jì)算，含油污泥熱脫附處理物料平衡計(jì)算情況詳細(xì)見(jiàn)表1，圖1。
3、熱平衡計(jì)算
3.1 熱平衡圖
油泥熱脫附處理工藝主要熱量單元的熱平衡圖如圖2所示。
3.2 熱平衡計(jì)算結(jié)果
根據(jù)熱平衡圖建立各個(gè)熱量單元的輸入、輸出能量平衡關(guān)系式，計(jì)算系統(tǒng)中每個(gè)單元每個(gè)部分的能量：
?、贌崦摳绞覠崞胶夥匠淌剑篞1=Q2+Q3+Q4;
②噴淋冷卻塔平熱衡方程式：Q4+Q5=Q6+Q7;
?、鄱际覠崞胶夥匠淌剑篞7+Q8=Q9+Q10;
④烘干機(jī)熱平衡方程式：Q10=Q11+Q12。
根據(jù)各單元能量平衡關(guān)系式得出總熱平衡工程式：Q1+Q5+Q8=Q2+Q3+Q6+Q9+Q11+Q12，熱平衡計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表2。
4、結(jié)語(yǔ)
該套含油污泥異位熱脫附處理系統(tǒng)可利用二燃室產(chǎn)生的高溫?zé)煔鈱?duì)油泥進(jìn)行干化，減少進(jìn)入熱脫附室的含水率，從而減少熱脫附室的天然氣消耗量；并經(jīng)過(guò)冷凝及油水分離實(shí)現(xiàn)了液態(tài)油資源的回收，該工藝可實(shí)現(xiàn)含污油泥減量化、無(wú)害化、資源化處理目的。本文對(duì)該工藝進(jìn)行物料平衡及熱平衡理論計(jì)算可為含油污泥熱脫附處理技術(shù)的應(yīng)用研究提供參考。( >
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