[发明专利]油砂无害化资源化处理方法及专用装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种油砂无害化资源化处理方法的专用装置。

背景技术

油沙的油成分与原油成分一致，大量是采油遗留的沥青质油；污水、泥沙及采油使用的塑料、橡胶等废物。所指油沙1是采油现场含油废弃物，包括含油泥沙、含油污染塑料、橡胶废物混合物。2是储油罐底的油性沉积物及其他油废物。3是天然的油砂矿。

油沙对环境影响极大，散发污染气体、污染地下水及土地。当年采油过程对油沙处理不彻底，油沙堆积物是重大环境污染源、也是安全危险源。

治理油沙一般用以下几种技术，1是生物法处理，降解油脂；2是物理法处理,水蒸气加热油沙堆积物，分离油与其他组分，降低油沙的含油率；3是化学办法处理，采用焚烧技术、釜热解技术、流化床热解技术等。化学工艺过程有微正压、微负压之分。微负压工艺后部往往使用蒸气泵移动生成物，处理过程产生污水量较大、设备较多。

目前，几种技术的试验或应用存在一些问题，有些问题无法克服而不能应用：例如化学办法热裂解用固定釜、流化床，热解往往发生二次反应，固体生成物结焦，间歇式清焦而不能连续运行；焚烧处理加大废气排放量、浪费资源及增排废气，不宜推广；生成物采用蒸汽泵湿法流动、耗能较大、污水量大；有的不使用催化剂，油沙生成液态油含蜡率较高，固体渣残存挥发份较高；生物法处理周期长；蒸汽法脱油，固体渣的残存油量较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种处理方便、效果好的油砂无害化资源化处理方法及专用装置。

本发明的技术解决方案是：

一种油砂无害化资源化处理方法，其特征是：包括下列步骤：

（1）利用余热使油沙脱水

设置油沙库房，库房采用钢结构保温墙体与彩钢瓦保温屋面；油沙库房地坪下是利用余热烟道，将烟气余热传给地坪；地坪是承重钢支撑、吸热片钢板；库房围墙设置水蒸气暖气，不断给库房提供热气流稳定库房温度；依靠钢板坡度及专用管路收集脱掉的含油污水送至污水池隔油含油污水收集管沟，将污水送至污水箱；油沙先经粉碎机将其中的废塑料、橡胶粉碎；油沙库房前部为油沙堆积区，后部为布料区；在油沙上方设置抽气机，排放水蒸气；油沙经余热脱水处理后，由布料区的布料机将油沙输入皮带机；油沙堆积区配置铲车，翻动油沙增加脱水效率；

（2）隔绝空气真空加料

布料机出口后设置皮带机、皮带秤、斗式提升机，将油沙计量后送至料斗；在布料机尾端采油沙样品，化验含水率，作为核算催化剂比例依据；设置二级储料仓，上、下二级料仓之间设置密闭刀型阀，料仓设置可产生500-1000帕真空的水蒸气泵，料仓中设置送油沙的垂直螺旋输送机；

斗式提升机将油沙送至上料仓，再到下料仓，PLC控制上、下二级料仓依次抽真空；水平螺旋输送机无氧气条件下将下料仓来料推入反应釜；

用脉冲式发生器脉冲式喷射催化剂；皮带秤提供油沙数量核算催化剂量，催化剂用量为油沙质量的1-2%，用氮气做载体，从水平中心轴向反应釜中喷入催化剂；

反应釜内部设置多道有导向槽的反应床，导向槽是钢制半圆槽，与主轴成15°夹角，出口端接触反应床；反应床是垂直设置的网眼钢板，中心有大于￠400的催化剂气流、油气流通道；反应床与反应釜壁有50-80mm间隙，通过流动状态油沙；油沙在反应床成流体幕均布、余料通过间隙进入下一道反应床；根据物料处理量设置6-8道反应床；最后二道反应床前放置钢球，球磨化固体废渣，形成粉状渣；

反应釜外设置密闭加热炉，给反应釜提供裂解热能；裂解热源是煤、电、天然气或油；

（3）干法高温排放粉状固体渣

采用有机固体废物热解生成物气固相连续排放装置，进行固体渣排放；固体渣到达反应釜出口由提升机构进入渣斗，粉状固体渣在料斗内填满料斗出口并密封,阻断裂解气，由PLC程控螺旋输送机，将高温固体渣排进隔绝空气的密封储罐；

（4）油沙热解生成物气、液、固三相分离

热解生成物油气从反应釜排出，进入沉降过滤器，所述沉降过滤器采用有机废物热解生成含尘气体分离装置，经沉降过滤器处理的油气进入冷却系统，形成液态油、污水与不凝可燃气，进一步进入油气分离器分离液态与气态生成物。

在油气分离器的可燃气出口段设置防爆水封、防爆膜、阻火器。

催化剂喷入反应釜中的第二道反应床。