油田在開發(fā)生產(chǎn)過程中，不可避免地產(chǎn)生大量含油污泥，目前，熱脫附技術在含油污泥處理工程中得到普遍應用。本文將介紹含油污泥處置技術的熱脫附系統(tǒng)工藝流程并對其物料平衡及熱量平衡進行理論計算。
1、工藝流程
1.1 物料預處理
油泥通過破碎篩分磁選設備處理后將油泥中的石塊和雜物篩分出來。將油泥粉碎顆?；?，確保最大粒徑不超過5cm，以實現(xiàn)油泥在熱脫附室中可有效傳熱。同時通過磁選功能除去油泥中廢鐵。
1.2 物料烘干
經(jīng)過預處理的物料，通過輸送機輸送至烘干機進行烘干處理，它是以二燃室排出的高溫煙氣為干燥介質。濕物料由加料裝置進入烘干機筒內，與高溫煙氣間接接觸，物料被加熱后，水分蒸發(fā)達到減少含水率的目的，物料干燥后通過螺旋輸送機輸送至熱脫附室。
1.3 熱脫附
干化油泥進入熱脫附室后，被均勻加熱至石油烴氣化的溫度以上，通過控制熱脫附室的溫度和停留時間有選擇的使石油烴得以從油泥中揮發(fā)和分離，同時使水分從油泥中蒸發(fā)出來。熱脫附室產(chǎn)生的煙氣通過管道進入噴淋冷凝塔，脫油渣土從熱脫附室出口排出至加濕除塵機(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進行冷凝收集，冷凝后的液相進入油水分離器進行油水分離，分離的油進入到回收油罐暫存。從噴淋冷卻塔排出的不凝氣體進入二燃室。
1.5 尾氣處理
不凝氣體進入二燃室后，在近800℃高溫下燃燒，此過程確保從熱脫附室中分離出來的石油烴等有機成分完全氧化分解。從二燃室排出的高溫煙氣作為干燥介質送至烘干機對物料進行烘干以降低物料中的水分。從烘干機排出的尾氣進入旋風除塵器及布袋除塵器進行徹底除塵；同時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，氣體達標后，最后由引風機引出經(jīng)煙囪高點排放。
2、物料平衡計算
2.1 計算依據(jù)
本文以以下物料的工況作為計算依據(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℃。
煙氣出烘干機溫度：200℃。
空氣過剩系數(shù)：1.1。
天然氣熱值：35880kJ/Nm3。
計算基準溫度：20℃。
2.2 全物料平衡
根據(jù)以上工況計算，含油污泥熱脫附處理物料平衡計算情況詳細見表1，圖1。
3、熱平衡計算
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 熱平衡計算結果
根據(jù)熱平衡圖建立各個熱量單元的輸入、輸出能量平衡關系式，計算系統(tǒng)中每個單元每個部分的能量：
?、贌崦摳绞覠崞胶夥匠淌剑篞1=Q2+Q3+Q4;
?、趪娏芾鋮s塔平熱衡方程式：Q4+Q5=Q6+Q7;
③二燃室熱平衡方程式：Q7+Q8=Q9+Q10;
?、芎娓蓹C熱平衡方程式：Q10=Q11+Q12。
根據(jù)各單元能量平衡關系式得出總熱平衡工程式：Q1+Q5+Q8=Q2+Q3+Q6+Q9+Q11+Q12，熱平衡計算結果見表2。
4、結語
該套含油污泥異位熱脫附處理系統(tǒng)可利用二燃室產(chǎn)生的高溫煙氣對油泥進行干化，減少進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)過冷凝及油水分離實現(xiàn)了液態(tài)油資源的回收，該工藝可實現(xiàn)含污油泥減量化、無害化、資源化處理目的。本文對該工藝進行物料平衡及熱平衡理論計算可為含油污泥熱脫附處理技術的應用研究提供參考。( >
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