申请日2017.01.25
公开(公告)日2017.09.22
IPC分类号F23G7/06; F23J15/02
摘要
本实用新型提供一种一拖二钻井污泥无害化处理系统，其包括了：热风炉炉膛、分配室、第一高温缺氧热解窑、第二高温缺氧热解窑、固废输送系统，其中：热风炉炉膛连接分配室，分配室分别与第一高温缺氧热解窑和第二高温缺氧热解窑连接，分配室向第一高温缺氧热解窑和第二高温缺氧热解窑提供高温热风;固废输送系统分别与第一高温缺氧热解窑和第二高温缺氧热解窑连接，固废输送系统向第一高温缺氧热解窑和第二高温缺氧热解窑输送固体废料。本实用新型的技术热解效率高、节能减排，占地面积少，日处理量大，成套设备制造成本低，工艺流程合理，维修维护费低，运营成本低，经济规模效益好，且能做到真正意义上的彻底减容化无害化和资源化处理。
权利要求书
1.一种一拖二钻井污泥无害化处理系统，其包括了：热风炉炉膛、分配室、第一高温缺氧热解窑、第二高温缺氧热解窑、固废输送系统，其特征在于：热风炉炉膛连接分配室，分配室分别与第一高温缺氧热解窑和第二高温缺氧热解窑连接，分配室向第一高温缺氧热解窑和第二高温缺氧热解窑提供高温热风;固废输送系统分别与第一高温缺氧热解窑和第二高温缺氧热解窑连接，固废输送系统向第一高温缺氧热解窑和第二高温缺氧热解窑输送固体废料。
2.如权利要求1所述的一拖二钻井污泥无害化处理系统，其特征在于，第一高温缺氧热解窑、第二高温缺氧热解窑分别与冷渣输送系统相连。
3.如权利要求2所述的一拖二钻井污泥无害化处理系统，其特征在于，第一高温缺氧热解窑、第二高温缺氧热解窑与冷渣输送系统之间分别连有冷却交换器，第一高温缺氧热解窑、第二高温缺氧热解窑输送出来的高温无害化陶化粗、中颗粒物，通过冷却交换器的热交换变成低温状态的粗、中颗粒物。
4.如权利要求1所述的一拖二钻井污泥无害化处理系统，其特征在于，第一高温缺氧热解窑、第二高温缺氧热解窑还与重晶石粉回收装置相连，重晶石粉回收装置用于回收细颗粒物和含粉尘废气。
5.如权利要求4所述的一拖二钻井污泥无害化处理系统，其特征在于，本系统还包括除尘输送系统，其与重晶石粉回收装置相连,用于处理由重晶石粉回收装置中流出的含粉尘废气。
6.如权利要求5所述的一拖二钻井污泥无害化处理系统，其特征在于，本系统中还包括了废气处理系统，用于处理由除尘输送系统中产生的废气，废气处理系统包括有二燃室、废气后期处理系统，而后通过烟囱对外排放。
7.如权利要求6所述的一拖二钻井污泥无害化处理系统，其特征在于，所述二燃室包括了往复式废气热解炉和清洁能源燃烧装置。
8.如权利要求1所述的一拖二钻井污泥无害化处理系统，其特征在于，其还包括冷凝萃取系统，所述冷凝萃取系统与除尘输送系统相连。
9.如权利要求8所述的一拖二钻井污泥无害化处理系统，其特征在于，在冷凝萃取系统后还连接有三相分离装置。
10.如权利要求8所述的一拖二钻井污泥无害化处理系统，其特征在于，在冷凝萃取系统与热风炉炉膛之间设有连接通道，在冷凝萃取系统处获得的不凝气体送入热风炉炉膛进行清洁燃烧作业。
说明书
一拖二钻井污泥无害化处理系统
技术领域
本实用新型涉及石油钻井岩屑水基污泥处理领域，尤其涉及一拖二钻井污泥无害化处理系统。
背景技术
石油钻井水基污泥是一种没有热值的化学成分废泥浆，其内含有天然的可溶性盐类、重晶石粉、膨润土等固体颗粒、悬浮物、聚丙烯酰胺、磺化沥青、硫化氢、微生物、胶体物合细菌、病菌、孢囊、有毒有害污染物等，还有注入地层的酸类、除氧剂、润滑剂、杀菌剂、防垢剂等化学添加剂。目前，对污泥进行处理的方法主要有生物降解处理污泥法、化学药剂酸碱中和(俗称：脱附)处理方法、污泥固化污泥处理方法、污泥干化处理方法和污泥焚烧处理方法、高温热解处理方法等。
生物降解处理污泥方式根本不适用石油钻井岩屑水基污泥处理，其原因在于石油钻机水基污泥属于高粘性、颗粒不均匀、含水率高、无热值、二次脱水较难的化学污泥垃圾，除与城市垃圾、有热值的其它工业垃圾和石油钻井含油污泥有着迥然不同的区别之外，其岩屑水基污泥本身的化学成分也相当复杂，具有明显的时段、地域差异性，主要体现在:每一口石油钻井在不同的地域、地段其深度及多变的地质岩层的工况都不一样;其里面的重晶石粉、聚丙烯酰胺、磺化沥青是分时段加入的，上一时段的废泥浆与下一时段废泥浆的流程时间及工序工况并非容易掌握、控制，造成各个时段不同的化学成分废泥浆需要进行有效的分类分别存放，这样实际操作起来难度很大。不同时段的不同化学成分废泥浆相互混合在一起后，便更难进行有效的分离获得可再次利用的回注水，所以，目前的实际做法是将其分离出来的污水收集到水箱储罐内再送往某处进行集中处理。
水泥固化处理方法，只是延缓了污染环境的时间而已并不能彻底地消除二次污染环境问题，已经被国内绝大多数油田及当地环保部门明令禁止。
化学药剂酸碱中和(或“脱附”)处理方法，对处理璜化沥青体系泥浆来讲行不通，已经被新疆自治区环保厅和新疆环境科学研究院于 2016年5月的环保技术大比武中被否定掉了。对非磺化沥青体系泥浆的油污泥是可行的，但现场实际操作起来难度很大，并与操作人员的技术水平和敬业心关系密切，存在着严重的二次污染环境风险。因为钻井下钻作业时，采取分时段加入不同组合配方的化学添加剂所产生相应的水基废污泥浆的流程时间及工序工况是较为难易掌握、控制的，往往需要把不同时段的废水泥浆及时准确地分类分别存放起来，同时必须针对性地配制相应的化学药剂(混凝剂、絮凝剂、磁助剂)等来酸碱中和处理，这种方式在现场实际操作中难度很大。此外，现场实际操作人员的技术水平及敬业责任心因素数十年来的实践证明，之前堆积成山的中性岩屑水基污泥在经历过雨水沥湿后出现了大面积大量的有害有毒黑色污水流出再次污染环境的恶性事件。
污泥干化处理方法不适用石油钻机岩屑污泥的无害化处理，且其能耗高、设备复杂、投资及运行费用高、减量化也不彻底，综合成本较高。
污泥焚烧处理方法能使污泥的全部有机质、病原体等物质在 850～1000℃下氧化、热解并被彻底破坏，是最彻底的减容化、无害化和资源化的处理方法。目前市场上的污泥焚烧处理都是针对污泥本身有较高的发热值，利用污泥垃圾自身的燃烧产生热能来发电或供热;燃烧器提供的热源只是在刚开始点火的短时间内帮助燃烧，当炉膛温度达到污泥垃圾能够靠自身的热值维持正常运行燃烧时燃烧器使停止工作;或者是针对污泥垃圾中含量较高的剧毒危害物质或极度传染品，始终没有离开污泥本身的热值或其它辅助燃料来陪伴燃烧的过程，存在处理成本较高，焚烧过程存在“二恶英”污染的潜在危险问题。
目前市场上主要有三种污泥焚烧设备，即:鼓泡式流化床焚烧炉、循环流化床焚烧炉和回转焚烧炉。该三种污泥焚烧处理设备的结构形式都是一种完全靠污泥、垃圾自身的有较高热值，焚烧时利用污泥本身的热值或其它辅助燃料来陪伴燃烧，污泥与火焰混合在一起，完全只针对焚烧城市垃圾和的工业垃圾的焚烧装置，根本不适用钻井岩屑污泥的处理处置方式;且上述三种最佳污泥焚烧处理设备都是固定场地、固定污泥垃圾特性、固定大容量垃圾及大吨位焚烧炉设备，且附带余热发电或供暖、以及其它附产品再次利用回报价值较高的投资受益项目，其根本不符合石油钻井岩屑污泥特性、野外场地流动性大及设备受限条件(空间体积、占地面积、重量、功率、安全等)要求。
实用新型内容
实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术上的上述缺陷，提供一种工业化日处理量大，热解效率高、安全节能，成套设备结构简单，占地面积少，工艺流程合理，运营成本低，经济规模效益好，且能做到真正意义上的彻底地减容化、无害化和资源化处理的无害化处理钻井固废工艺。
本实用新型为解决上述技术问题，所采用的技术方案如下：
一种一拖二钻井污泥无害化处理系统，其包括了：热风炉炉膛、分配室、第一高温缺氧热解窑、第二高温缺氧热解窑、固废输送系统，其中：热风炉炉膛连接分配室，分配室分别与第一高温缺氧热解窑和第二高温缺氧热解窑连接，分配室向第一高温缺氧热解窑和第二高温缺氧热解窑提供高温热风;固废输送系统分别与第一高温缺氧热解窑和第二高温缺氧热解窑连接，固废输送系统向第一高温缺氧热解窑和第二高温缺氧热解窑输送固体废料。
优选的，第一高温缺氧热解窑、第二高温缺氧热解窑分别与冷渣输送系统相连。
优选的，第一高温缺氧热解窑、第二高温缺氧热解窑与冷渣输送系统之间分别连有冷却交换器，第一高温缺氧热解窑、第二高温缺氧热解窑输送出来的高温无害化陶化粗、中颗粒物，通过冷却交换器的热交换变成低温状态的粗、中颗粒物。
优选的，第一高温缺氧热解窑、第二高温缺氧热解窑还与重晶石粉回收装置相连，重晶石粉回收装置用于回收细颗粒物和含粉尘废气。
优选的，本系统还包括除尘输送系统，其与重晶石粉回收装置相连, 用于处理由重晶石粉回收装置中流出的含粉尘废气。
优选的，本系统中还包括了废气处理系统，用于处理由除尘输送系统中产生的废气，废气处理系统包括有二燃室、废气后期处理系统，而后通过烟囱对外排放。
优选的，所述二燃室包括了往复式废气热解炉和清洁能源燃烧装置。
优选的，其还包括冷凝萃取系统，所述冷凝萃取系统与除尘输送系统相连。
优选的，在冷凝萃取系统后还连接有三相分离装置。
优选的，在冷凝萃取系统与热风炉炉膛之间设有连接通道，在冷凝萃取系统处获得的不凝气体送入热风炉炉膛进行清洁燃烧作业。
一种一拖二钻井污泥无害化处理系统是对岩屑污泥热解过程中的高温缺氧烟气工艺流程而言的，也就是说热源分配室的功能作用为将上述几种形式的热源炉膛里所产生的高温缺氧烟气，同时分别配送给两组各自独立的高温热解窑内，完成热解污泥时所需要的热量。相对于采用一台热源炉膛产生的高温缺氧烟气对应带动一台高温热解窑而言，其优点是：占地面积少，日处理量大，热解效率高、节能减排，成套设备制造成本低，工艺流程合理，维修维护费低，运营成本低，经济规模效益好。各自独立的两套高温缺氧热解窑的规格型号、处理能力是根据用户实际需要处理量和热源大小的情况来制定的，可以完全不一致。
目前市场上对石油钻井岩屑污泥的处理方式全是化学酸碱中和处置方式存在许多缺陷及难题，达不到彻底无害化处理效果;且除高温热解处理技术之外的其它任何方式来处理石油钻井岩屑污泥，仍然会产生二次污染问题。高温缺氧深度热解技术是最彻底的减容化、无害化和资源化的处理技术及处置方式，已经被新疆自治区环保厅和新疆环境科学研究院于2016年5月的环保技术工艺大比武中得到了充分的肯定与支持。因此，作为提高生产效率、提高工业化日处理量大、占地面积少，运营成本低，安全节能、经济规模效益化的钻井固废无害化集中处理站，迫切需要专门设计、制造一种一台热风炉热源带动两组各自独立的高温缺氧热脱附装置的成套设备，用于钻井固废集中处理站的无害化处理钻井岩屑污泥工艺。
因此，本实用新型提供的一拖二钻井污泥无害化处理系统的热解效率高、节能减排，占地面积少，日处理量大，成套设备制造成本低，工艺流程合理，维修维护费低，运营成本低，经济规模效益好，且能做到真正意义上的彻底减容化无害化和资源化处理。
