一种冷凝系统的制作方法

1.本实用新型涉及含油污泥处理技术领域，尤其涉及一种冷凝系统。


背景技术：

2.含油污泥是在石油开采、运输、炼制及含油污水处理过程中产生的含油固体废物，是油气开发和储运过程中产生的主要污染物之一。含油污泥既是油田生产过程中产生的废弃物，同时也是一种资源，含油污泥经过热相分离设备处置对含油污泥进行无害化处理和残油回收，不仅会产生一定的经济效益，而且会减轻污染，带来巨大的环境效益和社会效益。
3.含油污泥经过热相分离设备处置，在缺氧或惰性气体氛围下对其进行间接加热，从而产生大量高温混合气体，该混合气体包括水气、不同组分的油气、颗粒物杂质等，其中油气组分包含冷凝点在170℃以上的高温组分、冷凝点在70
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170℃左右的中温组分、以及冷凝点小于70℃的低温组分，混合气体经过冷凝设备冷凝处理，降温至70℃左右，对于低温组分，无法达到冷凝回收的目的。
4.因此，有必要提供一种对油气组分中的高温组分、中温组分和低温组分都能进行有效冷凝回收的冷凝系统。


技术实现要素：

5.本实用新型公开一种冷凝系统，以解决现有技术中常规冷凝设备无法冷凝回收低温组分的技术问题。
6.为了解决上述问题，本实用新型采用下述技术方案：
7.根据本技术的实施例，提供了一种冷凝系统，包括：热相分离设备、冷凝设备、第一换热设备、第二换热设备和吸收式制冷设备；所述热相分离设备具有高温气体出口和烟气出口；所述冷凝设备具有气体入口和未冷凝气体出口；所述第一换热设备具有第一换热气体进口、第一冷却介质进口、第一冷却介质出口、不凝气体出口和第一冷凝液体出口；所述第二换热设备具有烟气入口、烟气排放口、第二冷却介质进口和第二冷却介质出口；所述吸收式制冷设备具有高温介质进口和制冷介质出口；其中，所述高温气体出口与所述气体入口连通，所述未冷凝气体出口与所述第一换热气体进口连通，所述第一冷却介质进口与所述制冷介质出口连通，所述烟气入口与所述烟气出口连通，所述第二冷却介质出口与所述高温介质进口连通。
8.可选地，所述热相分离设备包括燃烧器，所述不凝气体出口与所述燃烧器连通。
9.可选地，所述吸收式制冷设备为溴化锂吸收式制冷机。
10.可选地，所述冷凝系统还包括冷凝液体收集罐，所述第一冷凝液体出口与所述冷凝液体收集罐连通。
11.可选地，所述冷凝系统还包括除雾器，所述除雾器包括除雾器气体通道和除雾器液体出口，所述未冷凝气体出口通过所述除雾器气体通道与所述第一换热气体进口连通。
12.可选地，所述冷凝系统还包括沉降分离设备，所述沉降分离设备包括沉降分离物料进口，所述除雾器液体出口与所述沉降分离物料进口连通。
13.可选地，所述冷凝设备为喷淋塔；所述冷凝设备还包括第二冷凝液体进口和第二冷凝液体出口，所述第二冷凝液体出口与所述沉降分离物料进口连通。
14.可选地，所述沉降分离设备还包括上层液体出口和中层液体第一出口，所述冷凝系统还包括油罐和污水处理设备，所述上层液体出口与所述油罐连通，所述中层液体第一出口与所述污水处理设备连通。
15.可选地，所述沉降分离设备还包括中层液体第二出口，所述冷凝系统还包括第三换热设备，所述第三换热设备包括第三换热液体进口和第三换热液体出口，所述中层液体第二出口与所述第三换热液体进口连通，所述第三换热液体出口与所述第二冷凝液体进口连通。
16.可选地，所述冷凝系统还包括预处理设备和与所述预处理设备连通的进料设备，所述进料设备与所述热相分离设备连通。
17.本实用新型采用的技术方案能够达到以下有益效果：
18.本技术提供的冷凝系统首先采用冷凝设备对油气组分中的高温组分和中温组分进行冷凝，然后以吸收式制冷设备输出的制冷作为冷源在第一换热设备中继续对油气组分中的低温组分进行冷却，通过该冷凝系统，可以对油气组分中的高温组分、中温组分和低温组分都能进行有效冷凝回收。同时，吸收式制冷设备利用来自第二换热设备提供的热量进行制冷，可以获得5℃
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15℃的冷冻水，利用该冷冻水对低温组分进行深度冷凝，充分利用了烟气的余热，运行成本低廉。
附图说明
19.此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
20.图1为根据本技术实施例的冷凝系统的工艺流程图。
21.附图标记说明：
22.1 预处理设备
23.2 进料设备
24.3 热相分离设备
25.4 冷凝设备
26.5 除雾器
27.6 沉降分离设备
28.7 污水处理设备
29.8 油罐
30.9 第一换热设备
31.10 吸收式制冷设备
32.11 第二换热设备
33.12 冷凝液体收集罐
34.13 第三换热设备
具体实施方式
35.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型具体实施例及相应的附图对本实用新型技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
36.以下结合附图，详细说明本实用新型各个实施例公开的技术方案。
37.如图1所示，根据本技术的一个实施例，提供了一种冷凝系统，包括：热相分离设备3、冷凝设备4、第一换热设备9、第二换热设备11和吸收式制冷设备10；其中，热相分离设备3用于对含油污泥进行间接加热处理以产生高温混合气体，热相分离设备3具有高温气体出口和烟气出口；冷凝设备4用于对产生的高温混合气体进行初步冷凝，冷凝设备4具有气体入口和未冷凝气体出口，高温气体出口与气体入口连通。在热相分离设备3中产生的高温混合气体通过高温气体出口进入冷凝设备4的气体入口，然后在冷凝设备4中冷凝，其中混合气体中的高温组分和中温组分得到冷凝并且混合气体中未冷凝的气体(即，低温组分，也可称为第一阶段不凝气)温度降低至40℃左右；第一阶段不凝气通过未冷凝气体出口进入第一换热设备9，第一换热设备9用于对在冷凝设备4中未冷凝的气体(第一阶段不凝气)进行深度冷凝，第一换热设备9具有第一换热气体进口、第一冷却介质进口、第一冷却介质出口、不凝气体出口和第一冷凝液体出口，未冷凝气体出口与第一换热气体进口连通；在冷凝设备4中未冷凝的气体(第一阶段不凝气)进入第一换热设备9之后进一步冷凝，其中，第一换热设备9的冷源来自吸收式制冷设备10输出的5～15℃的冷冻水，吸收式制冷设备10具有高温介质进口和制冷介质出口，第一冷却介质进口与制冷介质出口连通，冷冻水自制冷介质出口流入第一换热设备9的第一冷却介质进口，从而低温组分中的低沸点有机组分以及部分水在第一换热设备9中得到冷凝。
38.在本实施例中，吸收式制冷设备10可以为溴化锂吸收式制冷机，吸收式制冷设备10制得的冷量通过水循环方式为第一换热设备9提供冷量。吸收式制冷设备10利用来自第二换热设备11提供的热量进行制冷，厂区冷却水为吸收式制冷设备10换热。第二换热设备10具有烟气入口、烟气排放口、第二冷却介质进口和第二冷却介质出口；第二换热设备10的烟气入口与热相分离设备3的烟气出口连通，热相分离设备3通过烟气出口排出的高温烟气通过烟气入口进入到第二换热设备10。第二换热设备10的第二冷却介质出口与吸收式制冷设备10的高温介质进口连通。
39.进一步地，热相分离设备还可以包括燃烧器，第一换热设备9的不凝气体出口与燃烧器连通，由此，在第一换热设备9中未被冷凝的不凝气(第二阶段不凝气)进入燃烧器，为热相分离设备提供热量。
40.进一步地，冷凝系统还可以包括冷凝液体收集罐12，第一换热设备9的第一冷凝液体出口与冷凝液体收集罐连通，从而实现对低沸点有机组分以及部分水的冷凝回收。
41.在本实施例中，冷凝系统还可以包括除雾器5，除雾器5包括除雾器气体通道和除雾器液体出口，未冷凝气体出口通过除雾器气体通道与第一换热气体进口连通。在冷凝设
备4中未冷凝的气体(第一阶段不凝气)携带少量油珠、水分、细小微粒进入除雾器5，经除雾器5处理，第一阶段不凝气中的水分、细小微粒、油珠从第一阶段不凝气中分离，通过除雾器液体出口排出以进行下一步处理，同时第一阶段不凝气通过除雾器5也得到提纯。
42.进一步地，冷凝系统还可以包括沉降分离设备6，沉降分离设备6包括沉降分离物料进口，除雾器液体出口与沉降分离物料进口连通，从而在除雾器5中分离出的第一阶段不凝气中的水分、细小微粒、油珠(油水固)混合物通过除雾器液体出口进入沉降分离物料进口，然后在沉降分离设备6进行三相分离。
43.在本实施例中，冷凝设备4可以采用喷淋塔，通过喷淋冷凝的方式对混合气进行冷凝；冷凝设备4还可以包括第二冷凝液体进口和第二冷凝液体出口，第二冷凝液体出口与沉降分离物料进口连通。诸如水的冷却介质通过第二冷凝液体进口进入冷凝设备4以为冷凝设备4提供冷源，进而与高温混合气体换热，以对高温混合气体进行初步冷凝，其中，冷凝后的液体，主要为油相，通过第二冷凝液体出口进入沉降分离物料进口，以在沉降分离设备6中进行三相分离。
44.进一步地，沉降分离设备6还包括上层液体出口和中层液体第一出口，冷凝系统还包括油罐8和污水处理设备7，上层液体出口与油罐8连通，中层液体第一出口与污水处理设备7连通。从而，沉降分离设备6中的上层油相通过上层液体出口进入油罐8中，部分中层水相通过中层液体第一出口送往污水处理设备7中进行处理。
45.为了实现对工艺水的循环利用，沉降分离设备6还可以包括中层液体第二出口，冷凝系统还可以包括第三换热设备13，第三换热设备13包括第三换热液体进口和第三换热液体出口，中层液体第二出口与第三换热液体进口连通，第三换热液体出口与第二冷凝液体进口连通，由此，沉降分离设备6中的部分中层水相作为工艺循环水通过中层液体第二出口送往第三换热设备13，经第三换热设备13降温后送往冷凝设备4，为冷凝设备4提供喷淋用水，厂区冷却水为第三换热设备13换热，同时排出换热后的热水。
46.进一步地，本技术的冷凝系统还可以包括预处理设备1和与预处理设备连通的进料设备2，进料设备2与热相分离设备3连通。
47.在本技术实施例中，冷凝系统的工作方法如下：
48.含油污泥经过预处理设备1破碎筛分处理后，由进料设备2输送至热相分离设备3进行间接加热处理，含油污泥经过热相分离处理产生的高温固体渣相从热相分离设备3尾端排至下一级设备进行继续处理，含油污泥经过热相分离处理产生的高温混合气体进入冷凝设备4进行冷凝处理，经过冷凝设备4冷凝处理，第一阶段不凝气可降温至40℃左右，高温组分及中温组分及其携带的尘粒被冷凝并收集至沉降分离设备6进行三相分离，第一阶段不凝气携带少量油珠、水分、细小微粒进入除雾器5，经除雾器5处理，第一阶段不凝气中的水分、细小微粒、油珠从第一阶段不凝气中分离，第一阶段不凝气得到提纯。分离收集的油水固混合物进入沉降分离设备6进行三相分离，经沉降分离设备6处理，上层油相收集至油罐8中，沉降分离设备6底部污泥外排进行下一步处理，部分中层水相送往污水处理设备7进行处理，部分中层水相送往第三换热设备13换热后用作工艺循环水，工艺循环水经第三换热设备13降温后送往冷凝设备4，为冷凝设备提供喷淋用水，厂区冷却水为第三换热设备13换热，同时排出换热后的热水。
49.经除雾器5处理后的第一阶段不凝气进入第一换热设备9进行深度处理，低沸点有
机组分以及部分水被冷凝回收，第一阶段不凝气得到进一步处理，得到的第二阶段不凝气进入热相分离设备3的燃烧器燃烧，为热相分离设备3提供热量，资源回收利用，节约资源。
50.天然气、柴油等燃料在热相分离设备3的燃烧器内燃烧，为含油污泥间接加热提供热量，天然气、柴油等燃料燃烧后产生300～500℃高温烟气在第二换热设备11中与厂区冷却水换热，经第二换热设备11降温后的烟气排放至大气，换热后的高温水为吸收式制冷设备10提供热量，吸收式制冷设备10利用来自第二换热设备11提供的热量进行制冷，厂区冷却水为吸收式制冷设备10换热，获得5℃
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15℃的冷冻水，冷冻水作为冷源进入第一换热设备9，在第一换热设备9中深度冷凝回收第一阶段不凝气中低冷凝点有机物质，第一阶段不凝气经第一换热设备9深度冷凝处理回收的冷凝液收集到冷凝液体收集罐12中储存。
51.本技术为热相分离处理后产生混合气体的深度冷凝提供了一套完整、环保的工艺系统；具有余热回收利用装置，利用烟气热量制冷对第一阶段不凝气进行深度冷凝处理，充分利用烟气余热制冷对含油污泥经过热相分离设备处理后产生的混合气体进行深度冷凝，运行成本低廉；采用溴化锂
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水吸收式制冷方式，以自然存在的水为制冷剂，为第一换热设备提供冷量，深度冷凝回收第一阶段不凝气中有机物质；对环境和大气臭氧层无害，整套装置除了绝大部分是换热器，运转安静，振动小，同时，制冷机在真空状态下运行，结构简单，安全可靠。
52.采用多级处理方式，含油污泥经过热相分离设备处理后产生的混合气体依次经过冷凝设备、除雾器、第一换热设备，对水和有机物质冷凝回收彻底；处理后的第二阶段不凝气进入热相分离设备的燃烧器，进行彻底燃烧，符合大气污染物排放标准后从烟囱排出，可实现资源回收利用。
53.综上所述，本专利通过以上工艺系统的实施，可有效回收利用烟气余热，深度冷凝处理不凝气，并冷凝回收有机物质。
54.本实用新型上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。
55.以上仅为本实用新型的实施例而已，并不用于限制本实用新型。对于本领域技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。