炼化污泥复合气化深度处置系统的制作方法

1.本实用新型涉及有机固体废弃物处理处置领域，尤其涉及石化厂/炼化厂中炼化污泥的处理处置系统。


背景技术：

2.近年来我国工业污水污泥产量逐年递增，炼化污泥作为一种典型的工业污水污泥，产生于炼化公司的开采，加工，储运等工艺。根据中国石油经济技术研究院发布的《2020年国内外油气行业发展报告》，中国的炼油能力达到8.7亿吨/年，国内千万级炼厂已增至34座。随着炼化企业的不断发展，炼化污泥的年产量将会持续增加。炼化污泥由废油、废水和矿物颗粒组成，还包括大量的有毒有害成分，如苯、酚、锶和钡。其组成复杂、油质组分变化大、处理难度高。根据我国生态环境部2020年公布的《国家危险废物名录（2021年版）》，炼化污泥属于废物类别：hw08废矿物油与含矿物油废物。若处理不当，将会严重污染生态环境。
3.现有的工业污泥处置技术主要存在二次污染，邻避效应，公众接受度低、环境评价要求高、能耗成本高、处理量小等问题，限制了其应用；尤其对于有机危险固体废弃物，其处置要求更为严苛，处置后的残渣需达到浸出性要求的标准，严格限制二噁英、重金属含量，防治二次污染，处置难度极高。因此，开发一种适用于大规模有机固体废弃物，特别是针对产量大，有害性明显的炼化污泥等有机固体废弃物的高效处置和深度资源化利用的装置具有重要意义。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供适用于石化行业炼化污泥的清洁高效处置的一种炼化污泥复合气化深度处置系统。
5.为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
6.一种炼化污泥复合气化深度处置系统，包括炼化污泥预处理装置，流化床气化预处置装置及高温气流床气化处置装置；
7.所述炼化污泥预处理装置包括输送进料装置、压滤装置、干燥装置、搅拌混合装置和废水处理装置，所述输送进料装置连接压滤装置的固体物料进料口，压滤装置的固体物料出料口连接干燥装置的固体物料进料口，干燥装置的固体物料出料口连接搅拌混合装置的固体物料进料口；所述搅拌混合装置还设有燃料补充口，用于补充燃料；搅拌混合装置的固体物料出料口连接流化床气化预处置装置；所述压滤装置、干燥装置上分别设有废液排放口，压滤装置、干燥装置的废液排放口连接废水处理装置；
8.所述流化床气化预处置装置包括流化床气化炉、喷嘴；所述流化床气化炉上设有第一进气口、第一气相产物出料口；所述第一进气口用于向流化床气化炉通入气化剂；所述第一气相产物出料口连接喷嘴，经由喷嘴将排出的气体和飞灰经由高温气流床气化炉进料口送入高温气流床气化处置装置；
9.所述高温气流床气化处置装置包括高温气流床气化炉、冷激装置、除尘装置和净
化装置；所述高温气流床气化炉上设有进料口、第二进气口、第三进气口、第二气相产物出料口、第二固相产物出料口；所述第二进气口用于通入气化剂；所述第二固相产物出料口连接冷激装置；所述第二气相产物出料口连接除尘装置；所述除尘装置对气体进行除尘，排出的气体通入净化装置。
10.作为一种优选的实施方式，所述流化床气化炉为循环流化床气化炉；所述流化床气化炉同时作为高温气流床气化炉的输运装置。
11.作为一种优选的实施方式，所述流化床气化预处置装置还包括破碎装置；所述流化床气化炉上设有排渣口；所述排渣口连接破碎装置；所述破碎装置将残渣破碎后再次通入流化床气化炉。
12.作为一种优选的实施方式，所述净化装置包括依次相连的脱硫装置、脱氨装置和活性炭吸附装置。
13.作为一种优选的实施方式，所述高温气流床气化炉内为无氧/缺氧环境。氧气率先与合成气进行反应，进而炼化污泥的气化过程均在无氧和缺氧气氛下进行，有效抑制了二噁英生成。此外，高温可彻底实现二噁英的阻断；同时，还原性气氛可降低有机危险固体废弃物的灰熔点，便于炼化污泥的高温熔融。
14.作为一种优选的实施方式，所述高温气流床气化炉可以为并流或逆流结构形式。
15.作为一种优选的实施方式，所述气化剂为水蒸气和纯氧或富氧。
16.作为一种优选的实施方式，所述除尘装置对气体进行除尘，生成的飞灰通入流化床气化炉。
17.作为一种优选的实施方式，所述除尘装置为旋风除尘器。
18.本实用新型实现了炼化厂/石化厂内炼化污泥的清洁高效处置，在资源化利用炼化污泥内部剩余资源的同时，实现了此类危险废弃物的清洁处置，与现有技术相比，本实用新型具有的优点和效果如下：
19.1. 本实用新型实现了炼化污泥及具有相似性质的有机危险固体废弃物的深度资源化利用，经由两步气化，解决了单步热处理资源化利用不彻底的问题。
20.2. 本实用新型解决了单步热处理处置后残渣仍具有危险性的问题，流化床气化炉产生的渣块经破碎后以及高温气流床气化炉产生的合成气经旋风除尘装置脱除的飞灰再次通入流化床气化炉进行二次气化，流化床气化炉反应过程中形成的飞灰至高温气流床中进行二次气化熔融，依靠还原性气氛以及较高的反应温度实现了熔渣的熔融温度下降以及玻璃态，玻璃态残渣重金属浸出毒性降低至符合gb 5085.3-2007
21.3. 本实用新型工艺流程简单，易于控制，且处理过程工艺明确，产生产物玻璃态熔渣可以建材化应用，合成气输送至气流床气化后，经净化可实现高值化利用，例如可以余热回收、制取纯净化工产品以及热电联产，实现了产品产能的多级循环利用，节约了成本。
22.4. 本实用新型针对性改造传统气化炉，无需构建专用的污泥处置设备，极大地节省了投资成本，且操作运营方法熟练，容易操作、控制。
附图说明
23.图1为本实用新型的炼化污泥复合气化深度处置系统示意图。
24.图中：101输送进料装置，102压滤装置，103干燥装置，104搅拌混合装置，105废水
处理装置，201流化床气化炉（循环流化床），202破碎装置，203喷嘴，301高温气流床气化炉，302冷激装置，303除尘装置，304净化装置（脱硫/脱氨/活性炭吸附）。
具体实施方式
25.下面通过具体实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的描述说明。
26.如果无特殊说明，本实用新型的实施例中所采用的原料均为本领域常用的原料，实施例中所采用的方法均为本领域的常规方法。
27.实施例1
28.一种炼化污泥复合气化深度处置系统，如图1所示，包括炼化污泥预处理装置、流化床气化预处理装置，高温气流床气化处置装置。
29.所述炼化污泥经输送，压滤，干燥等预处理后送入流化床气化预处理装置进行初步气化，生成的合成气/飞灰进一步输送至高温气流床气化处置装置进行深度处置，形成玻璃态熔渣及净化后的合成气，除尘脱离的飞灰再次输运至流化床气化炉201内进行二次气化，生成的玻璃态熔渣可以建材化应用，净化后的合成气可以余热回收利用/产热发电/制取纯净化工产品。
30.本实用新型装置结构具体如下：
31.炼化污泥预处理装置由输送进料装置101，压滤装置102，干燥装置103，搅拌混合装置104，废水处理装置105组成，所述输送进料装置101连接压滤装置102的固体物料进料口，压滤装置102的固体物料出料口连接干燥装置103的固体物料进料口，干燥装置103的固体物料出料口连接搅拌混合装置104的固体物料进料口；所述搅拌混合装置104还设有燃料补充口，用于补充燃料；搅拌混合装置104的固体物料出料口连接流化床气化预处置装置；所述压滤装置102、干燥装置103上分别设有废液排放口，压滤装置102、干燥装置103的废液排放口连接废水处理装置105。
32.炼化污泥首先经由输送进料装置101输送至压滤装置102，进行压滤，经压滤后的污泥进一步输送至干燥装置103进行干燥处理，压滤装置102，干燥装置103处理后的废液均输送至废水处理装置105进行处置，经干燥后的炼化污泥混合煤粉/生物质后于搅拌混合装置104处输送至流化床气化预处理装置；
33.流化床气化预处置装置包括流化床气化炉201、破碎装置202、喷嘴203；所述流化床气化炉201上设有第一进气口、第一气相产物出料口和排渣口；气化剂直接经由第一进气口，向流化床气化炉201供应气化剂；所述排渣口连接破碎装置202，破碎装置将残渣破碎后再次通入流化床气化炉201；所述第一气相产物出料口连接喷嘴203，经由喷嘴203将排出的气体和飞灰经由高温气流床气化炉301进料口送入高温气流床气化处置装置；
34.经炼化污泥预处理装置处理后的干化炼化污泥通入流化床气化预处理装置，搅拌混合装置104将预处理后的炼化污泥输送至流化床气化炉201进行气化，流化床气化炉201的气化剂由202气体混合装置实现，气化剂为水蒸气和纯氧，碳转化率可达95%左右。流化床气化炉201处置后生成的合成气和飞灰将会输送至喷嘴203，经出渣口落下的残渣经破碎装置202破碎后再次通入流化床气化炉201进行二次气化，此外，经旋风除尘装置303分离的飞灰通入流化床气化炉进行二次气化。
35.所述高温气流床气化处置装置包括高温气流床气化炉301、冷激装置302、除尘装置303和净化装置304；所述高温气流床气化炉301上设有进料口、第二进气口、第三进气口、第二气相产物出料口、第二固相产物出料口；所述第二进气口用于通入气化剂；所述第二固相产物出料口连接冷激装置；所述第二气相产物出料口连接除尘装置；所述除尘装置303对气体进行除尘，排出的气体通入净化装置304，生成的飞灰通入流化床气化炉201；净化装置304包括依次相连的脱硫装置、脱氨装置和活性炭吸附装置；高温气流床气化炉301内为无氧/缺氧环境。
36.经流化床气化预处理装置初步气化产生后的合成气/飞灰通入高温气流床气化处置装置，经流化床气化预处理装置气化后生成的合成气/飞灰会通入高温气流床气化炉301进行气化。气化过程的实现伴有氧气/空气的补充，依靠较高的温度以及还原性的气化残渣反应气氛，高温气流床气化炉301产生的气化熔渣经冷激装置302激冷后可产生玻璃态熔渣，合成气经除尘后，飞灰会被输运至流化床气化炉301进行二次气化，除尘的合成气将会输运至净化装置304，脱氨/脱硫/活性炭吸附处理，净化后的合成气主要为co\h2\co2，其中有效气co\h2体积占比在50-90%之间。净化后的合成气，可以进行高值化利用，如送至燃气轮机/内燃机处实现热电联产、化工产品提纯处获取纯净氢气或余热利用进行余热回收，生产锅炉蒸汽。进一步的，脱硫阶段可以制取硫磺，脱氨阶段可以制取卤铵。
37.高温气流床气化炉中处置的是经流化床气化炉气化产生的合成气/飞灰。
38.熔渣经激冷后形成的玻璃体的重金属浸出毒性满足gb 5085.3-2007，可以建材化应用。
39.本文中所描述的具体实施例仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做不同的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。