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专家深度解答|油泥热处理工艺中的节能环保及安全问题

专家深度解答|油泥热处理工艺中的节能环保及安全问题

 

石油产业链从开采、冶炼、运输到终端销售的每个环节都产生大量含油污泥,含油污泥种类繁多、性质复杂,相应的处理技术和设备也呈现多元化趋势。

 

近期,河南1.16油泥热解闪爆事件引起业内广泛关注,事故造成一人死亡,直接经济损失155万元,事故发生的直接原因是操作人员违反操作规程更换盘根,违规使用手电钻、不防爆工具产生电火花引燃了热解炉内挥发性可燃气体引发闪爆,其间接原因也是因为公司设备安全管理存在缺陷,隐患排查治理落实不到位等造成的。不同油泥相关热处理技术工艺线在作业时,存在哪些安全隐患?如何加强企业安全运营生产?面对巨大的市场需求以及越来越严格的行业标准,各工艺技术有何优劣势、如何实现处置工艺节能环保性

 

4月13日ACI环保携手环保在线联合主办的油泥治理技术节能环保及运营安全性研讨会邀请到来自中石油安环院、美国GEO、恒誉环保、杰瑞环保、宜可欧的资深行业专家针对相关问题进行深入探讨,详情如下:

 

专家深度解答|油泥热处理工艺中的节能环保及安全问题
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中国石油集团安全环保技术研究院

《含油污泥不同热处理工艺及可能存在的安全风险分析》

 

《含油污泥不同热处理工艺及可能存在的安全风险分析》的主题演讲中,刘光全详细介绍了中国石油集团安全环保技术研究院开发的热处理工艺,包括含油固废化学热洗、超热蒸汽喷射干化、热脱附、水热干化等,并对几种技术的特点及安全性进行了阐述与分析。

专家深度解答|油泥热处理工艺中的节能环保及安全问题

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从技术安全性层面来看热处理方式处理含油污泥产生安全威胁的因素主要来自烃类气体、粉尘和其它能够导致爆炸的因素,处理过程中烃类气体浓度如果不与空气隔绝,大都处于爆炸极限内。有机质粉尘的爆炸浓度下限为20~60克/立方米。提高安全的重要途径主要是惰性气体保护,对于氮气、二氧化碳、蒸汽,最低氧气含量LOC分别为5%、6%、10%左右。从操作及现场作业安全性角度,热处理设备操作设计高温高压、电气操作、机械上料等操作都会带来安全隐患,因此,需要专职人员进行现场操作管理,落实现场电力责任制,对于机械卡料、机械故障灯切勿强行拆解。现场需配备可燃气体报警、有毒气体检测,现场作业禁止火花,需要定期进行人员安全培训以及应急演练。
 

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从节能角度,刘光全指出需将节能降耗融入工艺设计环节,包括优化工艺反应条件,提高处置效率,如催化剂降低反应能垒、调质强化机械脱水性能等;艺设计能量平衡严格计算,能源需求经济匹配且梯级利用,如低品位热、可再生能源等;进行换热网络夹点分析,优化冷热公用工程配置,冷却与加热需求耦合。在设备这块应选择应有利于清洁低碳生产,资源与能源节约型设备。
 
演讲的最后,他总结道:“国内污泥处理技术处于发展阶段,含油污泥的处理工艺多样,各有所长,仅靠单一的处理工艺很难达到环保要求,未来热处理技术将向减量化、无害化、资源化方向发展,更注重于技术耦合、取长补短,是实现含油污泥彻底无害化的发展方向”。

美国GEO公司

《含油污泥热脱附工艺无害化、资源化道路探索及案例分析》

2013年起,美国GEO公司首次将土壤原位热修复技术引进到中国,并持续参与主持十几个修复项目,均由公司副总裁兼工程技术总监陈晓松博士指导,并且都在规定工期内圆满完成,对技术引进中国及发展做出了巨大贡献。
本次研讨会上陈晓松博士也带来了《含油污泥热脱附工艺无害化、资源化道路探索及案例分析》的分享。陈博士重点介绍了GEO公司的堆土间接热脱附技术,堆土间接热脱附技术也是原位脱附技术的翻版,核心技术原理上是一致的。堆土间接热脱附技术首先会将污染土堆成一个土堆,在外围围上隔热板,然后插入加热井和抽提井,加热井连接燃烧器及空气,抽提井连接地表尾气处理设备。
 

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堆土间接热脱附技术通过热传导方式进行加热对于油泥的含水量和含油量没有特殊要求,不需要对处理原料进行任何预处理,减量化/无害化/资源化同步进行,也不需要有进出料等一些比较容易损耗的设备,尾气处理系统完善,无二次污染,可达到<0.1%含油率的修复目标(部分重质油除外),可回收油,实现资源化。
 

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从安全性角度,整个工艺采用间接热脱附,燃烧气体和污染油相或蒸汽不直接接触,无爆炸风险土堆处于负压状态,产生的污染蒸汽随时被抽提,避免了高浓度油气的累积;分级加热的策略,将高浓度流动性油相在加热前或加热初期抽走;系统根据抽提尾气的运行参数,实现自动化控制,保证了加热的同时有足够的抽提
 
近期,美国GEO公司也是在国内成立了分公司洁易奥环境修复(江苏)有限公司,也在积极寻求国内的合作伙伴,欢迎大家持续关注。今年5月30-31日在济南召开的第二届中国国际土壤修复及油泥治理峰会美国GEO公司及其中国子公司洁易奥环境修复(江苏)有限公司将作为大会独家协办单位参与,将带来更多技术和设备展示,欢迎感兴趣的行业同仁参与、交流。

济南恒誉环保

《含油污泥连续热解工艺节能环保及运行安全性分析》

作为国家鼓励发展的重大环保技术装备支撑单位济南恒誉环保自主研发的“工业连续化含油污泥热裂解成套技术及装备 以其技术的先进性、创新性,荣获国家科技进步奖,中国石油和化学工业联合会科技进步奖等奖项,技术及装备被工信部和科技部列入《国家鼓励发展的重大环保技术装备目录(2020年版)》,入选四部委《国家工业资源综合利用先进适用工艺技术设备目录(2021年版)》,被国家权威部门鉴定为已达到国际先进水平,主持起草了热裂解行业多项国家标准。

 

专家深度解答|油泥热处理工艺中的节能环保及安全问题

 

恒誉环保高级工程师童兰英《含油污泥连续热解工艺节能环保及运行安全性分析》的主题演讲中强调,热解工艺及设备只有在满足供热温度、热传导效率、导热面积、停留时间、工作压力、防聚合工艺六大关键要素实现有机匹配,才能实现工艺设备安全、环保、节能低耗。为此,恒誉环保对应开发了无结焦技术、热气密技术、防聚合技术、热解关键要素最优匹配技术、低温热解技术、组合式烟气净化技术、全密封技术、专有控制技术八大核心技术。恒誉环保连续热解工艺在物料适应性、经济性、处理效果、环境效益以及智能自动化方面都取得良好的表现,并成功应用于国内外多个项目。

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在工艺安全性方面,工业连续化热解工艺可以实现连续进料、连续热解、连续出料,使物料受热均匀,导热速率快、热传导效率高,供热温度低,热解温度低于结焦温度,不结焦,因此设备使用寿命大大延长;更为重要的是可以实现动态密封进料,在密闭的系统内完成整套裂解过程,无任何泄露的条件,也最大程度断绝了可能的安全隐患。

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恒誉环保的新疆客户项目已有 32 台/套含油污泥热解生产线在运行,年处理含油污泥100多万吨,该项目被评为新疆维吾尔自治区绿色工厂
 
恒誉环保工业连续化含油污泥热解生产线在安全性、节能环保的前提下,实现了含有污泥的无害化、减量化处置,还还可以回收到燃料油、还原土等资源,创造了良好的经济效益、环境效益与社会效益。

杰瑞环保

《新时期油泥处理过程中的安全提升及应用》

杰瑞环保秉持“技术驱动,增值环保”的发展理念,荣获专精特新“小巨人”企业、3项技术装备入选工信部、科技部“国家鼓励发展的重大环保技术装备目录”、并获得中国机械工业科学进步奖等众多国家级奖项。目前,杰瑞环保已开发包括190余种系列化核心环保技术设备、110多项自主知识产权专利设备具备适用范围广,处理能力大,运行能耗低、无二次污染等特点。公司在产品方面不断升级变革,建有“山东省节能环保产业公共服务示范平台”、山东省“一企一技术”研发中心、“污染场地安全修复技术国家工程实验室”修复装备联合基地等多个技术创新平台,以减量化、无害化、资源化相统一的原则,多措并举,加大研发创新。
本次研讨会杰瑞环保工艺工程师张岩也带来了《新时期油泥处理过程中的安全提升及应用》的主题分享:杰瑞环保拥有连续回转式热相分离、连续螺旋式分析分离、调制分离、油罐机械清洗、废弃物回注等多种核心技术,以及物料预处理及均质化等配套技术,针对不同客户需求、不同领域的含油废弃物,以最合适的分类分质方式,提供高标准低成本、高效率的一体化的含油废弃物及工业废泥治理方案。

此次演讲张岩给我们重点介绍了其核心工艺设备-连续回转式热相分离成套设备,并对技术以及安全性进行了分析,张岩强调,间歇设备在安全、处理稳定性、能耗方面存在非常高的弊端并频发安全问题,而连续性设备在运作过程中安全性更有保障。

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杰瑞设备“六级安全保护”系统,从机械结构密封、氮气发生器、氧含量监测系统、功能预警和停机保护系统、应急系统到阻火阀与紧急泄压装置,通过多种技术手段构建起层层防护,来为油泥处理的安全性把关。

 

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最后,张岩强调,设备的本质安全才是安全,依靠操作者的作业意识不是出路,只有完善的安全分析系统,全面的运运行实时监控系统,自动化的调节系统,紧急状况下的应急响应系统以及兜底的安全保障系统,才能实现真正的工艺及设备的运行安全。
在油泥处置方面,近年来,杰瑞环保在各大油田全面布局运营处置站经营,已建成年产150万吨处理设施,发展成为油泥热相分离技术及装备首位的实体制造企业。服务客户包括中石油、中石化、中海油、沙特阿美、科威特石油、康菲、雪弗龙等大型国家石油公司和跨国油服公司,国内在大庆油田、长庆油田、西南油气田、吉林油田、新疆油田、中石化西北局、中石化胜利油田等均有布局。对国内主要环保设备完成的产量、产值及销售收入数据统计,杰瑞环保含油污泥处理装备市场占有率超过60%,在全国同类企业中位居第一。连续回转式热相分离设备、调质分离设备、中空螺旋干化设备等可处理不同性质含油废弃物,物料适应性广,装备高度集成、自动化程度高,安装运行维护方便,赢得了客户口碑和一致认可。
杰瑞环保坚持以技术创新和智能制造为企业发展的关键支撑,以环保技术研发、 运营服务为引领,聚焦油泥处置、污泥减量化、土壤修复三大核心领域,提供高效稳定的处置产品,研制出了具有核心竞争力的高效低碳环保技术装备产品,在性能、成本、节能降耗等方面更加适合我国国情,可以满足更高标准的污染防治需求,为人民生态与生活环境的持续优化持续贡献“杰瑞力量”。
 
宜可欧环保

《高粘、高含液油泥热解处置工艺节能环保及安全性分析》

宜可欧环保于立松带来的《高粘、高含液油泥热解处置工艺节能环保及安全性分析》的演讲则更进一步,朝着油泥治理中更细分难度更高的领域深挖,聚焦高粘、高含液特性污泥这一痛点,着重分析了处理过程中会遇到的问题及宜可欧对此提供的高效解决方案。

高粘、高含液油泥由于粘度大、含液高、重质多,在热解处置中涉及的工艺也更加复杂,面临投资高、占地大、流程长、处置成本高、工艺控制点多、风险点多等难点问题。

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对此宜可欧结合已有项目经验,将热洗减量、干化脱水、热解炭化工序高效结合,不断改进开发了一体化热解装备-TPDS,通过梯度加热、自动输送、自清结构、不凝气安全处理及智能化控制,实现设备的高效、经济、安全运行。如今一体化热解设备经过不断升级改进,相继开发了高温烟气返混、双重余热利用、组合加热、多级利用等技术,在处理能力、能耗、污染物排放等方面也是有很大程度的提升。该项技术产品入选国家级专精特新“小巨人”企业。
 

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宜可欧环保由车磊博士创办,是以热解技术为核心,专业为提供油气环保、有机危废、综合危(固)废、场地修复等领域系统解决方案的高新技术型企业,拥有技术研发+装备设计+装备制造的完整产品体系,在全国三分之二的省市已有相关项目,欢迎大家持续关注。
 
资料来源:ACI环保线上活动系列之《油泥治理工艺节能环保及运营安全性研讨会》
整理编辑:ACI环保市场部

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