蒸汽喷射油泥处理设备的节能优化分析.pdf

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1、油气田环境保护ENVIR0NMENTAIPROTECTIONOFOIL&GASFIEIDS蒸汽喷射油泥处理设备的节能优化分析李颖王占生李春晓李秀敏满春志。张春刚(1．中国石油安全环保技术研究院；2．中国石油大学(北京)；3．中国石油冀东油田安全环保处；4．中国石油冀东油田集输公司)摘要超热蒸汽喷射法是一种不产生二次污染、处理后的残渣含油含水率低的含油污泥处理技术。针对其能耗大的缺点，文章通过设计新型换热流程，并在原有工艺设计的基础上增设预热换热器，回收过程气的中高温位(350℃左右)，用于加热锅炉进水，预热反应原料，从而提高系统效率。余热回收效率为12．7，预计节约70400元／a，投资回

2、收期仅为2个多月。关键词超热蒸汽喷射；含油污泥处理设备；节能优化；余热回收文章编号：1005-3158(2014)04—0031—040引言1．2工艺流程炼化三泥和污水处理厂产生的含油污泥首先需超热蒸汽喷射技术是近几年涌现出的一种新型要预浓缩处理。经过浓缩罐沉降和絮凝反应后，含油含油污泥处理方法，具有设备紧凑、简单，易于维护，污泥被输送到脱水机中，脱水后的泥饼或泥渣被输送不产生二次污染；可回收污泥中的石油资源、处理后至干化处理设备进行干化处理[4]。干化室处理后的的残渣含油含水率低的优势，有效避免了普通处理排放后的高额污染费用，提高了经济效益l1]。混合气体经旋风分离器去除污泥残渣，进入油

3、水分离超热蒸汽喷射处理含油污泥技术已较为成熟，目罐，实现油水分离；污泥残渣直接进入回收槽，冷却后外运以进一步综合利用_5]。超热蒸汽干化系统工艺前处于推广阶段，但其设备能耗还有待改进。为此开流程见图1。展超热蒸汽喷射法含油污泥处理技术装备的节能优化分析与设计，优化工艺流程，提高能量利用效率，进一步改进设备性能，降低综合能耗。1工艺介绍与用能分析1．1工艺原理超热蒸汽技术是利用500～600℃超热蒸汽对浓罐缩脱水后的含油污泥进行干化处理。经过脱水后的泥饼或泥渣被送入超热蒸汽处理室，即干化室，同时超热炉高温蒸汽以音速或亚音速从特制喷嘴中喷出，与油泥图1超热蒸汽干化系统工艺流程颗粒碰撞。高温环境

4、使得液体从颗粒表面蒸发的速】．3用能分析度加快，同时蒸汽蕴含的巨大动能提高了石油类和水分从颗粒内部渗出的速度，使油分和水分与颗粒物质考察某油田现场超热蒸汽干化处理设备的用能瞬时分开]。被粉碎的污泥小颗粒和油气连同蒸汽情况。该设备处理对象为落地油形成的油砂，油砂含一起进入旋风分离器进行气固分离。分离后的气相油率为15．4，含水率为25．6。经过冷凝进入管道输至油气回收单元，经冷却后在重试验条件：超热蒸汽温度600℃，旋风分离器部力作用下实现油水分离，油分可直接回收使用，废水位设定控制温度为360℃。经处理后外排或回用口]。回收的油中含水率低于实际处理能力试验过程记录：30min内处理135L

5、0．5。固相为污泥残渣。油泥，油泥密度约为1．6kg／L，折合处理量为432kg／h。李颖，2007年毕业于中国石油大学(华东)化学工程与工艺专业，硕士，现在中国石油安全环保技术研究院从事含油污泥资源化利用研究工作。通信地址：北京市昌平区府学路18号中国石油大学(北京)，102249油气田环境保护·技术研究根据现场使用情况和设计参数，对该设备用能状用水量也是节能的一个方向。况进行分析。分析主要内容有：①确定设备现生产能2节能优化设计方案力下的能耗总量；②确定设备能耗的主要流向和分布2．1节能优化思路状况(电、蒸汽、燃料气、综合能耗)；③分析系统用能的不合理环节，确定设备节能的主要方向。◆由

6、于超热蒸汽喷射的工作原理，为保证超热锅炉根据各设备项目的耗电量与进气量，可以将能量产生足够高温高压的蒸汽，超热锅炉的天然气消耗量统一折算成标煤，进行综合比较。表1为该设备能源不做改变。但是对于蒸汽锅炉，可以通过预热锅炉进消耗量及总能耗所占比例汇总。根据表1中所示各水，提高进水温度，从而达到节省蒸汽锅炉燃气使用项目的用能情况，可以得到用能现状分析结果如下：量的目的。·◆超热蒸汽喷射系统能源消耗总量为230．13kg标◆经过双旋风分离器的过程气仍有350℃左右的中煤／h，能源的实物消耗主要为天然气。蒸汽锅炉和超高温位，直接进入油水分离槽，不仅要求后续设备具热锅炉燃气消耗合计131．6m。／h，

7、折合159．81kg标备耐高温高压的性能，而且需要大量的冷却循环水对煤／h，占系统能耗的69．44，因此降低天然气消耗其降温。降低过程气的温度，可以节省冷却水循环量是设备节能的重点方向。量，同时更换小功率的冷却塔循环泵。◆电力耗能占系统总耗能的19．35，主要用电项◆在旋风分离器和油水分离槽中间加设换热器，回目为冷却塔循环泵和离心脱水设备。冷却塔循环泵收过程气的剩余热量，用于加热蒸汽锅炉的进水。过循环水量大而耗能高，减小