石油產業鏈從開采、冶煉、運輸到終端銷售的每個環節都產生大量含油污泥,含油污泥種類繁多、性質復雜,相應的處理技術和設備也呈現多元化趨勢。
不同油泥相關熱處理技術工藝線在作業時,存在哪些安全隱患?如何加強企業安全運營生產?面對巨大的市場需求以及越來越嚴格的行業標準,各工藝技術有何優劣勢、如何實現處置工藝節能環保性?
4月13日ACI環保攜手環保在線聯合主辦的
油泥治理技術節能環保及運營安全性研討會邀請到來自
中石油安環院、美國GEO、恒譽環保、杰瑞環保、宜可歐的資深行業專家針對相關問題進行深入探討,詳情如下:

中國石油集團安全環保技術研究院——
《含油污泥不同熱處理工藝及可能存在的安全風險分析》
在《含油污泥不同熱處理工藝及可能存在的安全風險分析》的主題演講中,劉光全詳細介紹了中國石油集團安全環保技術研究院開發的熱處理工藝,包括含油固廢化學熱洗、超熱蒸汽噴射干化、熱脫附、水熱干化等,并對幾種技術的特點及安全性進行了闡述與分析。

從技術安全性層面來看熱處理方式處理含油污泥產生安全威脅的因素主要來自烴類氣體、粉塵和其它能夠導致爆炸的因素,處理過程中烴類氣體濃度如果不與空氣隔絕,大都處于爆炸極限內。有機質粉塵的爆炸濃度下限為20~60克/立方米。提高安全的重要途徑主要是惰性氣體保護,對于氮氣、二氧化碳、蒸汽,最低氧氣含量LOC分別為5%、6%、10%左右。從操作及現場作業安全性角度,熱處理設備操作設計高溫高壓、電氣操作、機械上料等操作都會帶來安全隱患,因此,需要專職人員進行現場操作管理,落實現場電力責任制,對于機械卡料、機械故障燈切勿強行拆解。現場需配備可燃氣體報警、有毒氣體檢測,現場作業禁止火花,需要定期進行人員安全培訓以及應急演練。

從節能角度,劉光全指出需將節能降耗融入工藝設計環節,包括優化工藝反應條件,提高處置效率,如催化劑降低反應能壘、調質強化機械脫水性能等;工藝設計能量平衡嚴格計算,能源需求經濟匹配且梯級利用,如低品位熱、可再生能源等;進行換熱網絡夾點分析,優化冷熱公用工程配置,冷卻與加熱需求耦合。在設備這塊應選擇應有利于清潔低碳生產,資源與能源節約型設備。
演講的最后,他總結道:“國內污泥處理技術處于發展階段,含油污泥的處理工藝多樣,各有所長,僅靠單一的處理工藝很難達到環保要求,未來熱處理技術將向減量化、無害化、資源化方向發展,更注重于技術耦合、取長補短,是實現含油污泥徹底無害化的發展方向”。
美國GEO公司
《含油污泥熱脫附工藝無害化、資源化道路探索及案例分析》
2013年起,美國GEO公司首次將土壤原位熱修復技術引進到中國,并持續參與主持十幾個修復項目,均由公司副總裁兼工程技術總監陳曉松博士指導,并且都在規定工期內圓滿完成,對技術引進中國及發展做出了巨大貢獻。
本次研討會上陳曉松博士也帶來了《含油污泥熱脫附工藝無害化、資源化道路探索及案例分析》的分享。陳博士重點介紹了GEO公司的堆土間接熱脫附技術,堆土間接熱脫附技術也是原位脫附技術的翻版,核心技術原理上是一致的。堆土間接熱脫附技術首先會將污染土堆成一個土堆,在外圍圍上隔熱板,然后插入加熱井和抽提井,加熱井連接燃燒器及空氣,抽提井連接地表尾氣處理設備。

堆土間接熱脫附技術通過熱傳導方式進行加熱,對于油泥的含水量和含油量沒有特殊要求,不需要對處理原料進行任何預處理,減量化/無害化/資源化同步進行,也不需要有進出料等一些比較容易損耗的設備,尾氣處理系統完善,無二次污染,可達到<0.1%含油率的修復目標(部分重質油除外),可回收油,實現資源化。

從安全性角度,整個工藝采用間接熱脫附,燃燒氣體和污染油相或蒸汽不直接接觸,無爆炸風險;土堆處于負壓狀態,產生的污染蒸汽隨時被抽提,避免了高濃度油氣的累積;分級加熱的策略,將高濃度流動性油相在加熱前或加熱初期抽走;系統根據抽提尾氣的運行參數,實現自動化控制,保證了加熱的同時有足夠的抽提。
近期,美國GEO公司也是在國內成立了分公司潔易奧環境修復(江蘇)有限公司,也在積極尋求國內的合作伙伴,歡迎大家持續關注。今年5月30-31日在濟南召開的第二屆中國國際土壤修復及油泥治理峰會,美國GEO公司及其中國子公司潔易奧環境修復(江蘇)有限公司將作為大會獨家協辦單位參與,將帶來更多技術和設備展示,歡迎感興趣的行業同仁參與、交流。
濟南恒譽環保
《含油污泥連續熱解工藝節能環保及運行安全性分析》
作為國家鼓勵發展的重大環保技術裝備支撐單位,濟南恒譽環保自主研發的“工業連續化含油污泥熱裂解成套技術及裝備” 以其技術的先進性、創新性,榮獲國家科技進步獎,中國石油和化學工業聯合會科技進步獎等獎項,技術及裝備被工信部和科技部列入《國家鼓勵發展的重大環保技術裝備目錄(2020年版)》,入選四部委《國家工業資源綜合利用先進適用工藝技術設備目錄(2021年版)》,被國家權威部門鑒定為已達到國際先進水平,并主持起草了熱裂解行業多項國家標準。

恒譽環保高級工程師童蘭英在《含油污泥連續熱解工藝節能環保及運行安全性分析》的主題演講中強調,熱解工藝及設備只有在滿足供熱溫度、熱傳導效率、導熱面積、停留時間、工作壓力、防聚合工藝六大關鍵要素實現有機匹配,才能實現工藝設備安全、環保、節能低耗。為此,恒譽環保對應開發了無結焦技術、熱氣密技術、防聚合技術、熱解關鍵要素最優匹配技術、低溫熱解技術、組合式煙氣凈化技術、全密封技術、專有控制技術八大核心技術。恒譽環保連續熱解工藝在物料適應性、經濟性、處理效果、環境效益以及智能自動化方面都取得良好的表現,并成功應用于國內外多個項目。

在工藝安全性方面,工業連續化熱解工藝可以實現連續進料、連續熱解、連續出料,使物料受熱均勻,導熱速率快、熱傳導效率高,供熱溫度低,熱解溫度低于結焦溫度,不結焦,因此設備使用壽命大大延長;更為重要的是可以實現動態密封進料,在密閉的系統內完成整套裂解過程,無任何泄露的條件,也最大程度斷絕了可能的安全隱患。

恒譽環保的新疆客戶項目已有32 臺/套含油污泥熱解生產線在運行,年處理含油污泥100多萬噸,該項目被評為新疆維吾爾自治區綠色工廠。
恒譽環保工業連續化含油污泥熱解生產線在安全性、節能環保的前提下,實現了含有污泥的無害化、減量化處置,還還可以回收到燃料油、還原土等資源,創造了良好的經濟效益、環境效益與社會效益。
杰瑞環保
《新時期油泥處理過程中的安全提升及應用》
杰瑞環保秉持“技術驅動,增值環保”的發展理念,榮獲專精特新“小巨人”企業、3項技術裝備入選工信部、科技部“國家鼓勵發展的重大環保技術裝備目錄”、并獲得中國機械工業科學進步獎等眾多國家級獎項。目前,杰瑞環保已開發包括190余種系列化核心環保技術設備、110多項自主知識產權專利,設備具備適用范圍廣,處理能力大,運行能耗低、無二次污染等特點。公司在產品方面不斷升級變革,建有“山東省節能環保產業公共服務示范平臺”、山東省“一企一技術”研發中心、“污染場地安全修復技術國家工程實驗室”修復裝備聯合基地等多個技術創新平臺,以減量化、無害化、資源化相統一的原則,多措并舉,加大研發創新。
本次研討會杰瑞環保工藝工程師張巖也帶來了《新時期油泥處理過程中的安全提升及應用》的主題分享:杰瑞環保擁有連續回轉式熱相分離、連續螺旋式分析分離、調制分離、油罐機械清洗、廢棄物回注等多種核心技術,以及物料預處理及均質化等配套技術,針對不同客戶需求、不同領域的含油廢棄物,以最合適的分類分質方式,提供高標準低成本、高效率的一體化的含油廢棄物及工業廢泥治理方案。
此次演講張巖給我們重點介紹了其核心工藝設備-連續回轉式熱相分離成套設備,并對技術以及安全性進行了分析,張巖強調,間歇設備在安全、處理穩定性、能耗方面存在非常高的弊端并頻發安全問題,而連續性設備在運作過程中安全性更有保障。

杰瑞設備“六級安全保護”系統,從機械結構密封、氮氣發生器、氧含量監測系統、功能預警和停機保護系統、應急系統到阻火閥與緊急泄壓裝置,通過多種技術手段構建起層層防護,來為油泥處理的安全性把關。

最后,張巖強調,設備的本質安全才是安全,依靠操作者的作業意識不是出路,只有完善的安全分析系統,全面的運運行實時監控系統,自動化的調節系統,緊急狀況下的應急響應系統以及兜底的安全保障系統,才能實現真正的工藝及設備的運行安全。
在油泥處置方面,近年來,杰瑞環保在各大油田全面布局運營處置站經營,已建成年產150萬噸處理設施,發展成為油泥熱相分離技術及裝備首位的實體制造企業。服務客戶包括中石油、中石化、中海油、沙特阿美、科威特石油、康菲、雪弗龍等大型國家石油公司和跨國油服公司,國內在大慶油田、長慶油田、西南油氣田、吉林油田、新疆油田、中石化西北局、中石化勝利油田等均有布局。對國內主要環保設備完成的產量、產值及銷售收入數據統計,杰瑞環保含油污泥處理裝備市場占有率超過60%,在全國同類企業中位居第一。連續回轉式熱相分離設備、調質分離設備、中空螺旋干化設備等可處理不同性質含油廢棄物,物料適應性廣,裝備高度集成、自動化程度高,安裝運行維護方便,贏得了客戶口碑和一致認可。
杰瑞環保堅持以技術創新和智能制造為企業發展的關鍵支撐,以環保技術研發、 運營服務為引領,聚焦油泥處置、污泥減量化、土壤修復三大核心領域,提供高效穩定的處置產品,研制出了具有核心競爭力的高效低碳環保技術裝備產品,在性能、成本、節能降耗等方面更加適合我國國情,可以滿足更高標準的污染防治需求,為人民生態與生活環境的持續優化持續貢獻“杰瑞力量”。
宜可歐環保
《高粘、高含液油泥熱解處置工藝節能環保及安全性分析》
宜可歐環保于立松帶來的《高粘、高含液油泥熱解處置工藝節能環保及安全性分析》的演講則更進一步,朝著油泥治理中更細分難度更高的領域深挖,聚焦高粘、高含液特性污泥這一痛點,著重分析了處理過程中會遇到的問題及宜可歐對此提供的高效解決方案。
高粘、高含液油泥由于粘度大、含液高、重質多,在熱解處置中涉及的工藝也更加復雜,面臨投資高、占地大、流程長、處置成本高、工藝控制點多、風險點多等難點問題。

對此宜可歐結合已有項目經驗,將熱洗減量、干化脫水、熱解炭化工序高效結合,不斷改進開發了一體化熱解裝備-TPDS,通過梯度加熱、自動輸送、自清結構、不凝氣安全處理及智能化控制,實現設備的高效、經濟、安全運行。如今一體化熱解設備經過不斷升級改進,相繼開發了高溫煙氣返混、雙重余熱利用、組合加熱、多級利用等技術,在處理能力、能耗、污染物排放等方面也是有很大程度的提升。該項技術產品入選國家級專精特新“小巨人”企業。

宜可歐環保由車磊博士創辦,是以熱解技術為核心,專業為提供油氣環保、有機危廢、綜合危(固)廢、場地修復等領域系統解決方案的高新技術型企業,擁有技術研發+裝備設計+裝備制造的完整產品體系,在全國三分之二的省市已有相關項目,歡迎大家持續關注。
原標題:專家深度解答|油泥熱處理工藝中的節能環保及安全問題