[發明專利]處理含油污泥的超臨界水氧化反應器

在審

• 申請號: 202110733458.8
• 申請日: 2021-06-30
• 公開（公告）號: CN113354227A
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: 鄧矛;晁君瑞
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中石化廣州工程有限公司;中石化煉化工程（集團）股份有限公司
• 主分類號: C02F11/00
• 分類號: C02F11/00;C02F11/06;C02F101/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種處理含油污泥的超臨界水氧化反應器，包括反應腔體、位于反應腔體內與反應腔體同軸設置的中心管、設于中心管與反應腔體形成的環形空間內的污泥分配管和氧化劑分配管、設于反應腔體上連通反應器內部與外部的氧化劑入口、污泥入口、公用口、氣體出口和渣漿出口，氧化劑入口伸入反應腔體內部與氧化劑分配管連接，氧化劑分配管管壁上開設氧化劑分配孔，污泥入口伸入反應腔體內部與污泥分配管連接，污泥分配管管壁上開設污泥分配孔，公用口伸入反應腔體內部與中心管無泄漏連接，中心管管壁上開噴水孔。本發明克服了含油污泥氧化反應中易結焦、難以連續操作的技術問題，實現了含油污泥在超臨界水環境中的長周期連續無害化處理。

技術領域

本發明屬于環保技術領域，具體涉及一種處理含油污泥的超臨界水氧化反應器。

背景技術

油田和煉油廠的污水處理系統以及原油生產儲運系統會產生大量含油污泥，隨著環保法規的日趨嚴格和全社會環保意識的不斷提高，含油污泥的處理越來越受到關注。含油污泥的傳統處理方法包括填埋、堆肥、焚燒等，但污泥的填埋需要占用大量場地和花費大量的運費，且污染環境和地下水；堆肥法處理時間較長，且對污泥含水率有較嚴格要求，另外含油污泥中還可能含有重金屬等有毒有害物質；焚燒法同樣對污泥中含水率有較嚴格要求且焚燒過程中會產生SO₂、NO_X等其它二次污染物。此類傳統的污泥處理方式會產生二次污染且成本較高，無害化率低。

針對傳統含油污泥的處理方式不足，又出現了許多新興的含油污泥處理方法，主要有制油、熔化、制陶瓷、制造活性炭、和超臨界水處理等。其中，超臨界水氧化技術是利用了超臨界水的諸多優勢，將超臨界水作為含油污泥中的有機物與氧氣發生氧化反應的媒介，進行有機污染物的快速、高效去除，具有反應速度快、反應效率高、放熱反應充分實現自熱，可實現污泥的減量化、無害化和資源化等優點。目前，超臨界水氧化技術已經在世界范圍內廣泛應用于軍工、化工、航天、艦船及環保等領域，用于處理各領域產生的高濃度難降解有機物，將有機物轉化為無害的二氧化碳、氮氣以及水等物質，具有較好的發展前景。

中國專利CN 212293437 U公開了一種含油固體洗油系統，采用超臨界水對含油污泥進行浸泡、溶解、提取含油固體中的油形成油的超臨界水溶液后降溫后進行油水分離，可以最大程度回收油，并且沒有二次污染，但無法連續操作，系統需要頻繁升壓升溫，處理含油污泥效率較低。中國專利CN 109851187 B公開了一種以導熱油為換熱介質的污泥超臨界水氧化系統及污泥處理方法，通過導熱油換熱器將超臨界水氧化反應釋放的熱量以導熱油作為換熱介質，將高壓、強腐蝕性熱源的熱量轉換成了常壓、無腐蝕性熱源，但其中反應器的結構形式需要進一步開發明確，以實現污泥在超臨界水環境中的氧化處理。

發明內容

為了解決現有技術存在的處理含油污泥效率低、難以實現連續操作的缺點，本發明提供一種處理含油污泥的超臨界水氧化反應器及其操作方法，克服了含油污泥氧化反應中易結焦、難以連續操作的技術問題，實現了含油污泥在超臨界水環境中的長周期連續無害化處理。

本發明提供的處理含油污泥的超臨界水氧化反應器包括立式圓柱形反應腔體、位于反應腔體內與反應腔體同軸設置的中心管、設于中心管與反應腔體形成的環形空間內的污泥分配管和氧化劑分配管、設于反應腔體上連通反應器內部與外部的氧化劑入口、污泥入口、公用口、氣體出口和渣漿出口，氧化劑入口位于反應腔體中下部，污泥入口位于反應腔體中上部，氣體出口和公用口均位于反應腔體頂部，渣漿出口位于反應腔體底部，氧化劑入口伸入反應腔體內部與氧化劑分配管連接，氧化劑分配管管壁上開設氧化劑分配孔，污泥入口伸入反應腔體內部與污泥分配管連接，污泥分配管管壁上開設污泥分配孔，公用口伸入反應腔體內部與中心管無泄漏連接，中心管管壁上開噴水孔。