一種可摻配油泥的水煤漿氣化燒嘴的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種可摻配油泥的水煤漿氣化燒嘴,其是在第一氧氣管道外套設有水煤漿管道,水煤漿管道外套設有油泥漿管道,油泥漿管道外套設有第二氧氣管道,油泥漿管道的出口端面延伸至水煤漿管道的出口端面外側,水煤漿管道的出口端面延伸至第一氧氣管道的出口端面外側,本實用新型能夠直接進入燒嘴在燒嘴內與水煤漿及氧氣進行混合后燃燒氣化,大為降低油泥與煤摻配制水煤漿的制漿難度,降低油泥對水煤漿穩定劑及成漿特性的影響。
【專利說明】一種可摻配油泥的水煤漿氣化燒嘴
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種水煤漿氣化工藝燒嘴,特別是一種可用于摻配油泥的水煤漿 氣化燒嘴。
【背景技術】
[0002] 含油污泥是一類含有石油等有機質與水、泥沙等組成的穩定膠狀體系,其中的有 機質除含有重質化原油、半成品渣油及成品油外還含油大量稠環芳烴及有害微生物,含油 污泥伴隨著原油采、煉、集、輸各個環節,按其來源主要可分為來源為原油、半成品油及成品 油集輸過程中所形成的罐底油泥,煉油廠污水處理系統隔油池底泥、生化污泥及氣浮裝置 浮渣所形成的"三泥"及在原油開采過程中形成的落地油泥三大類。目前國內已有的處理 含油污泥的方法,歸納起來有:焚燒法、焦化法、填埋法、地耕法、溶劑萃取法、熱解技術、含 油污泥綜合利用、固化法、化學破乳法及生物治理等。用這些方法處理含油污泥,因成本高、 原油回收率較低、易產生二次污染等原因均未能普遍實施。無論采取物理、化學還是生物方 法,目前針對油泥的處理上都存在能耗高、易造成二次污染、資源利用率低、綜合利用程度 不高的問題。壓榨、干化、掩埋、鋪路、制磚或焚燒,都會因含油而造成環境破壞。如何能經 濟的對大規模產生的含油污泥進行無害化處理并對其中的石油資源進行資源化利用,尤其 是油泥中所含有的重質油資源如何有效利用一直是石化行業安全環保治理的難題。
[0003] 水煤漿是一種由煤、水及添加劑按一定比例經物理研磨混合后的一種新型、高效、 清潔的煤基燃料,水煤漿具有燃燒效率高、污染物排放低等特點,可用于電站鍋爐、工業鍋 爐和工業窯爐代油、代氣、代煤燃燒,是當今潔凈煤技術的重要組成部分。在我國水煤漿的 主要用于加壓煤氣化制備合成氣繼而進行合成氨及甲醇工業,是煤化工產業的龍頭。水煤 漿加壓煤氣化技術的關鍵是要求燒嘴良好的霧化效果及抗磨特性,以利于氣化爐長周期運 行。目前限于材料和加工工藝的限制,工業上使用的水煤漿氣化燒嘴通常運行周期為50? 90天,氣化燒嘴的工藝燒嘴的性能已經成為氣化爐能否長期穩定高效生產的關鍵
[0004] 油泥的主要成分為油、水及泥,成分組成與水煤漿類似并具有較好的熱值和造氣 性能,如能將油泥按一定比例與煤、添加劑及水進行摻配,配制成含油泥的水煤漿后進行氣 化或將油泥調質后與水煤漿共同進入氣化爐通過氣化燒嘴進行燃燒造氣,即可將常規處理 方法油泥中難以利用的石油資源轉化為合成氣,并在1300°c高溫處理下對油泥徹底進行無 害化處理,剩余的泥沙轉化為灰分可制水泥。因此,油泥摻配水煤漿或油泥與水煤漿共進料 造氣與目前現有的各種油泥處理相比較是一種工藝可行、經濟性優良、工業化前景良好并 且能對油泥進行資源化利用和無害化處理的技術方法。但油泥由于來源廣泛、成分復雜、體 系均一性差、分散能力不良且含有大量的膠質和大分子有機質等組分,如直接將油泥與煤、 水及添加劑摻配進行水煤漿制漿將極大的影響制漿的成漿性及穩定性。同時由于油泥中含 有部分不可研磨的大分子膠質及硬度極高的壓裂沙,會極大的影響油泥直接摻配水煤漿的 成漿性及穩定性,同時由于膠質體的存在影響水煤漿在燒嘴中霧化效果并對現有的水煤漿 氣化燒嘴產生較大的磨損。因此,如何在不改變現有水煤漿加壓氣化工藝及爐體結構的條 件下或將油泥調質后與水煤漿共同進入氣化爐通過氣化燒嘴進行燃燒造氣就成為能否使 用煤氣化技術處理油泥的關鍵。
[0005] 中國專利CN102031152B公開了一種用于水煤漿氣化的工藝燒嘴及系統及其應 用,是一種針對常規水煤漿的工藝燒嘴,但是其不能適用于含有油泥的水煤漿或以油泥為 原料的水煤漿氣化過程。 實用新型內容
[0006] 針對上述技術所存在的不足,本實用新型提供了一種能夠將油泥摻配煤后配制成 含油泥的水煤漿進行氣化或將油泥調質后與水煤漿共同進入氣化爐通過氣化燒嘴進行燃 燒造氣并能進行長周期工業化運行的可摻配油泥的水煤漿氣化燒嘴。
[0007] 本實用新型實現上述目的所采用的技術方案是:在第一氧氣管道外套設有水煤漿 管道以在第一氧氣管與水煤漿管道之間形成水煤漿通道;所述水煤漿管道外套設有油泥漿 管道以在水煤漿管道與油泥漿管道之間形成油泥漿通道,在油泥漿管道外套設有第二氧氣 管道以在油泥漿管道與第二氧氣管道之間形成第二氧氣通道;所述油泥漿管道的出口端面 延伸至水煤漿管道的出口端面外側,且距離水煤漿管道的出口端面20?500mm ;所述水煤 漿管道的出口端面延伸至第一氧氣管道的出口端面外側,且距離第一氧氣管道的出口端面 50 ?200mm。
[0008] 上述油泥漿管道的出口為拉瓦爾型,其收縮端面在水煤漿管道出口端面的上方。
[0009] 上述水煤漿管道和油泥漿管道的內壁以及第二氧氣管道的外壁上均噴涂有陶瓷 復合基耐磨涂層,厚度可為〇. 1?〇. 3mm。
[0010] 本實用新型提供的一種可摻配油泥的水煤漿氣化燒嘴,在水煤漿管道與第二氧氣 管道之間增加了油泥漿管道,致使在水煤漿管道與油泥漿管道之間形成油泥漿通道,使含 油污泥經過降粘調質處理后可不需與煤摻配制得水煤漿后進入燒嘴氣化,而直接進入燒嘴 在燒嘴內與水煤漿及氧氣進行混合后燃燒氣化,大為降低油泥與煤摻配制水煤漿的制漿難 度,降低油泥對水煤漿穩定劑及成漿特性的影響,同時在水煤漿管道和油泥漿管道的內壁 以及第二氧氣管道的外壁上噴涂陶瓷復合基耐磨涂層,使得油泥中大分子粘態膠質及高硬 度物質對燒嘴的磨損及燒蝕影響減小,從而保證了燒嘴在油泥漿進料體系下的長周期運 行,為油泥摻配水煤漿進而利用水煤漿氣化方法綜合利用油泥資源提供了保障,經濟與環 保綜合效益顯著,適于工業化應用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011] 圖1為實施例1的燒嘴結構示意圖;
[0012] 圖2為圖1的局部放大圖。
【具體實施方式】
[0013] 現結合附圖對本實用新型的技術方案進行進一步說明,但是本實用新型不僅限于 下述的實施情形。
[0014] 實施例1
[0015] 由圖1可知,本實施例的可摻配油泥的水煤漿氣化燒嘴是由第一氧氣管道1、水煤 漿管道2、油泥漿管道3、第二氧氣管道4以及陶瓷復合基耐磨涂層5構成。
[0016] 本實施例的第一氧氣管道1位于燒嘴的中心位置,內徑為50mm,在第一氧氣管道1 的外部套設水煤漿管道2,水煤漿管道2與第一氧氣管道1之間形成環形的水煤漿通道,水 煤漿通道的寬度為150mm,在水煤漿管道2的內壁上噴涂有陶瓷復合基耐磨涂層5,厚度為 0· 2mm,水煤漿管道2出口為收斂型,其出口端面距離第一氧氣管道1的出口端面為50mm。 在水煤漿管道2的外側套設有油泥漿管道3,油泥漿管道3與水煤漿管道2之間形成寬度 為200_的環形油泥漿通道,參見圖2,在油泥漿管道3的內壁上噴涂有厚度為0. 1_的陶 瓷復合基耐磨涂層5,油泥漿管道3的出口為拉瓦爾型,即收縮-擴張形,其收縮端面在水 煤漿管道2出口端面的上方,油泥漿管道3的出口端面與水煤漿管道2出口端面的距離為 100_,在油泥漿管道3的外側套設有第二氧氣管道4,第二氧氣管道4內壁與油泥漿管道3 外壁的距離為20mm,以使第二氧氣管道4與油泥漿管道3之間形成第二氧氣通道,在第二氧 氣管道4的外壁上噴涂有厚度為0. 2mm的陶瓷復合基耐磨涂層5。
[0017] 上述的陶瓷復合基耐磨涂層5為碳纖維增強的碳化硅陶瓷,以降低管壁的磨損與 燒蝕。
[0018] 本實施例的第二氧氣管道4與油泥漿管道3、水煤漿管道2以及第一氧氣管道1的 中心線在同一條直線上,保證物料在出口端處混合均勻,反應完全。
[0019] 使用時,將處理后的油泥漿通過高壓泵進入油泥漿流道中,將水煤漿通入水煤漿 通道中,出口處兩者混合并在充足的氧氣條件下充分燃燒。
[0020] 實施例2
[0021] 本實施例中,水煤漿管道2的出口端面距離第一氧氣管道1的出口端面為200mm, 油泥漿管道3的出口端面與水煤漿管道2出口端面的距離為100_,在油泥漿管道3的內壁 上噴涂有厚度為〇. 2mm的陶瓷復合基耐磨涂層5,在油泥漿管道3的外側套設有第二氧氣管 道4,在第二氧氣管道4的外壁上噴涂有厚度為0. 3mm的陶瓷復合基耐磨涂層5,其他的部 件及其位置關系均與實施例1相同。
[0022] 實施例3
[0023] 本實施例中,水煤漿管道2的出口端面距離第一氧氣管道1的出口端面為80mm,油 泥漿管道3的出口端面與水煤漿管道2出口端面的距離為120mm,在油泥漿管道3的內壁上 噴涂有厚度為〇. 3mm的陶瓷復合基耐磨涂層5,在油泥漿管道3的外側套設有第二氧氣管 道4,在第二氧氣管道4的外壁上噴涂有厚度為0. 2mm的陶瓷復合基耐磨涂層5,其他的部 件及其位置關系均與實施例1相同。
[0024] 實施例4
[0025] 上述實施例1?3中,水煤漿管道2的出口端面距離第一氧氣管道1的出口端面 為50mm,油泥漿管道3的出口端面與水煤漿管道2出口端面的距離為20mm,其他的部件及 其位置關系與相應實施例相同。
[0026] 實施例5
[0027] 上述實施例1?3中,水煤漿管道2的出口端面距離第一氧氣管道1的出口端面 為200mm,油泥漿管道3的出口端面與水煤漿管道2出口端面的距離為500mm,其他的部件 及其位置關系與相應實施例相同。
[0028] 為了降低燒嘴溫度還可以在燒嘴外壁上加裝冷水管或散熱翅片等,本實用新型的 結構不僅限于上述實施的情形,在本實用新型的基礎上進行簡單的變換,將均屬于本實用 新型的構思。
【權利要求】
1. 一種可摻配油泥的水煤漿氣化燒嘴,在第一氧氣管道(1)外套設有水煤漿管道(2) 以在第一氧氣管道(1)與水煤漿管道(2)之間形成水煤漿通道;其特征在于:所述水煤漿 管道(2)外套設有油泥漿管道(3)以在水煤漿管道(2)與油泥漿管道(3)之間形成油泥漿 通道,在油泥漿管道(3)外套設有第二氧氣管道(4)以在油泥漿管道(3)與第二氧氣管道 (4)之間形成第二氧氣通道;所述油泥漿管道(3)的出口端面延伸至水煤漿管道(2)的出 口端面外側,且距離水煤漿管道(2)的出口端面20?500mm ;所述水煤漿管道(2)的出口 端面延伸至第一氧氣管道(1)的出口端面外側,且距離第一氧氣管道(1)的出口端面50? 200mm〇
2. 根據權利要求1所述的可摻配油泥的水煤漿氣化燒嘴,其特征在于:所述油泥漿管 道(3)的出口為拉瓦爾型,其收縮端面在水煤漿管道(2)出口端面的上方。
3. 根據權利要求1或2所述的可摻配油泥的水煤漿氣化燒嘴,其特征在于:所述水煤 漿管道(2)和油泥漿管道(3)的內壁以及第二氧氣管道(4)的外壁上均噴涂有陶瓷復合基 耐磨涂層(5)。
4. 根據權利要求3所述的可摻配油泥的水煤漿氣化燒嘴,其特征在于:所述陶瓷復合 基耐磨涂層(5)的厚度為0· 1?0· 3mm。
【文檔編號】C10J3/50GK203938654SQ201420275824
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2014年5月27日 優先權日:2014年5月27日
【發明者】楊東元, 扈廣法, 齊永紅, 王燕, 李霽陽, 許磊, 姚彬 申請人:陜西延長石油(集團)有限責任公司