一、工藝核心原理

• 長鏈烴（C??~C??）斷裂為短鏈烴（C?~C??），冷凝后形成液態燃料油；

• 小分子烴（C?~C?）為不凝氣（可作為燃料回用）；

• 無機雜質（泥沙、金屬氧化物）和未分解的碳質形成固態殘渣；

• 水分在加熱過程中蒸發，需單獨分離。

二、完整工藝步驟

1. 原料預處理（關鍵環節，影響效率和產物質量）

• 篩分與除雜：

  • 用振動篩（孔徑 5~10mm）去除油泥中的石塊、纖維、塑料等大塊雜質；

  • 若含金屬雜質（如油田油泥中的鉆井碎屑），可通過磁選機分離鐵磁性物質。

• 脫水處理：

  • 自然晾曬 / 沉淀：低水分油泥（含水率＜20%）可露天晾曬至含水率 10% 以下；

  • 加熱脫水：高水分油泥（含水率＞30%）需通過 “預處理釜” 加熱（80~120℃），使水分蒸發（可冷凝回收為廢水，需后續處理），脫水后油泥含水率控制在 10% 以內（避免熱解時能耗過高）；

  • 破乳脫水：乳化嚴重的油泥（如含表面活性劑的煉化油泥）可添加破乳劑（如聚合氯化鋁），破壞油 - 水界面膜，促進油水分離。

• 均質化：將脫水后的油泥破碎為粒徑 20~50mm 的顆粒（或通過攪拌混合均勻），避免熱解時局部結塊。

2. 間歇式熱解反應（核心設備：臥式密封反應釜）

• 設備特性：反應釜材質多為耐高溫耐腐蝕鋼（如 316L 不銹鋼，抗油泥中的鹽分、酸性物質腐蝕），配備攪拌裝置（轉速 5~10r/min，防止油泥黏壁結焦）和溫度傳感器（精度 ±5℃），外部通過燃氣 / 燃油燃燒器或電加熱提供熱源。

• 操作流程：

  1. 裝料：將預處理后的油泥從進料口裝入反應釜，填充量為釜容的 50%~60%（預留油氣膨脹空間），密封進料蓋；

  2. 惰性化處理：通入氮氣（或抽真空）置換釜內空氣（氧含量＜1%），防止加熱時油脂燃燒（而非熱解）；

  3. 分段加熱：

     • 低溫階段（100~250℃）：剩余水分蒸發，輕質油脂開始揮發，產生少量油氣（主要是水蒸汽和輕烴）；

     • 中溫階段（250~400℃）：油脂和有機組分大量裂解，產生中重質油氣（占總量 60%~70%），釜內壓力控制在 0.1~0.2MPa（過高時通過安全閥泄壓，氣體引至火炬燃燒）；

     • 高溫階段（400~550℃）：殘留膠質、瀝青質深度裂解，確保油分充分轉化，維持此溫度 1~2 小時至油氣輸出量顯著減少（判斷反應終點）。

3. 油氣冷凝與產物分離

• 一級冷卻：油氣進入列管式冷凝器（冷卻介質為循環水），溫度降至 100~150℃，重質油（黏度較高）首先冷凝分離；

• 二級冷卻：剩余油氣進入冷凝塔（冷卻至 30~50℃），輕質油和水分冷凝為液態，通過 “油水分離器” 分離（油密度小于水，上層為燃料油，下層為含油廢水，需進一步處理）；

• 不凝氣收集：未冷凝的氣體（甲烷、乙烷、丙烷等）經氣液分離器去除微量液滴后，儲存于氣柜，可作為反應釜加熱燃料（降低能耗），過量氣體經燃燒處理后排放。

4. 殘渣處理與排放

• 若殘渣重金屬含量達標（如符合《一般工業固體廢物貯存和填埋污染控制標準》），可用于制磚或填埋；

• 若重金屬超標（如油田油泥含鉛、鎘），需進行穩定化 / 固化處理（如添加水泥、螯合劑）后安全處置，避免污染土壤。

三、關鍵工藝特點與注意事項

1. 原料適應性：適合處理中小規模油泥（日處理量 1~10 噸），但需根據油泥含油率調整工藝（含油率＜15% 時經濟性差，需預處理富集油脂）；

2. 環保控制：

   • 熱解尾氣（少量 H?S、SO?、VOCs）需經脫硫塔（堿液吸收）+ 活性炭吸附處理后排放；

   • 含油廢水需通過隔油 + 生化處理（如 A/O 工藝）達標后排放；

3. 設備維護：油泥中的泥沙易磨損釜體和攪拌槳，需定期檢查；黏壁結焦會降低傳熱效率，可通過間歇通入蒸汽吹掃或機械刮除清理。

四、產物應用

• 燃料油：熱值 40~45MJ/kg，可直接作為工業鍋爐燃料，或進一步精制為柴油組分（需脫酸、脫硫）；

• 不凝氣：熱值 25~35MJ/m3，作為熱解爐燃料，實現能量自給；

• 殘渣：經處理后可用于路基填充或建材輔料（需嚴格檢測污染物含量）。