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含油污泥的热解特性研究

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含油污泥热解处理与利用研究

含油污泥热解处理与利用研究
组 成 分 析 及 利 用 性 能 评 价 、热 解 残 渣 组 成 分 析 、利 用 性 能 评 价 、再 生处 理 工 艺 条 件优 化 研 究 ，以及 热
收油气 、 燃烧利用热值 、 用于油 田开发调剖等方法 。 ６种 主要含油污泥资源化处理技术方法的对 比分析 结 果 ，见 表 ｌ 。 对 比分析结果表 明 ，溶剂萃取与热化学洗 油存
在 大 量 的 二次 污 染 物 ， 能 实 现 含 油 污泥 最 终 处 理 ， 不
准的提 高及环保执法力度的不断加大 ，含油污泥的 污染控制与资源化利用 ， 已成为石油行业的重大课题。
其应用 将受 到限，可实现含油污泥完全最终处 理 ，但 应用有 限 ；焚烧利用热值与热解处理需要二 次处理 的污染物少 ，基本可实现完全最终处理 ，适 宜规模 处理 ，具有研究 与推广应用价值。其 中 ，热 解较 焚烧有较好 的直接经济效益 ，将具有更好 的市 场优势 。
见表 ３ 。分 析 结 果 表 明 ，样 品来 源 不 同 ，其 组成 有
分析评价 、实验物料热解产物 （ 、 、 油 气 水和残渣 ） 较大差异 。 中 ｙ ｓ ｌ ｃ ～ 其 ｔ — 的 ｃ 烃类组分高达 ９ ％， ｗ ０ 产生 量 评 价 、热 解 油 组 成 及 物性 分 析 评 价 、热 解 气 甲烷含量为 ４ ． ％；ｙ ｓ２的烃类组分为 ５ ． ％， ２１ ３ ｔ 一 ｗ １９ ５
含量 ；对热解残渣沥青的吸 附性 能和再生处理的絮凝性能进行 了测试分析 ；开展 了水平回转炉用
于含 油污泥热解处理的现场 中试评价。结果表 明 ，含油 污泥热解处理具有较好的油气回收和残渣
再 生利 用价 值 。
关键 词 固体 废 物
含 油 污泥 资 源化

炼厂含油污泥低温热解研究

炼厂含油污泥低温热解研究

炼厂含油污泥低温热解研究叶政钦;李金灵;李彦【摘要】延长油田某炼厂含油污泥的含水率为19.63％,含油率为28.85％,外观呈油黑色,具有较大的回收利用价值.以热解油回收率为考核指标,通过单因素实验和正交实验对某炼厂含油污泥热解参数进行了优化,研究了热解终温、停留时间、氮气流速、升温速率以及加热方式对热解油回收率的影响规律,并初步分析了热解终温对热解油凝点的影响.结果表明,热解时间对热解油回收率影响最大,氮气流速无明显影响.最佳热解条件为:污泥初温时加入热解炉,热解终温440℃、停留时间4h、氮气流速80 mL·min-1、升温速率10℃·min-1,此时的热解油回收率最大,达到73.56％.另外,在热解终温400℃～450℃范围内,随着温度的升高,热解油的凝固点逐渐降低.【期刊名称】《石油化工应用》【年(卷),期】2016(035)003【总页数】5页(P123-126,130)【关键词】含油污泥;低温热解;热解油回收率【作者】叶政钦;李金灵;李彦【作者单位】延长油田股份有限公司,陕西延安716000;西安石油大学化学化工学院,陕西西安710065;西安石油大学化学化工学院,陕西西安710065【正文语种】中文【中图分类】TE992.3含油污泥是油田在开发、储运、炼制加工过程中产生的一种组成复杂、化学性质稳定的固体废弃物。

据统计，我国每年产生的含油污泥多达500万t[1]，且有上升的趋势。

由于含油污泥产生量大、含油量高、重质油组分含量高，未经处理的含油污泥直接排放，不仅对周围的土壤、水体、空气造成严重的污染，也对人类的健康存在巨大的威胁，因此，含油污泥已经被列入危险固体废弃物之中，对含油污泥的处理处置越来越受到重视[2]。

在含油污泥现有的处理方法中，热解技术因其可回收能源、二次污染少等优点引起了人们的广泛关注，被认为是含油污泥资源化利用最佳的处理方式[3-8]。

污泥热解技术是指在微正压、无氧或缺氧的环境中，将污泥加热至一定温度，使污泥中的有机物发生热裂解等复杂的物理化学反应，转化为气体、热解油、热解水和残炭四种物质的过程，利于能源的回收和利用[9]。

热水洗涤法处理含油污泥研究

热水洗涤法处理含油污泥研究

热水洗涤法处理含油污泥研究含油污泥是一种对环境和人类健康具有严重危害的废弃物。

由于其复杂的组成和物理化学性质，含油污泥的处理成为了一个具有挑战性的问题。

为了解决这一问题，热水洗涤法作为一种有效的处理方法引起了广泛。

本文将评价和分析热水洗涤法处理含油污泥的原理、优缺点，并通过实验探讨其应用效果和改进方向。

热水洗涤法处理含油污泥的原理主要是通过加热提高洗涤剂的溶解度，降低油水界面张力，使油污从固体表面剥离并充分溶解在洗涤液中。

洗涤过程中，高温高压条件可促使液态油污快速从固体表面脱离，同时洗涤剂与油污的相互作用也有利于油污的去除。

然而，热水洗涤法也存在一定的局限性，如处理过程中能耗较大，洗涤剂的用量和回收利用问题等。

为了深入了解热水洗涤法处理含油污泥的效果，我们设计了一系列实验。

实验中，我们将含油污泥样品置于不同温度、压力和洗涤剂用量的条件下进行洗涤。

实验结果显示，在一定范围内，随着温度和压力的升高，以及洗涤剂用量的增加，含油污泥的处理效果明显提高。

但当温度过高、压力过大或洗涤剂用量过多时，处理效果会降低，甚至导致二次污染。

根据实验结果，我们可以看到热水洗涤法在处理含油污泥方面具有较好的效果。

然而，处理过程中能耗较大，且洗涤剂的用量和回收利用问题需要进一步解决。

为了优化热水洗涤法处理含油污泥的效果，我们提出以下建议：进一步探索高温高压条件下含油污泥的物化性质变化规律，以确定更合理的处理条件；研发新型低能耗、高效洗涤剂，减少洗涤过程中的能耗和二次污染风险；加强洗涤过程中洗涤剂的回收利用研究，实现资源的循环利用；结合其他处理方法，如生物处理、化学处理等，以弥补热水洗涤法的不足，提高含油污泥的处理效果。

热水洗涤法作为一种有效的处理含油污泥的方法，在一定范围内具有较好的处理效果。

然而，为了更好地解决含油污泥对环境和人类健康的危害，还需要进一步优化处理工艺和方法。

通过加强基础研究，探索高温高压条件下含油污泥的物化性质变化规律，研发新型低能耗、高效洗涤剂，回收利用洗涤过程中使用的资源，以及结合其他处理方法等手段，有望为热水洗涤法处理含油污泥的应用提供更好的理论和实践指导。

含油污泥热解的影响因素初探

含油污泥热解的影响因素初探

含油污泥热解的影响因素初探
含油污泥热解的影响因素初探
以含油污泥"无害化"为目的,考察了温度、升温速率及含水率对热解反应效果的影响.实验结果表明:温度越高,热解剩余残渣率和残渣含油率越低,热解产气率越高;含油污泥中有机质发生热解反应的主要温度为350～500℃和575～625℃,若热解残渣含油率控制在3.0‰以下,热解温度选择600℃较为适宜;升温速率对热解产气率、剩余残渣率和残渣含油率基本无影响,但升温速率越快,热解反应的产气量曲线峰越向前迁移,热解反应的时间缩短;含油污泥含水率越低,则热解产气率及残渣率越高,但含水率对残渣含油率和热解反应时间无影响.
作者：刘颖杜卫东程泽生王万福刘鹏 Liu Ying Du Weidong Cheng Zesheng Wang Wanfu Liu Peng 作者单位：中国石油集团安全环保技术研究院刊名：油气田环境保护ISTIC英文刊名：ENVIRONMENTAL PROTECTION OF OIL & GAS FIELDS 年，卷(期)：2010 20(2) 分类号：X7 关键词：含油污泥热解温度升温速率含水率。

含油污泥热解处理技术研究进展

含油污泥热解处理技术研究进展
裂；在 ３４０℃时，脂肪族化合 物开始进行裂解，甲烷等烃类进行分离；在 ３８０℃时，干馏的产 物会呈焦着状态粘在碳化炭上；在 ４００℃时，使碳氧化合物和碳 氮化合物开始进行裂解；在 ４００～４２０℃之间，是沥青类化合物 转化为热解油和热解焦油的过程；低于 ６００℃时，沥青类物质裂 解成为耐热物质；在 ６００℃以上时，烯烃芳香族将会生成。
目前，含油污泥处 理 的 研 究 热 点 主 要 集 中 在 溶 剂 萃 取、生 物处理、固化技术、焚烧处理及热解处理等方面。其中，溶剂萃 取的处理方法成 本 较 高，而 且 产 物 会 有 二 次 污 染；生 物 处 理 技 术的处理周期较 长，对 环 烷 烃、芳 香 烃、杂 环 类 处 理 效 果 较 差； 固化技术目前主 要 以 填 埋 为 主，会 对 环 境 产 生 污 染；焚 烧 技 术 会浪费较多能源，存 在 二 次 污 染；热 解 处 理 技 术 会 消 耗 较 多 资 源但热解产 物 油 的 回 收 率 高，产 物 的 污 染 小，应 用 范 围 广 泛。 因此本文重点解析含油污泥的热解处理技术，调研了热解技术 的最新研究进展。
Ｒｅｖｉｅｗ ｏｎＲｅｓｅａｒｃｈＰｒｏｇｒｅｓｓｏｆＰｙｒｏｌｙｓｉｓＴｒｅａｔｍｅｎｔｏｆＯｉｌｙＳｌｕｄｇｅ
ＳｕｎＤｏｎｇ，ＷａｎｇＹｕｅ
（ＳＩＮＯＰＥＣＳｈｅｎｇｌｉＯｉｌｆｉｅｌｄ，Ｄｏｎｇｙｉｎｇ ２５７１００，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｌａｒｇｅａｍｏｕｎｔｏｆｏｉｌｙｓｌｕｄｇｅｗｉｌｌｂｅｇｅｎｅｒａｔｅｄｉｎｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｃｒｕｄｅｏｉｌｅｘｐｌｏｉｔａｔｉｏｎａｎｄｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏ ａｃｈｉｅｖｅｔｈｅｇｏａｌｏｆｒｅｓｏｕｒｃｅｒｅｃｏｖｅｒｙａｎｄｉｎｎｏｃｕｉｔｙ，ｏｉｌｙｓｌｕｄｇｅｎｅｅｄｓｔｏｂｅｔｒｅａｔｅｄｔｏａｃｈｉｅｖｅｔｈｅｐｕｒｐｏｓｅｏｆｒｅｓｏｕｒｃｅｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ ａｎｄｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ．Ｏｉｌｙｓｌｕｄｇｅａｎｄｏｔｈｅｒｓｏｌｉｄｗａｓｔｅｓｃａｎｂｅｔｒｅａｔｅｄｂｙｐｙｒｏｌｙｓｉｓ，ｌａｎｄｆｉｌｌ，ｃｏｋｉｎｇ，ｃｕｒｉｎｇ，ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｔｒｅａｔｍｅｎｔａｎｄｏｔｈｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ．Ｔｈｅｐｙｒｏｌｙｓｉｓｔｒｅａｔｍｅｎｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｏｉｌｙｓｌｕｄｇｅｃａｎｒｅｕｓｅｔｈｅｃｒｕｄｅｏｉｌｉｎｏｉｌｙ ｓｌｕｄｇｅ，ａｖｏｉｄｒｅｓｏｕｒｃｅｗａｓｔｅ，ａｎｄｔｈｏｒｏｕｇｈｌｙｔｒｅａｔｏｉｌｙｓｌｕｄｇｅ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｍａｉｎｌｙｅｘｐｌａｉｎｓｔｈｅｐｙｒｏｌｙｓｉｓｏｉｌｙｓｌｕｄｇｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ａｎｄ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｓｔｈｅｒｅｃｙｃｌｉｎｇａｎｄｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｏｉｌｙｓｌｕｄｇｅｂｙｃｈａｎｇｉｎｇｒｅａｃｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｒｅａｃｔｉｏｎｔｉｍｅ，ｈｅａｔｉｎｇｒａｔｅ，ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ ｎｉｔｒｏｇｅｎｆｌｏｗａｎｄａｄｄｉｎｇｃａｔａｌｙｓｔ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｒｕｄｅｏｉｌ；ｏｉｌｙｓｌｕｄｇｅ；ｐｙｒｏｌｙｓｉｓｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；ｒｅｓｏｕｒｃｅｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ

大港油田含油污泥热解处理实验研究

大港油田含油污泥热解处理实验研究

摘 要 采用热解法对含油污泥进行处理。经过筛选 ， 选取活性 白土作为催 化 扫 量 对热 解 处 理 效 果 的 影 响 。４个 影 响 因素 对 液 相 收 率 的 影 响顺 序为 ： 气 吹 扫 量 ＞ 反应 温度 ＞ 反 应 时 间 ＞ 加 热 速 率 ； 反应 氮 对 转化率的影响顺序为： 反应 温 度 ＞ 反 应 时 间 ＞ 氮 气 吹扫 量 ＞ 加 热 速 率 。 实验 理想 的 反应 参 数 为 ： 应 时 间 ６ ｉ， 反 ０ｒ ｎ 反应 温 度 ４ ０℃ ， ａ ９ 加 热 速 率 ４℃／ ｉ， 气 吹扫 量 ９ ／ｎｎ ａ ｒｎ氮 ０ｍＬ ｒｉ。
Ｋｅ ｗ ｒ ｓ Ｏｉ ｌ ｄ ｅ Ｐ ｒ ｌ ｓｓ Ｏｉ ｒ ｃ ｖ ｒ Ｃｏ ｖ ｒ ｉ ｎ ｅ ｆ ｉ ｎ ｙ ｙ ｏｄ ： ｌ ｓｕ ｇ ｙ ｏ ｙ ｉ ｙ ｌ ｅｏ ｅ ｙ ｎ ｅ ｓｏ ｆｉ ｅ ｃ ｃ
含油污 泥属 固体危 险废 物 ， 有 大量 苯 、 、 、 含 酚 蒽
关 键 词 含 油 污 泥
热解
液 相 收率
反 应转 化率
Ｃａａｙｉ ｈ ｒ ｌ ｙｏｙｉ ｏ ｅｙ ｌ ｇａ ｄ ｄｓｏ ａ ｆｏｌ ｌｄ ｅ Ｚｈ ｕＪｉｎ ｎ ｔ ｌｔ ｔ ｅｍａ ｐ ｒ ｌｓｓｆｒｒｃｃｉ ｎ ｉｐ ｓ ｌ ｉ ｓｕ ｇ ｃ ｎ ｏ ｙ ｏ ｊ ，Ｗ ｕＣｈ ｎ ｕ ａ ｕ ｕ ｄ ，Ｚｈ ｏＣｈ ｏｈ ｎ ， ａ ａ ｃｅｇ Ｚｈ ｏＤｏ ｇ ｅ ｇ ａ ｎ ｆ ｎ ， Ｊ ａ ｇ Ｙ ｎ ． （ ．Ｓ ｈ ｏ ｙ ｉｎ ｏ ｇ １ ｃ ｏ ｌｏ Ｅｎ ｉｏ ｍｅ ｔ Ｊｉｎ ｓ ｉｅ ｓｔ ｖ ｒｎ ｎ ， ａ ｇ ｕ Ｕｎ ｖ ｒｉｙ， Ｚ ｅ ｊａ ｇ Ｊｉｎ ｕ １ ０ ３； ｈ ｎ ｉｎ ａ ｇｓ ２ ２ １ ２ Ｃ ｉａ Ｕｎｖ ｒｉｙ ｏ ｔｏｅ ｍ ， ｎ ｙｉｇ Ｓ ａ ｄ ｎ ５ ０ １ ． ｈ ｎ ｉ ｅｓｔ ｆ Ｐｅｒ ｌｕ Ｄｏ ｇ ｎ ｈ ｎ ｏ ｇ ２ ７ ６ ）

含油污泥热解及热解油加氢精制研究

馏分（ ３ ５ ０ ￣５ ０ ０℃ ） 、 重油馏 分（ 大于 ５ ０ ０℃ ） 的含 量 。
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ６ — ０ ６ — ０ ６ ；修 改稿 收 到 日期 ：２ ０ １ ６ － ０ ９ — １ ０ 。
制研究 ， 以探 索含 油 污 泥综 合 处 理 工 艺 ， 实 现 含 油
法、 焦 化 法、 干化场处理法、 浓缩 干化法、 热 解
法 ］ 。热解 法 是 将 含 油 污 泥 转 变 为 液 相 、 气 相 和 固相 的方法 ， 能 将其 中 的全 部 有 机 物 进 行 处理 ， 回
收油气 ， 剩余 灰渣 少 ， 二次 污 染 少 。全 翠 等 研 究
了油泥 的热 解 行 为 ， 发 现 油 泥 具 有 较 低 的热 解 活
热解
热解 油
加 氢 精 制
在石 油 开采 、 污水处理、 原 油 储 运 及 原 油加 工
１ ３ ４ １ —２ Ｏ ０ ７ ） ， 分别 在 ６ ０ ０℃ 和 ７ ０ ０℃热解 终温 下 ， 考察 含油 污泥 的热 解 固 体 、 液 体及 气 体 产 率 ， 为 热
解 放 大试 验提 供热解 参 数设定 依据 。
污泥 的减 量化 、 无 害化 、 资 源化 处理 。
１ 实 验
１ ． １ 含油 污泥 的格 金 干馏 分析
参照煤 的低温 格金 干馏试 验方 法 （ ＧＢ ／ Ｔ
作者简介 ： 朱元宝 ， 博 士， 目前 在 北 京 神 雾 集 团 博 士 后 工 作 站 与 中 国石 油 大 学 （ 北京） 博士后流动站从事 重质油及煤焦 油轻
产油率 为 ３ ８ ． ６ １ ， 产气率为 ６ ． ５ ２ ； 热 解 油 的残 炭 、 金属含量 、 硫 含量 、 氮含量 以及沥青 质含 量均较低 ； 在 反 应

大港油田含油污泥热解处理实验研究

以看出, 实验含油污泥具有含油率高、含砂率高、油 分碳氢比高等特点。
表 1 实验含油污泥成分1) T able 1 Cha racterist ics o f the o ily sludge sample
含油率/ %
含砂率/ %
含水率/ %
挥发性固体 /%
密度 / ( g cm - 3)
25. 65
760
图 2 催化剂种类对液相 收率的影响 F ig . 2 Effects of catalyst ty pe and dose on oil r eco ver y
2. 3 反应时间对热解处理效果的影响 分别以 30、40、50、60、70、80 min 的反应时间进
行实验, 结果如图 3 所示。
由图 4 可知, 在 460~ 490 , 随着反应温度的提 高, 液相收率和反应转化率增加趋势明显; 但高于 490
时液相收率有所下降, 反应转化率增长趋缓。这是 因为提高反应温度, 反应速率增加, 液相收率和反应 转化率随之增加; 但随着反应温度的升高, 裂解深度 和缩合程度也随之增加, 当提高到一定程度时, 反应 产物中气相和固相产物增多, 导致液相产率下降, 能 耗和对设备的要求却随之增加。另外, 反应温度太 低, 热解反应不足, 不能达标排放。所以, 反应温度要 适中, 本实验条件下的较佳反应温度为 490 。 2. 5 加热速率对热解处理效果的的影响
图 3 反应时间对热解处理效果的影响 F ig . 3 Effect o f reactio n time on oil recov ery and
co nversio n efficiency
由图 3 可知, 在 30~ 60 min, 液相收率和反应转 化率随着反应时间的增加而明显增加, 当反应时间 超过 60 min 时, 对液相收率 和反应转化率 影响减 弱。这是因为热解反应是一个复杂的平行 ! 顺序反 应, 反应深度对产品产率的分配有重要影响。随着 反应时间的延长, 含油污泥中的油分逐步减少, 反应 速率开始降低, 反应时间对液相收率和反应转化率 的影响必然减弱。另外, 反应速率的降低, 使得一次 反应产物在热解反应器中的停留时间增加, 二次反

《2024年城市污泥热解特性及资源化利用新方法试验研究》范文

《城市污泥热解特性及资源化利用新方法试验研究》篇一一、引言随着城市化进程的加速，城市污泥的处理与利用成为了一个重要的环境问题。

城市污泥作为污水处理后的产物，含有大量的有机物和营养物质，如不妥善处理，将对环境造成严重污染。

因此，探索城市污泥的热解特性及资源化利用新方法，对于实现污泥的减量化、资源化和无害化处理具有重要意义。

本文旨在通过实验研究，探讨城市污泥的热解特性及资源化利用的新方法。

二、文献综述近年来，国内外学者对城市污泥的处理与利用进行了广泛的研究。

热解技术作为一种新兴的污泥处理技术，具有减量、无害化、资源化等优点，受到了广泛关注。

热解过程中，污泥中的有机物在无氧或低氧条件下进行热化学反应，生成气体、液体和固体产物。

其中，气体和液体产物可进一步转化为能源产品，如生物油、燃气等。

而固体产物——热解炭则具有较高的热值和良好的吸附性能，可应用于土壤改良、污水处理等领域。

此外，热解过程中产生的热量也可用于自供热或发电。

三、实验方法本研究采用热解技术对城市污泥进行处理，并对其热解特性及资源化利用新方法进行实验研究。

具体实验步骤如下：1. 污泥样品的采集与制备：从城市污水处理厂收集污泥样品，经过干燥、破碎、筛分等处理后，制备成适用于实验的污泥样品。

2. 热解实验：采用管式炉进行热解实验，设定不同的热解温度（如300℃、500℃、700℃）和时间，探究不同条件下污泥的热解特性。

3. 产物分析：对热解过程中产生的气体、液体和固体产物进行收集和分析，测定其组成和性质。

4. 资源化利用实验：将热解产物应用于土壤改良、污水处理等领域，探究其应用效果及可行性。

四、实验结果与分析1. 热解特性分析通过实验发现，城市污泥在热解过程中表现出较好的热稳定性和较高的有机物转化率。

随着热解温度的升高，污泥中的有机物逐渐分解，生成气体、液体和固体产物。

其中，气体产物主要包括甲烷、氢气等可燃性气体；液体产物为生物油，具有较高的能量密度；固体产物为热解炭，具有较高的热值和良好的吸附性能。

含油污泥热解残渣的性质及资源化利用研究进展

山东化工SHANDONGCHEMICALINDUSTRY・126・2021年第50卷含油污泥热解残渣的性质及资源化利用研究进展冉雅郡，叶兆荣，王厚林（新中天环保工程（重庆）有限公司，重庆401147）摘要:热解技术对原油燃气回收率高、产生的污染物少，被认为是最有前景的含油污泥处理技术。

热解产生的残渣含有少量油类、重金属，有造成二次污染的风险,热解残渣的无害化处理已成为制约含油污泥热解技术推广应用的瓶颈。

本文以含油污泥热解残渣为研究对象，分析其基本性质及影响因素、资源化综合利用的研究现状，提出展望，供今后热解残渣的研究作参考°关键词:含油污泥;热解残渣;资源化利用中图分类号:X703文献标识码:A文章编号:1008-021X（2021）05-0126-02Research Process of the Characteristics and Comprehensive Utilizationof Oily Sludge5s Pyrolytic ResiCuesRan Yajun,Ye Zhaorong,Wang Houlin(Xin Zhong—an Environment Protection Engineering!Chongqing)Co.,Ltd.,Chongqing401147,China) Abstrach:Pyrolysis technology with a high recove—rate of crude oil and gas and less p—lutants produced,is considered to be the most promising oily sludge treatment technology-The residue produced by pyrolysis contains a small amount of oil and heavy metals,which may cause seconda—poVu—on.The harml—s treatment of pyrolysis residue has become a b——eneck resOic/ng the promotion and application of oily sludge pyrolysis technology-Thc paper analyzed the oily sludge pyrolysis residue's basic proper—es and in/uencing factors,and comprehensive uti/za—on—chnologies,and put for/ard prospects—r future research on py—lysis—sidues.Key words:oily sludge；py—gt—residues；comprehensive uti/za—on含油污泥是石油天然气钻井、开采、运输过程中产生的一种油、泥、砂混合物，含有重金属、氯酚类、烷桂类等有毒有害组分⑴，被列入《国家危险废物名录》HW08。

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第 3期
宋 薇 等 : 含油污泥的热解特性研究
28 7
油田 A、B 与 C, 1号与 3号样品为 A 油田的罐底泥 与落地油泥 , 2号样品为 B 油田联合站的污水污泥 、 3号与 4 号样品为 C油田不同矿物油含量的罐底 泥 。以空气干燥基 (50 ℃,干燥 24 h)为分析基准 。
1 实验部分
1. 1 实验物料 含油污泥样品取自中国三个大型
收稿日期 : 2007209218; 修回日期 : 2007212229。 联系作者 : 刘建国 , E2mail: jgliu@mail. tsinghua. edu. cn, Tel: 010262782029。 作者简介 : 宋薇 (19782) , 女 , 博士研究生 , 主要从事含油污泥的资源化研究 , E2mail: song2w04@ mails. tsinghua. edu. cn。
P y ro lys is p rop e r t ie s of o il s lu d ge
SON G W e i, L IU J ian2guo, N IE Yong2feng
(D ep a rtm en t of Environm en ta l Sc ience and Eng inee ring, Ts inghua U n iversity, B e ijing 100084, C h ina )
qua rtz, ca lc ium carbona te, fe ldsp ar 1 5422. 41
ca lc ium ca rbona te, rock sa lt,
gyp sum 3 532. 10
qua rtz, ca lc ium ca rbona te
-Байду номын сангаас
qua rtz, ca lc ium ca rbona te, fe ldsp ar 1 4219. 52
S am p le 1 37. 78 0. 65 61. 57 84. 12 12. 01 0. 97 1. 20 1. 40 1. 71 32. 16 23. 14 33. 14 11. 57
S am p le 2 10. 32 2. 12 87. 56 84. 32 12. 9 0. 60 1. 1 1. 08 1. 83 50. 41 20. 5 24. 53 4. 55
含油污泥及其组成性质的分析见表 1。其中 , 含油污泥三组分测定方法为 : 水分含量采用《煤的 工业分析方法 》测定 ,矿物油含量用索氏抽提法测
定 (抽提剂三氯甲烷 ) ,矿物质由减量得到 ; 矿物油 (索氏抽提分离得到 )的元素组成由元素分析仪与 测硫仪测定 ,氧由减量得到 ; 四组分组成 (饱和分 、 芳香分 、胶质与沥青质 )依据《岩石可溶有机物和原 油族组分柱层析分析方法 》测定 ;矿物质 (索氏抽提 残渣 )由 X射线衍射光谱仪测定 。氧弹量热仪测定 热值 。
Fou r com p onen ts analys is of m ine ra l
oil w / % [2]
o il con ten t w ater con ten t m ine ra l con ten t
C H N S O H /C sa tu ra te arom a tic res in asp ha ltene
目前 ,国内外对含油污泥热解特性研究较少 。 文献 [ 3～5 ]在热重分析仪上对不同气氛 ,不同添加 剂条件下炼油厂罐底泥的反应动力学进行了研究 ;
Punnaruttanakun等 对 [ 2 ] A P I隔油池污泥进行动力学 分析 ;陈超 [ 5 ]研究了胜利油田罐底泥与落地泥的反 应过程及动力学 。这些研究集中于一种或两种污泥 的动力学研究 ,而对于含油污泥热解的影响因素及 机理有待进一步深入研究 。为此 ,本研究在对五种 含油污泥组成分析的基础上 ,采用热重 2傅里叶变换 红外光谱联用仪对热解过程进行了比较 ,分析热解 特性的影响因素 ;再通过管式电阻炉上热解气体析 出特性进一步探讨污泥的热解机理 ,从而为提高含 油污泥热解技术的适用性及优化工艺设计 、合理操 作运行提供理论基础 。
表 1 含油污泥及其组成的性质分析 Tab le 1 P rop e rty ana lys is of o il s ludge and its com p onen ts
C om p onen ts w / %
U ltim ate ana lys is of m ine ra l o il w / %
p y ro lys is behav io r. The w e igh t loss of bo ttom sludge and sew age sludge is g rea te r than tha t of p e tro leum con tam ina ted so il. P rop e rty of o il sou rce is less im p o rtan t re la tive ly. m ine ra l con ten t w as h ighe r, vo la tile conve rsa tion ra te inc reased; W ith the ris ing of hea ting ra te the reac tion ra te inc reases, w h ile vo la tiles conve rs ion ra te dec reases. Py ro lys is m echan ism inc ludes c rack ing reac tion of oxygenous func tiona l g roup s, cha in sc ission of linea r and s ide cha ins of hyd roca rbon, cyc liza tion, a rom a tiza tion and condensa tion reac tions to dehyd rogena te.
S am p le 3 4. 53 1. 15 94. 32 84. 35 12. 6 0. 85 1. 18 1. 02 1. 79 49. 68 21. 58 20. 96 3. 76
S am p le 4 36. 79 0. 51 62. 7 84. 09 13. 69 0. 45 0. 75 0. 97 1. 95 44. 66 24. 69 24. 11 6. 55
K e y w o rd s: o il sludge; p y ro lys is cha rac te ris tics; the rm og rav im e tric ana lys is2Fou rie r transfo rm inf ra red sp ec troscop y ( TG 2FT IR ) ; tubu la r resistance fu rnace; p y ro lys is m echan ism
S am p le 5 18. 61 1. 70 79. 69 83. 78 13. 2 0. 51 0. 85 1. 56 1. 89 42. 06 26. 79 23. 36 7. 79
C om p onen ts of m ine ra l H igh hea ting va lue / kJ·kg - 1
含油污泥是在原油开采 、集输及炼制过程中产 生的一类由矿物油 、矿物质及水构成的危险废物 ,具 有成分复杂 、性质变化大及环境危害严重等特点 。 据不完全统计 ,中国含油污泥产生量呈逐年上升趋 势 , 2006年达 10 ×105 t～44 ×105 t[ 1 ] ,另有大量污 泥积存待处理 。现阶段的处理方式以简易填埋与简 易焚烧为主 ,造成严重环境污染与资源浪费 。热解 技术具有处理彻底 、减量减容效果好 、二次污染少及 回收能量等优点 ,是一种应用前景广阔的处理 方法 [ 2 ] 。
s tud ied to unde rstand p y ro lys is m echan ism. The resu lts ind ica te tha t the p y ro lys is p rocess has five reac tions
inc lud ing w a te r vo la tiliza tion, ligh t o il vo la tiliza tion, heavy o il p y ro lysis, sem i2coke cha rring and m ine ra l decom p osition. R eac tion of m ine ra l o il focuses on 220 ℃～480 ℃. The sou rce of sludge is im p o rtan t fo r its
qua rtz, feldsp a r, ca lc ium ca rbona te、
8 770. 89
1. 2 实验仪器及操作方法 1. 2. 1 热重 2傅里叶变换红外光谱联用仪 由德国 N ETZSCH 公司的 S TA 409C 型热重差热分析仪和 美国 N ICOL ET公司的 N EXU S670型傅里叶变换红 外光谱仪组成 。实验过程中同时记录热重 2微商热 重曲线 ( TG 2D TG )和红外光谱图 ( IR ) 。实验条件 : 样品质量 ( 25. 00 ±0. 02) m g; 升温 50 ℃～800 ℃, 并 在 终 温 保 持 10 m in; 程 序 升 温 速 率 选 取 10 ℃ /m in、20 ℃ /m in与 30 ℃ /m in; 氮气气氛 , 吹扫 气流量 100 mL /m in。 1. 2. 2 管式电阻炉 管式电阻炉实验台由载气 、温 度控制 、管式电阻炉 、石英热解反应器 、冷却装置 、累 积气体流量计和气体取样袋组成 。其中石英热解反 应器长 750 mm ,内径 45 mm , 物料则被放置于内径 30 mm , 长 150 mm 的石英舟内 。实验条件 :样品质 量约 20 g; 升 温 50 ℃ ～ 600 ℃, 并 在 终 温 保 持 10 m in; 升温速率选取 10 ℃ /m in; 氮气气氛 , 吹扫气