油田采油污泥熱解特征與技術(shù)研究.pdf

1、在石油開采、原油運輸及煉油廠廢水處理過程中，產(chǎn)生大量的含油污泥，對環(huán)境造成嚴重污染。近年來，人們采用各種物理、化學和生物的方法對含油污泥綜合治理進行了研究，并取得了很大的進展。其中，熱解技術(shù)作為一種快捷、高效、無二次污染的資源化處理手段而備受關(guān)注。
　　 本課題以新疆克拉瑪依油田采油污泥為對象，采用熱重分析方法研究了含油污泥的熱解過程及其熱解動力學，在此基礎(chǔ)上，分別采用循環(huán)流化床熱解反應(yīng)器和固定臥式管爐對油泥進行熱解技術(shù)研究，并

2、通過IR、GC、元素分析對油泥和產(chǎn)物進行了性質(zhì)和成分分析，且對剩余殘渣進行了安全性和資源化評價。
　　 熱重實驗結(jié)果表明，油泥熱解主要經(jīng)歷了由室溫～120℃的失水、120℃～360℃輕質(zhì)組分揮發(fā)、360℃～460℃重組分快速熱解和460℃到終溫的緩慢失重四個階段，熱解過程基本符合一級動力學方程，升溫速率由10℃/min提高到30℃/min，可使油泥的最大失重速率、失重速率峰值溫度、升溫終點的最大失重率都隨之增加，表現(xiàn)在動力學上時

3、，風干油泥表觀活化能由37.7kJ/mol上升到42.4kJ/mol，碰撞頻率因子也從2.718×1011S-1升高1.992×1012S-1，即提高油泥熱解轉(zhuǎn)化率的同時也影響了熱解效率。
　　 在循環(huán)流化床反應(yīng)器中，研究油泥與煤的聯(lián)合熱解，考察油泥與煤混合干燥過程，混合物熱解特性及熱解溫度、反應(yīng)時間和熱解載氣對油泥熱解效果的影響，結(jié)果表明，與煤混合后油泥的干燥速率明顯加快，油泥與煤的混合物熱解同樣經(jīng)歷了與單獨油泥熱解過程類似的

4、四個階段；以氮氣作為載氣時通過單因子實驗，油泥與煤的混合物熱解的最佳條件為熱解溫度600℃，反應(yīng)時間3min，此時油泥中石油烴回收率可達到75％，其中熱解油占產(chǎn)物總質(zhì)量的90％，氣態(tài)產(chǎn)物只占10％。以熱解氣為載氣的條件下，油產(chǎn)率由14.19％提高到14.71％，說明熱解氣能抑制油裂解成氣體小分子。
　　 在固定臥式管爐中以360℃和600℃兩個熱解溫度研究油泥的熱解，結(jié)果表明，兩個溫度下石油烴的回收率都能達到70％，在600℃下

5、，固定床熱解油泥需要5min，比循環(huán)流化床3min長；油泥剩余殘渣中殘余量在6.8％以下。通過分析，原始油泥中主要成分為飽和烴。隨著熱解溫度的升高，回收油中不飽和烴含量增加。殘渣的浸出液中重金屬濃度都在《GB5085.3-1996》規(guī)定的浸出毒性鑒別濃度極限值以下，說明殘渣中的重金屬浸出率低，同時熱解過程中縮合形成的焦炭殘留在熱解灰中，使其具有一定的吸附能力。
　　 通過課題研究得出：油泥的熱解性能較好，熱解溫度在600℃時，采