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(yùn)輸及煉油廠廢水處理過程中，產(chǎn)生大量的含油污泥，對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。近年來，人們采用各種物理、化學(xué)和生物的方法對(duì)含油污泥綜合治理進(jìn)行了研究，并取得了很大的進(jìn)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(duì)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(dòng)力學(xué)，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(duì)油泥進(jìn)行熱解技術(shù)研究，并

2、通過IR、GC、元素分析對(duì)油泥和產(chǎn)物進(jìn)行了性質(zhì)和成分分析，且對(duì)剩余殘?jiān)M(jìn)行了安全性和資源化評(píng)價(jià)。
　　 熱重實(shí)驗(yàn)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(gè)階段，熱解過程基本符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)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(diǎn)的最大失重率都隨之增加，表現(xiàn)在動(dòng)力學(xué)上時(shí)

3、，風(fēng)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(shí)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(shí)間和熱解載氣對(duì)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(dú)油泥熱解過程類似的

4、四個(gè)階段；以氮?dú)庾鳛檩d氣時(shí)通過單因子實(shí)驗(yàn)，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(shí)間3min，此時(shí)油泥中石油烴回收率可達(dá)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(gè)熱解溫度研究油泥的熱解，結(jié)果表明，兩個(gè)溫度下石油烴的回收率都能達(dá)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(zhǎng)；油泥剩余殘?jiān)袣堄嗔吭?.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?jiān)慕鲆褐兄亟饘贊舛榷荚凇禛B5085.3-1996》規(guī)定的浸出毒性鑒別濃度極限值以下，說明殘?jiān)械闹亟饘俳雎实?，同時(shí)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(shí)，采