低温热解处理含油污泥的研究

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含油污泥主要是指在原油开采、集输、炼制等过程中产生的大量含油固体废物。据估计,我国年产油田含油污泥近300万吨,仅大庆、胜利、辽河三大油田每年产出的含油污泥就达200万吨以上。本文针对对国内外主要的含油污泥处理技术及应用情况进行了简单介绍和比较。对大庆市存在的典型含油污泥储油罐罐底泥、落地油泥和含油污水处理厂脱水污泥进行了组成成分分析。  针对几种典型的含油污泥进行了热解法处理的探讨。通过GHM烃分析仪对几种含油污泥进行分析,发现在100~300℃℃条件下挥发产物中含有大量的C23以下的正构烷烃;在300~550℃℃的反应条件下,含油污泥中的有机物发生裂解反应,产生了较高含量的烯烃,其中碳原子数小于23的烃类可以占到裂解产物的80%以上。  针对含油率高的罐底泥,本文在自行设计的热解装置上进行了含油污泥批量热解试验研究。热解产物主要有三种聚集状态:固体产物、液体产物和气体产物。  固体产物中的金属主要以钙、镁、铝居多,虽然镁、铁、铜、总铬、锰等在固体残渣中有一定富集,但是重金属含量也并不是太高;固体产物中仍有部分有机物可以在焚烧的情况下挥发掉,约占固体产物产量的15%。  500℃以下不同热解终温下液体产物中正构烷烃的含量较大,C23以下的正构烷烃可以占到50%左右,热解产物中C23以下的色谱峰可以占到整个峰面积的80%以上;采用分段热解后,从550℃产物中可明显看到发生了裂解反应,含油污泥中的长链烃裂解为短链烃,产物中短链烯烃有较大含量。含油污泥热解油可用作燃料油,或作为石化工艺的进料,以得到附加值更高的产品。  气相产物中有机气体主要为CH4、C2H4、C2H6以及少量的C3H6和C3H8等,有很好的利用价值。  通过综合考虑产物的分布特征和产物分析确定热解终温为550℃,温度持续升高对反应进程影响已不大,在实际应用或进一步的试验过程中可以分段热解,500℃以前作为一段得到的油份主要以低于C23的正构烷烃为主,500℃~550℃为一段主要针对含油污泥中长链烃的裂解产物为主,以得到不同品质的油份。  通过热解含油污泥中的资源得到回收,剩余残渣已无害化或经简单处理就可达到无害化。
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