热解含油污泥制备吸附材料浅析

介绍了含油污泥热解技术及热解实验方法,提出热解产生的残渣进行适当处理可成为具有吸附性的材料。进行了含油污泥热解正交实验,得出影响最大的因素分别是热解温度、热解时间、升温速率,并得出最佳的热解温度、热解时间、升温速率等。分析了含油污泥热解的机理,探讨了热解含油污泥制备吸附材料的活化改性,并在此基础上对所制备吸附材料的脱硫性和除油性进行了研究。     

油田含油污泥与芦苇共热解实验研究

以北方某油田湿地芦苇与油田某污水处理厂剩余污泥为对象,利用同步热分析仪及静态热解炉研究油田含油污泥及含油污泥-芦苇混合物的热解特性,将静态热解过程数据与同步热分析TG(热重分析)、DTG(微分热重分析)、DSC(差示扫描量热分析)曲线结合,计算了终止温度、产物量等。结果表明:不同含油污泥样品其产物生成率差别不大,热解TG、DTG和DSC曲线有较大差别,添加一定比例的芦苇可以使含油污泥热解过程变得匀速缓和,5%(质量比)的芦苇添加量可以使热解残渣恒重温度降低约25℃。混掺芦苇的样品残渣呈分散颗粒状,无聚结现象,对热解结焦将产生一定抑制作用。     

含油污泥热解工艺优化及资源化利用

针对含油污泥危害性大、难处理的环保难题,以实现含油污泥资源化利用为目标,开展了含油污泥热解实验研究,优化了热解工艺,并对热解产物进行了分析。在催化剂加量1.2％、热解温度为420℃、停留时间3.0 h、加热速率12℃/min、N2流速为90 mL/min条件下对含油污泥进行热解,结果表明：热解油回收率 可达72.35％;热解回收油品质有较大的改善,产生的不凝气体组分可用于燃烧供热,热解残渣热值较高,可制成燃料重复利用,实现了含油污泥的资源化利用。     

油基钻屑低温热脱附处理工艺模拟

为减少油基钻屑对环境的不良影响和危害,并最大限度地回收资源,提出采用低温热脱附的方式 对其进行处理。通过钻井液油水固相分离装置并结合正交实验法对低温热脱附处理工艺进行模拟研究,选用 热重分析仪及气相色谱研究油基钻屑热解失重规律以及回收油总石油烃分布。结果表明：低温热脱附处理油 基钻屑的主要影响因素为处理温度,其次为停留时间,升温速率影响最小,350℃处理温度下,即可将油基钻屑 热脱附残渣含油率降至0.3％以下,满足GB4284—2018《农用污泥污染物控制标准》;油基钻屑中含水率的增 加有利于提高低温热脱附效果,原料含水率在5％～10％时热脱附效果及经济性最好;低温热脱附回收油品质 好,和原料总石油烃分布基本一致。     

含油污泥热解残渣吸附性能初探＊

含油污泥热解残渣的处理和应用是石油石化企业生产领域急需解决的难题。以含油污泥热解残渣为研究对象,在对其进行无害化处理的基础上,对热解残渣的吸附性能进行了探讨。通过能谱分析可知,热解残渣由碳和无机元素组成,碳元素含量达36.92%;通过SEM电镜扫描、比表面积和孔结构等吸附性质表征研究,含油污泥热解残渣吸附性能优良,对含油污水中的石油类和COD有较好的去除作用。研究结果表明:含油污泥热解残渣可作为一种吸附材料,这项研究为含油污泥热解残渣的资源化利用提供了一条途径。     

页岩气油基钻屑真空热解工艺优化试验

涪陵页岩气田油基钻屑热解技术具有油回收率高、稳定可靠、安全环保的优点,针对其存在能耗高、易结焦、回收油品质量低等工程实际问题,在充分调研现场热馏炉式连续回收处理设备的基础上,自制了热 解模拟试验装置。通过研究单因素对热解效果的影响,优选了油基钻屑热解参数,试验表明：热解终温、停留时间、升温速率、真空度对油基钻屑热解效果均有影响,其中热解温度是影响油基钻屑热解效果的主要因素;其次 正交试验筛选出了油基钻屑热解最佳运行条件,当热解温度为400℃,停留时间为50min,升温速率为30℃/min, 真空度为0.1MPa,试验未发现结焦现象,处理后的油基钻屑残渣含油率为0.29％,满足GB4284—2018《农用污泥污染物控制标准》农用地标准（含油率小于0.30％）;热解矿物油测试分析表明热解前后矿物油的组分分布 基本一致,以烷烃类（60％以上）和芳烃类（约占10％）为主,属典型油基钻屑中总石油烃类分布,热解试验并未 破坏基础油组分,回收矿物油的品质较高。     

含油污泥的热解处理与利用

文章对油田和炼油含油污泥进行了热解处理室内实验,测定了回收油气组成、热解残渣含碳量和Al2O3含量,开展了热解残渣对沥青的吸附性能和再生处理的絮凝性能测试分析。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,可实现污泥“零排放”,具有显著的直接经济效益和社会效益。污泥热解的产油率一般可达10%以上,废白土可达20%～30%,油回收率高;污水处理污泥热解残渣的Al2O3含量可达20%以上,有较高的铝含量,初步再生评价对污水有较好的絮凝作用,可再生循环利用;废白土热解残渣的吸附性能与活性白土相当,可循环使用。     

塔河油田含油污泥低温热解研究

为实现塔河油田含油污泥资源化利用及无害化处置而开展实验,以热解残渣的矿物油值为依据对热解过程进行评价,同时考察了热解工艺的油品回收问题,对比分析了回收油和原油的物化性质,确定了塔河油田含油污泥热解的最佳工艺条件为:热解温度500℃,热解时间30 min,此时残渣中矿物油最低值1 764.89 mg/kg,油品回收率62.3%,回收油品质显著改善,热解残渣矿物油含量符合GB 4284—84《农用污泥中污染物控制标准》要求。     

溶剂型聚氨酯涂料废物热解特性及动力学研究

采用TG研究溶剂型聚氨酯涂料废物在不同升温速率、N2气氛影响下的热解特性规律。升温速率取5,10,20,30℃/min;气氛取N2气氛(50 m L/min);实验温度范围为20~800℃。研究表明,随着升温速率的增大,涂料废物热解反应各阶段起始温度、终止温度、最大失重速率温度均向高温方向移动。在500℃时,涂料废物的热分解已基本完成。运用Kissinger法和Flynn-Wall-Ozawa法进行热解动力学分析,得到溶剂型聚氨酯涂料废物热解阶段的表观活化能为196.053 3 kJ/mol。     

热解装置对含油污泥热解产物的影响

以含油污泥为研究对象,采用三种不同的热解装置(20g格金试验干馏炉,20kg固定床及2 000kg/h神雾无热载体蓄热式旋转床,简称"旋转床"),探讨热解装置的差异对含油污泥热解产物产率和性质的影响。结果表明,与其他两种热解装置相比,旋转床中热解气和热解液产率最高,分别为27.34%和37.19%,但与固定床差异不显著,且热解气热值最高(20.08 MJ/m3),旋转床热解液中热解油的轻质组分含量以及热值最高,分别90.75%和48.01MJ/kg。格金装置中热解固体产率显著高于其他两种装置,且固体中灰分含量最低。因此,旋转床用于含油污泥热解处理工艺,不仅可以最大程度地减少固体残渣的产生,还可获得较高产率和品质的可燃气和热解油,对含油污泥的减量化和资源化效果显著。     

含油污泥热解工艺技术方案研究

文章以辽河油田欢三联合站稠油污水处理系统压滤脱水污泥及沉降罐清罐污泥为处理对象,根据含油污泥热解处理的技术原理,通过对物料输送系统、热解反应系统、剩余固体排出系统和馏分冷凝分离系统等主要工艺单元的技术比选,提出了"柱塞泵管道密闭输送、多燃烧器回转炉热解、高温馏分管式换热器冷凝、不凝气罗茨风机引送和湿式排渣"的含油污泥热解处理工艺技术方案。同时,文章还对污泥热解处理运行的能耗与费用做了简要理论分析。     

硫化废气污泥活性炭净化处理技术研究

以污泥厂剩余活性污泥作为原料,采用KOH为活化剂制备污泥活性炭,探讨了活化温度及时间、热解温度、洗涤温度及方式在污泥活性炭制备过程中的最佳工艺条件。以品红吸附量及产率作为污泥活性炭的考察指标,采用单因素实验筛选出了制备污泥活性炭的最佳工艺条件,并对污泥活性炭脱硫剂的脱硫性能进行了实验研究。实验研究结果显示,烟气中O2、水蒸气含量的多少及脱硫温度的高低会影响污泥活性炭脱硫剂的脱硫性能。     

消化/剩余污泥水分扩散通量的研究

在传递理论的基础上,研究了干燥温度、污泥厚度及其种类3个主要因素对污泥水分扩散的影响,干燥温度设为30℃、40℃和50℃,污泥厚度设为1.3 cm、2.6 cm和3.9 cm,分别考察了消化和剩余两种污泥的干燥性能。利用实验数据获得两种污泥的有效质扩散系数,采用因次分析法建立了它们的水分扩散通量的准则关系式,通过实验研究两种污泥的水分扩散通量随干基含湿量的变化规律,并获得了两种污泥的水分扩散通量的经验公式。实验结果显示3.9 cm厚的消化污泥在40℃条件下的干燥效果最好。     

稠油区块含油污泥化学清洗方法研究

以稠油区块含油污泥为研究对象,确定了一种化学清洗方法,使稠油含油污泥清洗后油类含量≤2%。研究了化学清洗过程中固液比、搅拌速度、搅拌时间、加热温度等工艺技术参数对化学清洗效果的影响。通过化学清洗性能评价表明,采用两段化学清洗对稠油含油污泥中油类组分清洗效果最优,其中第一段清洗最优参数为实验温度80℃;固液比1∶4;药剂投加量为SH3.2%,SC 0.8%;搅拌速度250 r/min;搅拌时间30 min。第二段清洗最优参数为实验温度60℃;固液比1∶4,;药剂投加量为EP1.0%,三乙醇胺油酸皂1.0%,SE 1.5%;搅拌速度150 r/min;搅拌时间90 min。     

稠油罐底泥碳化处理技术研究与应用*

为解决油田生产过程中产生的稠油罐底泥的环境污染和资源浪费问题,在分析含油污泥性质和特点的基础上开发了稠油罐底泥碳化处理工艺及配套装置。介绍了该技术的原理及工艺流程,在小试、中试研究的基础上,进行了工业化应用,稠油罐底泥的处理效果表明:油气回收率可达90%以上,轻质油品占回收油总量的78%以上,焚烧处理后的残渣未检出矿物油;烟气和废水相关项目的监测值符合相关标准。     

Characterization of aromatic hydrocarbon formation from pyrolysis of polyethylene-polystyrene mixtures

Design and operating parameters, and cause and effect relationships among feedstocks and products in the pyrolysis of waste polymers are needed if this method of processing is to be used for energy recovery from waste plastics. The purpose of this study was to quantify the effect of various operating factors for the pyrolysis of common polymeric wastes. Experiments were performed using a conventional retort tube as a batch reactor. The operating factors considered were temperature and reaction time at constant heating rate. High density polyethylene (PE) and polystyrene (PS), the most common plastic waste in Korea, were used singly and in mixture.The pyrolysis time for maximum oil production from a PE-PS mixture was shorter than in the case of PE alone, showing an enhancement effect from the PS. The maximum gas production time from PE-PS mixtures was shorter than for PE alone at 500° C; above 600° C, this does not occur. Small aromatic compounds (which can be valuable) are produced at maximum with an 1:1 mixture of PE and PS at 600° C, showing the possibility of process control for the maximum recovery of desirable pyrolysis products. The maximum yield of toluene, xylene, styrene, and 1-propenyl benzene were 8.6, 8.9, 51.0 and 7.4 wt.% of feed for pyrolysis PS at 700° C, respectively. For naphthalene, it was at 700° C with 1:1 PE:PS (by wt.). The maximum recovery was 1.3 wt.%. Diels-Alder theory can explain the formation of aromatic compounds in the pyrolysis products. The yield of these secondary pyrolysis products can be controlled by reaction time, pyrolysis temperature and mixing ratio of plastic wastes in the pyrolysis feed.     

Pyrolysis of commingled waste textile fibers in a batch reactor: Analysis of the pyrolysis gases and solid product

The main object of this study was the investigation of the thermal recycling of commingled waste textile fibers, with the aim of the production of useful end products. Differential scanning calorimetry/Thermo gravimetric analysis (DSC/TGA) was applied to determine the thermal degradation characteristics of the commingled waste textile fibers and there are two peaks located at the temperature ranges of 299–360°C and 399–500°C. Commingled waste fiber was pyrolyzed in a nitrogen atmosphere in relation to three different temperatures (500, 600, and 700°C), heating rates (25 and 50°C min^?1), and retention times (15 and 30 min). The effect of the experimental conditions such as pyrolysis temperature, heating rates, and retention time on the formation of char and gas--liquid products was investigated and the product yields were determined from the rate of the weight loss. The highest conversion rate 82.9 wt.% liquid--gas product and 17.1 wt.% char product was achieved at 700°C. Pyrolysis gases were taken for every 7, 15, and 25 min and were analyzed for major components such as CO, CO₂, CH₄, and H₂ by gas chromatography. The pyrolysis char called as carbon black derived from the pyrolysis of commingled waste textile fibers was analyzed for a range of properties, including the elemental analysis, moisture content, ash content, calorific value, and trace metal analysis.