油泥热解参考数据
炼厂含油污泥低温热解研究
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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]。
油泥热解脱附工艺是什么 油泥无害化处理要达到什么标准
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油泥热解脱附工艺是什么油泥无害化处理要达到什么标准日期:2021-06-04 2010年出台并实施了首个地方油泥综合利用污染控制标准,黑龙江地方标准DB 23/T1413-2010 《油田含油污泥综合利用污染控制标准》,明确规定了含油污泥用于农用、铺设油田井场和通井路的污染物控制标准。
2018年5月14日颁布污泥处理农用国家标准GB4284-2018《农用污泥中污染控制标准》,2019年6月1日正式实施,将代替GB4284-1984,标准更严格。
油泥中的矿物油含量小于千分之三可以用于园地、牧草地、不种植食用农作物的耕地。
小于万分之五可用于耕地、园地和牧草地。
其它地方也出台了一些相关的油泥处理标准,总的来说,油泥处理是比较严格,大体上总结下来的就是这么几个需要关注的数据:1.油泥沙中油含量大于5%需要进行分离回收利用。
2.油泥中含油率小于2%可以用于工业用途,比如工业制砖。
3.油泥中含油率小于1%可用于铺设等级公路等。
4.油泥中含有率小于3%可用用于非食用农作物耕地。
那么目前油泥无害化处理或者是油泥分离采用什么技术呢?今天河南北工来给大家介绍一下我们的油泥热解脱附工艺设备。
河南北工的油泥热解脱附的具体流程如下:1.油泥通过进料装置装入油泥热解主炉,可以采用料斗+螺旋进料器等方式进料,油泥一般都是用油桶或者吨袋的方式进行吊装。
2.油泥进料完成后,开始给热解主炉加热,热解反应的温度为200-450摄氏度,加热使用的燃料可以是天然气或者裂解油等,当油泥热解开始反应后会产出可燃气,这个时候可以用可燃气作为热解的燃料,停掉天然气或者重油。
3.油泥的油成分发生裂解反应,油反应生成可燃气和气态的裂解油从油泥中脱附,可燃气与气态的裂解油从热解炉的上部管线进入到冷凝系统中,裂解油从气态转化液态,最终收集到储油罐中,可燃气不能变为液态继续向前进入到水封过滤后,再通过专门的管线送入到热解炉的炉膛作为燃料燃烧。
4.油泥热解完成后,剩余的就是土渣,通过螺旋出渣器将这些土渣收集到吨袋中,整个裂解过程完成。
废油泥成分分析报告
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废油泥成分分析报告废油泥一般含油率为20%-50%,含水率在40%-80%。
污油泥的特点是:含水率高、油泥体积大、所含成分复杂、有毒有害成分含量高、含油含量大。
因此,废物油泥需要进行有效的处理,从而降低危害程度,并且使有效的油泥成分得到回收和利用,降解污油泥的有害成分,满足环境排放标准。
废油泥的主要来源有已下几种:1、油矿采油生产和油井运转作业生产过程形成的废油泥;2、炼油厂产生的废油泥;3、油罐储存时罐底油泥;4、转运过程中遗落地废油泥;5、被其他无法把控介质(如铅,镉,硫元素等)污染的污油泥。
常见废油泥处理技术含油污泥种类繁多、性质复杂,相应的处理技术和设备也呈现多元化趋势,目前已有了多种含油污泥的处理方法,如焚烧填埋法、生物处理法、热解处理、溶剂萃取法、化学破乳法、固液分离法、焦化法、含油污泥调剖、含油污泥综合利用等。
其中,焚烧和填埋法简单易行,是常用的油泥处置方法,但由于会产生二次污染,且浪费资源,将会逐渐被其他污染少,可资源化的技术所取代。
热解法具有效率高、无害化程度高、可资源回收利用等优势。
含油污泥的处理工艺多种多样,各有所长,但很多方法在实际大规模工业应用中仍然存在着一些问题,不一定特别理想。
而含油污泥的综合处理,不仅要考虑效果好坏,同时也得重视处理的经济性。
因为只有经济高,才能维持污泥处理设备的长期运行。
那么,就需要企业在研发和制造污泥处理设备时,要多向运营成本低且比较高的技术靠拢,只有这样,才能保持在含油污泥处理市场中的竞争力。
企业在生产过程中,主要是将炼化企业对原油生产之后所产生的各种废物进行处理,其中包括废油、废渣、废液等各种废矿物油渣,这些废物的组成成分主要有水、油以及污泥,且其比例并没有一定的规律可循,这是因为在生产过程中,对于每一种材料的要求不一样。
对这些废物进行主要分析,得到以下数据:1.废矿物油渣在这种物质中,水的含量极多,占有总废油渣的97.5%;油的含量与污泥的含量仅占总废油渣量的1.0%、1.5%。
油泥热解不凝气比重
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油泥热解不凝气比重1. 引言油泥是指由石油开采过程中产生的废弃物,主要由石油残渣、泥土和水组成。
油泥的处理和处置一直是一个环境和经济问题。
热解是一种处理油泥的方法,通过高温分解将油泥转化为可利用的产品,其中不凝气是热解过程中的一个重要产物。
本文将深入探讨油泥热解过程中不凝气的比重,以及其对热解工艺和产品的影响。
2. 油泥热解过程2.1 热解原理热解是指将有机物在高温下分解为气体、液体和固体的过程。
在油泥热解过程中,油泥中的有机物在高温条件下发生热解反应,产生大量的气体、液体和固体产物。
其中,不凝气是指在冷凝过程中不形成液体的气体。
不凝气的比重是指单位体积不凝气的质量。
2.2 热解工艺油泥热解的工艺通常包括加热、气体分离和冷凝三个步骤。
首先,将油泥加热至高温,使其发生热解反应。
然后,通过气体分离装置将产生的气体与液体分离。
最后,将分离得到的气体进行冷凝处理,得到不凝气和液体产品。
3. 不凝气比重的影响因素3.1 原料组成油泥的组成对不凝气的比重有重要影响。
不同类型的油泥中含有不同的有机物,这些有机物在热解过程中会产生不同的气体。
因此,原料组成的不同会导致不凝气的比重差异。
3.2 热解温度热解温度是决定不凝气比重的重要因素之一。
较高的热解温度会促使有机物的分解,产生更多的气体。
因此,随着热解温度的升高,不凝气的比重通常会增加。
3.3 热解时间热解时间也对不凝气比重有一定影响。
较长的热解时间可以使热解反应更充分,有机物分解得更彻底,产生更多的气体。
因此,热解时间较长的情况下,不凝气的比重通常会增加。
3.4 热解压力热解压力是指热解过程中的压力条件。
较高的热解压力可以促使有机物分解产生更多的气体。
因此,较高的热解压力通常会导致不凝气的比重增加。
4. 不凝气比重的应用不凝气比重的大小对热解工艺和产品的性质有一定影响。
较大的不凝气比重意味着产生更多的气体,这对于热解工艺的效率和产能有积极的影响。
此外,不凝气比重还可以用来评估热解产品的质量和价值。
含油污泥热解技术、热脱附技术
![含油污泥热解技术、热脱附技术](https://img.taocdn.com/s3/m/e93ad23608a1284ac95043db.png)
4 燃烧器 2
5 发电机 1
台数
声压级 85dB(A) 50dB(A) 80dB(A) 70dB(A) 70dB(A)
排放特征 连续 连续 连续 连续 连续
固废/危废
➢ 无危险废弃物 本装置产生烟尘少,自带超净排放处理系统,除尘效 果优秀,避免了其它传统焚烧/热解工艺产生危险废弃 物飞灰的问题。
➢ 重金属有效固化处置 通常含油污泥或废弃油基泥浆重金属不会超标。本工 艺在处理过程中,含油固废中带有的重金属一直处于 还原性环境,不会向毒性高价转化,处理过程中重金 属不向环境大气中排放,全部集中到热解后的固体炭 中,达到稳定化处理。固体炭中的重金属平均含量低 于煤炭标准,燃烧后的灰份不超标。
污泥热解含碳残渣的热值在6500kcal/kg左右,含碳为67.07%,热解气的热 值在9200kcal/m3以上,油中的汽油、煤油、柴油等轻质组分含量较高,烃类 含量可达85%以上,具有很高的经济价值,可回收利用。
自控与公辅系统
➢ 操作控制系统简单,所有顺序、逻辑均采用自动控制, 采用触控面板/远程操作,仅需操作人员2-3人即可完 成。
热解产物
以中海油渤海石油公司含油污泥为例,经分析检测其含 油率为34.65%、含水率为37.87%,经热解所得产物包 括气、液、固三种,液体经分离、称重和计算得出油产 率、水分率、残渣产率以及不凝气产率。
热解物组成分析
序号 名称
热解残渣/% 4.65
组成(V%)
H2 20.54
CO2 4.91
热解产物产率
含油污泥 热解技术 热脱附技术
现状
➢ 目前,我国石油石化行业在生产过程中伴随产生的含油固废 (主要包括含油污泥、废弃油基泥浆、油屑、含油垃圾等)已经 高达500万吨/年以上。具有产生量大、油含量高、成分复杂、 综合利用方式少、处理难度大等特点,非达标排放会影响到作 物生长的营养环境条件及其品质,长期堆积会造成地表植被的 严重破坏,污染土壤和水源,危及人类的生存,是国家《危险 废弃物名录》中标定的HW08类危险废弃物。环保部2011年发 布废矿物油回收和污染控制规范(HJ607),针对石油和天然气 开采及工业生产做出明确的要求:含油率大于5%的含油固废 应进行再生利用。因此无论从环境保护角度出发,还是从资源 利用角度出发,都必须寻找一种经济合理的处理方法,含油固 废进行无害化、减量化及资源化处理已是一个迫在眉睫的问 题。
含油污泥热解及热解油加氢精制研究
![含油污泥热解及热解油加氢精制研究](https://img.taocdn.com/s3/m/89bf2a2867ec102de3bd8905.png)
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
炼油污泥的热化学清洗处理
![炼油污泥的热化学清洗处理](https://img.taocdn.com/s3/m/8a93d3ec760bf78a6529647d27284b73f242369f.png)
炼油污泥的热化学清洗处理林翰志;晏波;肖贤明;李宁【摘要】以广西省某炼化企业污水处理系统的炼油污泥为研究对象,采用热化学法对其进行清洗处理.对比了含油率的测定方法,对8种药剂进行筛选和复配,同时通过正交实验确定清洗工艺参数,并对重金属污染物进行分析.实验结果表明:8种药剂中Na2SiO3的清洗效果最好,而复配药剂(NaOH与Na2SiO3的质量比为1∶5)的清洗效果优于单-Na2SiO3;在清洗温度70℃、搅拌转速350 r/min、搅拌时间30 min、复配药剂质量分数5.0%、液固比3∶1的最佳工艺参数下,单级洗油率为63.6%,三级洗油率为69.4%、残油率为15.6%;清洗前后炼油污泥中Zn,Mn,Cu,Cr等重金属含量均超过GB 15618-1995《土壤环境质量标准》三级标准限值.【期刊名称】《化工环保》【年(卷),期】2016(036)005【总页数】6页(P547-552)【关键词】炼油污泥;热化学法;清洗;工艺参数;油回收【作者】林翰志;晏波;肖贤明;李宁【作者单位】中国科学院广州地球化学研究所有机地球化学国家重点实验室和广东省环境资源利用与保护重点实验室,广东广州510640;中国科学院大学,北京100049;中国科学院广州地球化学研究所有机地球化学国家重点实验室和广东省环境资源利用与保护重点实验室,广东广州510640;中国科学院广州地球化学研究所有机地球化学国家重点实验室和广东省环境资源利用与保护重点实验室,广东广州510640;中国科学院广州地球化学研究所有机地球化学国家重点实验室和广东省环境资源利用与保护重点实验室,广东广州510640;中国科学院大学,北京100049【正文语种】中文【中图分类】X742油泥来源于石油生产、储运及炼化的各个环节[1],其形成的乳液体系中含有石油烃、水、固体颗粒和化学药剂,具有高黏度、高比阻、强黏附力、密度小等特点[2],是石油工业最具代表性的固体废物之一。
含油污泥热洗工艺参数优化及效果评价
![含油污泥热洗工艺参数优化及效果评价](https://img.taocdn.com/s3/m/11b8369dd05abe23482fb4daa58da0116c171f2f.png)
石油石化行业在勘探、开发、储运、炼化和加工的过程中,会产生大量的含油污泥。
《国家危险废物名录》(2021)已将含油污泥列为毒性和易燃性的危险废物(HW08),含油污泥中含有大量的腐蚀性物质和有毒物质,严重危害人类健康和生态环境[1-2]。
因此,对含油污泥进行无害化、减量化和资源化的处理显得尤为重要。
迄今为止,热解、电化学、溶剂萃取、微生物、膜过滤、超临界水氧化和化学热洗等一系列技术用于含油污泥处理[3-5]。
其中,化学热洗技术依然是应用最为广泛和成熟的技术[6-8]。
目前,重点研究多集中在实验参数优化上,对于影响污泥热洗效果含油污泥热洗工艺参数优化及效果评价屈梦雄(中海油石化工程有限公司)摘要:为提高含油污泥的热洗效率,以残余污泥的残油率为指标,利用单因素影响实验和响应曲面实验设计对工艺参数进行优化,并根据热力学参数对原油的脱附机理进行了探讨。
结果表明,当硅酸钠与十二烷基苯磺酸钠之比为3∶1时,复配热洗药剂的热洗效果最佳;影响污泥残油率的因素从大到小依次为液固比、热洗温度、热洗时间,交互因素中热洗温度与热洗时间对模型影响显著;在热洗温度77℃、液固比7.5∶1、热洗时间42min 的条件下,残油率最低为3.13%,满足污泥处理标准;该反应为自发吸热,且温度升高有利于原油脱附,工艺参数优化后运行成本较之前降低了4.85元/m 3。
研究结果可为同类型处理工艺的优化调整提供实际参考。
关键词:污泥;热洗;工艺参数;响应曲面;原油脱附DOI :10.3969/j.issn.2095-1493.2023.03.001Parameter optimization and effect evaluation of hot washing process with oily sludge QU MengxiongPetrochemical Engineering Co .,Ltd .,CNOOCAbstract:In order to improve the hot washing efficiency of oily sludge,the process parameters are optimized by using the experiment of single factor influence and experiment design of response surface,taking the residual oil rate of residual sludge as the index.The mechanism of crude oil desorption was discussed according to the thermodynamic parameters.The results show that when the ratio of sodium silicate to sodium dodecylbenzene sulfonate is 3:1,the best hot washing effect of the compound hot washing agent is achieved.The factors affecting the residual oil rate of sludge from the largest to the smallest are liquid to solid ratio,hot washing temperature and hot washing time.Among the interac-tion factors,hot washing temperature and hot washing time have significant effects on the model .When the conditions of hot washing temperature is 77℃,liquid-solid ratio is 7.5∶1and the lowest residual oil rate of 3.13%is achieved with a hot washing time of 42minutes,which meets the standards of sludge treatment.The reaction is spontaneous endothermic,and the increase of temperature is condu-cive to the desorption of crude oil.After optimization of process parameters,the operation cost is re-duced by 4.85yuan/m 3.The results can provide practical reference for the optimization and adjustment of the same type of treatment process.Keywords:sludge;hot washing;process parameters;response surface;crude oil desorption 作者简介:屈梦雄,工程师,2012年毕业于大连理工大学(环境工程专业),从事环保、石油化工设计工作,138****4662,**************.cn,山东济南中海油石化工程有限公司,250014。
油泥热解参考数据
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油泥热解参考数据1、一般认为反应机理如下: 在100 度左右。
主要是水分等易挥发组分的蒸发; 在200度, 油泥的热解反应开始, 而热解反应转化速率最快是在350度~ 500度, 重质油是在370度开始裂解2、温度对热解反应的影响当温度低于200度时, 产油率低, 甚至低于不加热分解的污泥产油率, 这说明在低温下, 污泥不发生热解反应; 当温度高于200度时, 随温度升高, 产油率增大;当温度达到250度时, 产油率可达48% ; 当温度为300度, 产油率大于54%。
在460度~490度, 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度时液相收率有所下降, 反应转化率增长趋缓。
另外, 反应温度太低, 热解反应不足, 不能达标排放。
温度对汽油和重油密度影响较大, 当温度下降汽油比列下降, 重油比列上升。
Lilly Shen[ 31] 报道, 获得的最大的油量是污泥总量的30%, 其温度是525度, 气体停留时间是1. 5 s。
随着停留时间的增加, 其产量降低。
这和污泥中各种有机质的化学键在不同温度下的断裂有关,在450度后, 裂解产生的重油, 发生了第二次化学键断裂, 形成了轻质油, 气体停留时间也相应地增加。
在525度以后, 会形成更轻质的油和气态烃, 不凝性气体的量提高, 炭的量也随着气体量的增加而减少。
3、加热速率对热解反应的影响随着加热速率的加大, 液相收率随之降低, 反应转化率降低不显著。
这是因为较低的加热速率下,加热至设定的反应温度需要较长的时间, 这实际上相对延长了在较低反应温度下的反应时间, 所以液相收率和反应转化率相对较高; 而在较高的加热速率下则相反。
还有随着加热速率的提高, 实验中水分蒸发加剧, 出现沸腾, 沸腾的泡沫携带部分实验含油污泥成分残留在热解反应器上部( 温度较低) 而难以反应, 影响了液相收率。
较低的加热速率虽然有利于液相收率和反应转化率的提高, 但增加幅度有限, 而且会使得反应时间和能耗也随之增加。
含油污泥处理技术研究发展
![含油污泥处理技术研究发展](https://img.taocdn.com/s3/m/31c8762beef9aef8941ea76e58fafab068dc447d.png)
环境生态huan jing sheng tai254含油污泥处理技术研究发展◎吴燕萍摘要:含油污泥由于其来源广、产量大、组成复杂、处理难度大,开发绿色高效的处理工艺一直是困扰业界的难题。
本文介绍了含油污泥处理技术的处理方法,并通过对广东省含油污泥的调查,采用热解法,从进料、处理工艺以及环保措施进行设计。
关键词:危险废物;含油污泥;热解一、前言含油污泥:含油污泥主要是在石油工业中产生,主要成分为石油、污泥、污水等,产生环节主要来自石油开采、收集运输、炼化等。
含油污泥主要混合了石油、污水、污泥等的污染物,通常含有大量老化原油、采油药剂、盐类、固体悬浮物、腐蚀物及细菌等",组成非常复杂,对生态环境和人体健康具有有害影响的毒性因子。
含油污泥已被《国家危险废物名录》(2021年版本)列为危险固体废物(HW08)。
二、含油污泥处理现状主要处理方法①焚烧法:焚烧法是一种相对简单、直接的含油污泥处理方法,将含油污泥在800~1200 ℃的高温下,进行有氧燃烧,使含油污泥中的矿物油及其他有机污染物燃烧分解,转变为 CO2和 H2O 等小分子。
将含油污泥(含水 60%,含油 32%~ 33%)与散煤均匀混合,质量比为1∶5,混合后热值为 4 189 kcal/kg,达到原煤热值的 94%,实现使用脱水油泥替代部分原煤,达到资源化利用的目的。
②热解法:在绝氧条件下,利用高温使含油污泥中的重组分变成轻组分,热解产生的气、液、固三相产物。
国内外目前均取得一定的研究进展,目前已开发低温和高温两段加热蒸发-冷凝回收的含油污泥处理工艺,采用水平回转炉,分别对5种不同油泥(分别为油田清罐堆存的干化罐底泥、油田污水絮凝脱水污泥、不同炼油公司的炼油废白土),进行了中试,热解的产油量可达6.0%~31.3%,一般在10%以上。
具有较好的经济效益。
③化学热洗法:化学热洗法是向含油污泥中加入一定比例的水和化学药剂(如表面活性剂和碱等),在加热、搅拌下,使化学药剂与油分发生卷起、乳化、溶解、增溶作用,改变含油污泥中油/液和油/泥相界面的性质,进而在流体作用下使油分从泥沙表面洗脱剥离,再通过沉降、离心、旋流等工艺进行油/水/泥三相分离,实现对含油污泥中油分的脱除和回收。
采用热解方法回收油泥中原油
![采用热解方法回收油泥中原油](https://img.taocdn.com/s3/m/0e015401a9114431b90d6c85ec3a87c240288a78.png)
采用热解方法回收油泥中原油
全翠;李爱民;高宁博;郭眈丹
【期刊名称】《石油学报(石油加工)》
【年(卷),期】2010(026)005
【摘要】应用热天平和管式热解炉对油泥的热解行为进行实验研究.考察了不同升温速率对油泥热解的影响和不同热解终温对油泥各热解产物分布的影响,求解了油泥热解的动力学参数,并采用元素分析、FT-IR和1H NMR对油泥热解产物进行了分析.结果表明,随着升温速率的加快,油泥的热失重曲线向高温侧偏移,反应活化能和指前因子也随之增大.油泥最宜热解终温为823 K,此时热解油产率达40.36%.所得热解油的化学组成与柴油相似,可以回收利用.油泥热解残渣为黑色粉体,残油量为0.0662%,达到国家标准对农用土壤油含量的规定(<0.3%).
【总页数】5页(P742-746)
【作者】全翠;李爱民;高宁博;郭眈丹
【作者单位】大连理工大学环境学院,辽宁,大连,116024;大连理工大学环境学院,辽宁,大连,116024;大连理工大学环境学院,辽宁,大连,116024;大连理工大学环境学院,辽宁,大连,116024
【正文语种】中文
【中图分类】X705
【相关文献】
1.超声波辅助萃取油泥回收原油的试验研究 [J], 金余其;褚晓亮;郑晓园;池涌;严建华
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含油污泥在不同条件下的低温热解特性
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Low Temperature Pyrolysis Characteristics of Oil Sludge underVarious Heating ConditionsZhiqi Wang, Qingjie Guo,* Xinmin Liu, and Changqing CaoCollege of Chemical Engineering, Qingdao UniVersity ofScience and Technology,Qingdao, Shandong 266042, ChinaReceiVed December 10, 2006. ReVised Manuscript ReceiVedJanuary 28, 2007不同条件下含油污泥的低温热解特性王志奇,郭庆杰,刘新民,曹長青(青岛科技大学化工学院,山东青岛, 266042 )含油污泥首先采用热重量分析法/质谱分析(TG / MS),然后是在带有电子实验室热解炉的水平石英反应器中进行热解。
升温速率为5至20℃/min,最终热解温度从400℃到700℃,不同阶段不同的温度变化,对催化剂对产品的影响进行详细的研究。
TG / MS的结果表明,含油污泥的热解反应在约200℃的低温开始,观察到的最大反应速率在350-500℃。
热解温度更高的最后阶段,有一个持续的阶段,加入催化剂用量能促进热解转化(得到更少的固体渣)。
在所有的参数中,在峰值温度400℃附近保持20min能够提高油的产量和质量。
使用三种添加剂作为催化剂尽管可以大大提高热解转化率,但却不能明显改善油产品的质量。
1前言在炼油厂,相当多的含油污泥从精炼过程中累积下来。
这些含油污泥中含有各种各样大量的固体物质、水和油。
含油污泥的主要来源包括石油储罐油污泥、生物污泥,水溶气浮浮渣(DAF)。
大部分含油污泥废弃物通常是采取填埋或是焚烧的方法来处理。
填埋处理需要大量的空间,而且这些土壤必须密封,以防止有害化合物溢出。
含油污泥低温热解的影响因素及产物性质
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中国环境科学 2008,28(4):340~344 China Environmental Science 含油污泥低温热解的影响因素及产物性质宋薇,刘建国*,聂永丰(清华大学环境科学与工程系,北京 100084)摘要:利用外热式固定床反应系统对含油污泥进行了热解实验,研究了污泥性质、热解终温及加热方式对热解产物分布的影响,并对产物性质进行了探讨.结果表明,热解液体与气体的产率随挥发分含量的升高而增大;升高热解终温可促进一次分解与二次分解反应的进行,直到500℃时液体产率达到最大值;而快速加热方式会降低固体与液体的产率;热解的液体产物是组成复杂的宽沸点油,C5~C27的烷烃含量高;热解气体与固体残渣分别以烃类和灰分为主.关键词:含油污泥;热解;影响因素;固定床反应器中图分类号:X706文献标识码:A文章编号:1000-6923(2008)04-0340-05Influencing factors and product property of low temperature pyrolysis of oil sludge. SONG Wei, LIU Jian-guo*, NIE Y ong-feng(Department of Environmental Science and Engineering Tsinghua University, Beijing 100084,China).China Environmental Science, 2008,28(4):340~344Abstract:The pyrolysis experiments of oil sludge were carried out utilizing an external-heat fixed bed reactor to study the influence of sludge property, final pyrolysis temperature and heating pattern on the products distribution, and the properties of pyrolysis products were inquired into.Pyrolysis liquid and gas producing rate increased with enhancing volatile content; enhancing final temperature could promote the carried out of primary and secondary decomposition reaction; and rapid heating pattern could decrease the producing rate of solid and liquid. Liquid product of pyrolysis was composed of complex wide boiling point oil with high content of alkane; and the main pyrolysis gas and solid residue were hydrocarbon type and ash component, respectively.Key words:oil sludge;pyrolysis;influencing factor;fixed bed reactor含油污泥是在原油开采、集输及炼制过程中产生的由矿物油、矿物质及水构成的废物,具有成分复杂、性质变化大及环境危害严重的特点.据不完全统计,2006年我国产生量达10~44万t[1],另有数量巨大的污泥积存于堆场内.含油污泥处理已成为石化行业亟待解决的重要环境问题之一.热解是在无氧或缺氧的条件下,利用高温使含油污泥中的有机成分发生裂解,逸出挥发性产物并形成固体焦炭的一种热处理技术.其特点是处置彻底、减量减容效果好、二次污染少、资源回收率高、回收方式灵活,在含油污泥处理领域受到关注[2].目前国内外对含油污泥热解工艺已经展开初步实验研究.Schmidt等[3]与陈超[4]等分别在循环流化床与小型回转窑上进行了实验,重点研究反应炉型的工程适用性.Shie[5]等在热重分析仪上对其热解的反应动力学进行了探讨,而对于含油污泥热解的影响因素及产物性质有待进一步深入研究.为此,作者利用自行设计和制造的小型外热式固定床反应系统进行热解实验,研究影响因素、污泥性质、热解终温及加热方式对产物分布影响的规律,并对热解产物性质进行了分析,为含油污泥热解工艺的优化设计与合理运行操作提供理论基础.1材料与方法1.1实验物料含油污泥样品1~3号分别取自我国3个大型油田.以空气干燥基(50,℃干燥24h)作为分析基准,其性质分析数据如表1所示.其中,工业分析中的M ad V ad和C ad对应于样品空气干燥基的水分含量、灰分含量、挥发分含量以及固定碳含量. 收稿日期:2007-08-17* 责任作者, 副教授, jgliu@4期 宋 薇等:含油污泥低温热解的影响因素及产物性质 341表1 含油污泥与固体残渣性质分析Table 1 Property analysis of oil sludge and solid residue 工业分析(%) 元素分析(%) 样品编号 M ad A ad V ad FC ad C H N S热值 (kJ/kg)1 0.65 51.88 46.17 1.30 35.91 5.99 0.65 0.4115422.412 2.11 65.92 27.26 4.71 23.94 3.9 0.24 1.9812224.833 1.78 57.52 40.50 0.2 34.16 5.38 0.59 0.3714219.52固体残渣 0 85.06 9.32 5.62 11.11 0.34 0.38 0.603420.321.2 实验装置实验采用自制的热解系统,见图1.其中,热解炉为立式电阻炉,功率为4kW;反应器为内径150mm.高230mm,容积4L 的罐式结构.991 2 4 57810113P 6T图1 热解实验装置示意Fig.1 Schematic diagram of pyrolysis system1.载气瓶,2.转子流量计,3. U 型管压力计,4.热解反应器5.立式电阻炉,6.温度控制仪,7.水冷凝管,8.冰水冷 凝管9.热解液体收集瓶, 10.湿式累计流量计,11.气体收集容器1.3 实验方法实验操作采用恒定温度的快速加热与恒定升温速率(10/min)℃的慢速加热2种方式.快速加热时,先将反应器置于热解炉外,污泥样品放入反应器,连接系统,氮气吹扫排空并试漏,同时通电将热解炉加热至反应温度(350,450,500,550),℃再迅速将反应器放入热解炉腔,开始反应;慢速加热则是将已盛有污泥样品的反应器先放入炉腔内,再开始加热.图2为2种方式下样品的升温速率曲线.与慢速方式的恒定速率加热不同,快速加热时升温速率随热解时间变化,初始速率迅速升高,然后逐渐下降直至为0,而且热解终温越高,最大升温速率越大.2种方式的样品量均为150g,物料温度作为热解终温,固体停留时间1h,实验过程中氮气吹扫速率为100mL/min.产生的热解液体收集于收集瓶中,粘附在系统管壁上的液体重量可通过对实验前后的管重称量获得.热解气体全部收集,由多维气相色谱定量分析.1020 30 40500100200300400500600温度(℃)时间(min)图2 热解过程中反应器内的升温曲线 Fig.2 Heating curve in the reactor for differenttemperature2 结果与分析2.1 热解条件对产物分布的影响各工况下收集的产物质量占进料的90%~ 93%,损失主要由热解液体粘附于反应器和热解气体分析误差引起的,固体残渣基本不产生误差,故将误差平均分配到热解液体与热解气体中,以下分析均是以分配误差后进行的.2.1.1 污泥性质 表2列出3种污泥样品在热解终温为500℃时的产物分布.由表2可见,高挥发性的1号样品,其液、气产率较高(43.00%),固体残渣产率较低;反之,挥发分含量低的2号样品,液气产率也低(31.68%).因含油污泥热解实质是其中的矿物油(可由挥发分含量表示)发生热转化,有机物向固、液、气3相的转化率分别为11.64%~20.69%, 46.95%~66.78%,21.58~27.42%,即大量有机物转化至液气2相,其中转化液相较多,仅少量转化至固相.而且灰分含量高(以矿物质为主)的2号样品,固、气转化率高于其他2个样品,液体转化率则相应较低,这与Raveendran 等[6]的研究结果一致.可见,污泥性质,尤其是挥发分含量是影响热解产物分布的主要内在因素.342 中 国 环 境 科 学 28卷表2 不同性质热解产物产率与挥发分转化率Table 2 Pyrolysis product yield and volatile conversionrate of different sludge产率(%)挥发分转化率(%)样品编号 固体残渣 热解液体 热解气体 固体残渣 热解液体热解气体1 57.00 32.50 10.50 11.64 66.7821.582 68.32 20.00 11.68 20.69 46.9527.423 58.40 28.64 12.96 16.46 55.1524.962.1.2 温度 以1号样品为例,分析温度对热解产物的影响.由图3可见,随温度升高,产物中的固体残渣由67%降至56%;气体由7.4%增加至11.7%,而热解液体在500℃时出现最大值,温度再高时产率略有减少.可见,热解终温对产物的分布具有较大影响,随着热解终温升高,挥发物析出的一次反应进行得更为彻底,即固体残渣降低.同时,高温时污泥中的矿物油更多地直接断裂为气体或者生成的热解油二次热解转化至气相[7],从而使得热解液体出现先升后降趋势,而气体产率呈现始终增加趋势.450℃是热解反应的转折点,此前反应较为剧烈,而后变化平缓.可见,温度是污泥热解的重要影响因素.4080120550500 450 350质量分数(%)温度(℃)固体残渣热解液体热解气体图3 不同温度下热解产物的产率Fig.3 Pyrolysis product yield at different temperature2.1.3 加热方式 图4为1号污泥在热解终温为500℃时的2种加热方式的产物分布.快速加热方式与慢速加热方式相比,固体残渣产率降低3%,液体产率降低 1.3%,气体产率相应地增加4.3%.这一方面是由于慢速加热促进脱水和炭化反应,另一方面快速加热方式使得挥发分在高温环境下的停留时间延长,促进了液体二次裂解反应[8]所致.但总体而言,在实验范围内,两种加热方式的物料热解产物分布的区别不显著.204060热解产物热解气体固体残渣热解液体 质量分数(%)图4 不同加热方式下热解产物的产率 Fig.4 Pyrolysis product yield and volatileconversion rate at different heating2.2 热解产物性质热解产物性质影响着热解工艺条件的选择并决定着产物处理利用的途径.以1号样品的500℃恒温快速热解为例分析含油污泥热解产物的性质.2.2.1 热解液体 热解液体为油水混合物,利用分液漏斗将冷凝水与热解油分离.其中冷凝水产率为7.84%,占液体总量的24.12%,鉴于矿物油中氧含量不高[8],故此部分水多来自于样品中的结合水,少量源自热解产物.由图5可见,鉴定出的色谱峰近200个(占总面积的93%),主要组成(含量> 1%)及含量列于表3.由图5,表3可见,热解油由C 5~C 27连续的碳氢化合物组成,成分众多,烯烃和烷烃成对出现,而且低碳数成分含量较高,这是由碳链无规则断裂[9]与末端断裂[10]共同作用的结果.对比原样中的矿物油与热解油谱图,矿物油中析出高峰C 18H 38与C 17H 36(与油源相关[11])在热解油谱图中也表现明显,但含量降低,说明此过程不仅发生由大分子向小分子热分解反应,同时也伴有矿物油的挥发析出.对GC/MS 的结果分析得到,热解油中烷烃、烯烃、芳香烃及杂质化合物分别为42.72%、20.18%、29.69%和9.31%,烷烃为主要成分.鉴于原样中的矿物油以烷烃为主,不含烯烃[12],故烯烃源于热解过程,与此同时发生的Diels -Alder 双4期 宋 薇等:含油污泥低温热解的影响因素及产物性质 343烯合成反应,生成芳香烃(以甲苯与二甲苯为主,三苯环物质极少).此外,热解油中还含有9.31%的杂质化合物,多以羟基含氧化合物存在,因矿物油中的氧含量较低,这可能是因系统中少量残留氧存在,发生氢氧化反应[13]所致.强度(×107)10 5210 10 20 30 40 5010 20 30 40 50时间(min) 热解油矿物油强度(×107)图5 热解油与矿物油的总离子流谱图Fig.5 Total ion current chromatograms of the pyrolysis oilat different temperature表3 热解油的主要成分与含量Table 3 Main composition and content in pyrolysis oil出峰时间 (min)名称分子式含量 (%) 出峰时间(min)名称分子式含量(%)1.77 1-己烯 C 6H 12 1.29 11.54 1-十一烯C 11H 221.932.37 1-庚烯 C 7H 143.17 11.77 正十一烷C 11H 241.343.39苯C 6H 6 5.05 14.46 1-十二烯C 12H 241.243.68 1-辛烯 C 8H 16 2.12 14.68 正十二烷C 12H 261.665.43邻二甲苯 C 8H 10 1.97 17.27 1-十三烯C 13H 261.315.84 1-壬烯 C 9H 18 1.95 17.47 正十三烷C 13H 281.046.04正壬烷 C 9H 20 1.82 27.32 正十七烷C 17H 361.698.59 1-癸烯 C 10H 20 1.95 29.55 正十八烷C 18H 382.678.82正癸烷 C 10H 22 2.17馏程分布是判断油品特性与应用潜力的一个重要指标,利用气相色谱模拟蒸馏方法(ASTM - D2887)测定热解油的馏程分布,结果列于表4.与原油、馏分油[14]相比,热解油的轻质馏分(< 360)℃高于原油而低于馏分油,即其油品处于原油与馏分油之间,此点也在热值方面得以体现.表4 馏程分布与热值比较Table 4 Comparison of distillation range distributionand heat value馏程分布(%)油品类型汽油成分<200℃煤油成分200~300℃ 柴油成分 300~360℃ 重质组分>360℃热值(MJ/kg)热解油17.6 17.08 10.82 54.50 46.08原油 6.9 12.71 8.99 71.40 42.00馏分油51.0 25.83 16.73 6.44 48.002.2.2 热解气体 由图6可见,热解气体成分的体积分数:烃类67.39%,H 2 24.99%,CO 2 5.83%,CO 1.79%,烃类是气体的主要成分.其中烃类CH 4、C 2H 4、C 2H 6、C 3H 6、C 3H 8、i -C 4H 10、n -C 4H 10与1,3-C 4H 10分别为26.27%、13.46%、9.99%、12.35%、3.39%、0.18%、0.65%与1.12%,呈现低碳数烃大于高碳数烃,同碳数的烯烃高于烷烃,正构烷烃高于异构烷烃的规律,这分别体现了自由基反应在低压高温条件下,末端断链明显[10]; C —C与C —H 键断裂均生成烯烃及正构烷烃分解不易生成异构烷烃的特点[15].45µm图6 固体残渣的SEM 照片 Fig.6 SEM photograph of solid residue2.2.3 固体残渣 与原样相比,挥发分含量降低,灰分与固定炭上升,体现了热解时分解与缩聚2个方向反应同时进行的反应特征,固体残渣的工业分析与元素分析列于表1.而残渣中的N 元素含量的降低表明其易转化至挥发分; S 元素则表现出在残渣中增大的富集倾向.另由残渣的SEM(图6)看出,残渣以焦状物呈棉絮状粘附于344 中国环境科学 28卷矿物质表面的形态存在,且焦状物无明显微孔结构,矿物质粒径范围较大,由几µm至几十µm.3结论3.1污泥的挥发分含量是影响热解产物分布的重要因素,热解液体与气体的产率随挥发分含量的升高而增大,而且灰分含量越高越有利于有机物向固相与气相转化;温度是影响污泥热解的另一重要因素,温度升高可促进含油污泥中有机物的一次热解反应以及生成热解油的二次热解反应的进行,450℃是污泥热解的转折点,而500℃时液体产率最高;实验范围内快速加热方式会降低固体与液体产率,但影响不显著.3.2热解油是组成复杂的宽沸点油,其烷烃含量较高,热解油油品处于原油与馏分油之间,以C5~C27的烷烃为主;热解气体主要成分是烃类,低温时CO2含量较高;固体残渣灰分含量高并以棉絮状焦状物状粘附于矿物质表面的形态存在.参考文献:[1] 邓皓,刘子龙,王蓉沙,等.含油污泥资源化利用技术研究 [J].油气田环境保护, 2007,17(1):27-42.[2] Prame Punnaruttanakun, Vissanu Meeyoo, Chatvalee Kalambaheti, etal.Pyrolysis of API separator sludge [J]. 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含油污泥低温热解处理与资源化回收利用分析
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含油污泥低温热解处理与资源化回收利用分析在对含油污泥进行处理的过程中,可以采用低温热解技术。
基于此点,文章从含油污泥的危害分析入手,论述了含油污泥低温热解处理与资源化回收利用。
期望通过本文的研究能够对含油污泥处理水平的提升有所帮助。
标签:含油污泥;低热热解;资源化回收近年来,国家对工业产业的扶持力度不断加大,虽然这在一定程度上推动了经济发展,但各种资源和能源的消耗量却随之激增,其中石油用量的增长幅度最为明显。
为满足各行各业对石油的需求,原油的开采和加工量显著增大。
在原油开发和加工时,会产生大量的油泥,其约占原油产量的0.15-1.0%左右,含油污泥中除了含油类物质外,还含大量的有毒有害物质,如果处理不当,则会对环境和人体健康造成危害。
同时,含油污泥中的油类物质可以回收再利用,因此,探寻一种有效的处理方法显得尤为必要。
低温热解技术的出现,给含油污泥处理提供了技术支撑。
借此,下面就含油污泥低温热解处理与资源化回收利用展开分析探讨。
1含油污泥的危害分析含油污泥是一种多组分混合而成的物质,包括水、TPH(石油类碳氢化合物)、固体颗粒物、重金属元素等,其常以油包水乳化物的形态存在,性质非常稳定。
由于含油污泥当中所含的有毒物质浓度较高,若是处置不当,则会对环境造成危害。
比如,含油污泥会破坏土壤的理化性质,进而导致土壤中的养分下降。
含油污泥TPH中的多环芳烃,对包含人类在内的生物体具有遗传毒性,并且TPH能够在土壤当中不断迁移,当渗入到地下水后,便会随着地下水的流动,对水环境造成危害。
含油污泥中大分子化合物的降解产物会在土壤表面滞留,若是出现降雨,在雨水冲刷的作用下,这些产物会流入附近的水体当中,进而引起水污染,淡水资源会随之减少。
综上,含油污泥对环境的危害非常之大,因此,必须采取合理可行的方法,对其进行有效处理。
2含油污泥低温热解处理与资源化回收利用2.1低温热解的基本原理低温热解归属于热处理的范畴,是一种回收型技术,可用于含油污泥处理。
油泥连续热解技术
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油泥连续热解技术油泥是指含有大量油类和油品残渣的固态垃圾,它不仅占用了大量的土地资源,而且还会产生臭味和释放有毒有害气体,污染环境。
为了解决这一问题,油泥处理技术得到了广泛的关注和研究。
油泥连续热解技术是一种较为先进的油泥处理方式,本文就对其进行详细介绍。
油泥热解技术是一种通过高温加热的方式将油泥分解成油气和焦炭的技术。
相比于传统的油泥处理方式,如填埋和焚烧,油泥热解技术更加环保和经济。
油泥热解技术还可以大幅度减少油泥对环境的污染和引起的二次污染。
油泥连续热解技术是一种新型的油泥热解技术。
它是一种将油泥在高温下逐步分解的技术。
连续热解系统通常由数个连续的炉子组成,每个炉子都有不同的温度区域。
油泥经过连续的炉子,在高温下进行逐步分解,产生油气和焦炭等产品。
油泥连续热解技术可以有效地处理含油泥,该技术对处理不同种类的油泥具有十分出色的效果。
另外,由于传统的油泥处理方式通常需要使用大量的化学反应物,因此,油泥连续热解技术更加节省原材料,并且不会产生有毒有害物质。
在建设过程中,油泥连续热解技术还耗费的少,具有较低的建设成本,并且由于热解没有直接接触空气,不易产生有害气体。
油泥连续热解技术的操作流程如下:首先,要将油泥送入连续热解系统中。
然后油泥在高温下开始分解,其分解产物包括油气和焦炭。
油气可进一步进行分离和提炼,可得到高质量的石油产品。
焦炭则可用于燃料,如热能,钢铁和水泥等行业。
最后,需要进行残渣的处理。
油泥连续热解技术的优点就在于其高效性和经济性。
它的处理效率高,能够将一定量的油泥快速地处理掉,同时,处理后的油气和焦炭具有较高的商业价值,可转化为较昂贵的产品。
此外,由于该技术不需要使用化学反应物,其处理残留物的成本也比较低,非常适合大规模的生产和运用。
油泥连续热解技术也存在一些局限性。
由于其需要高温处理,其燃料成本较高。
另外,由于该技术是通过分解油泥来达到油气和焦炭的产出,其处理所需要的时间比较长,需要比焚烧等处理方式更长的处理时间。
油泥热解不凝气比重
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油泥热解不凝气比重【实用版】目录一、油泥热解不凝气的概念二、油泥热解不凝气的比重三、油泥热解不凝气的应用四、油泥热解不凝气的前景与挑战正文一、油泥热解不凝气的概念油泥热解不凝气,是指在油泥热解过程中产生的一种气体,这种气体在常温下不会凝结。
油泥热解是指将油泥在高温条件下进行加热,使其发生化学反应,从而产生油气和其它副产品。
油泥热解不凝气主要成分是一氧化碳、氢气、甲烷等,具有高热值、可燃性强等特点。
二、油泥热解不凝气的比重油泥热解不凝气的比重受多种因素影响,如油泥的成分、热解温度、气氛等。
在油泥热解过程中,不凝气的比重会随着反应进行而发生变化。
一般来说,油泥热解不凝气的比重会随着温度的升高而降低,因为在高温下,气体分子的运动速度加快,使得气体的密度降低。
三、油泥热解不凝气的应用油泥热解不凝气具有高热值、可燃性强等特点,因此被广泛应用于以下几个领域:1.作为燃料:油泥热解不凝气可以作为燃料,用于发电、供暖等,可以降低对传统能源的依赖,减少环境污染。
2.化工原料:油泥热解不凝气中的氢气、一氧化碳等可作为化工原料,用于生产甲醇、合成氨等。
3.环保领域:利用油泥热解不凝气进行能源回收,可以减少油泥对环境的污染。
四、油泥热解不凝气的前景与挑战油泥热解不凝气作为一种新型能源,具有广泛的应用前景。
然而,在开发利用过程中,也面临着一些挑战:1.技术难题:油泥热解不凝气的收集、储存、利用等技术仍存在一定的难题,需要进一步研究和改进。
2.投资成本:油泥热解不凝气的开发利用需要较高的投资成本,包括设备购置、技术研发等,需要政府和企业的大力支持。
3.环保问题:油泥热解不凝气中含有一定的有害物质,如一氧化碳、氮氧化物等,对环境和人体健康有一定影响,需要加强环保监管。
总之,油泥热解不凝气作为一种新型能源,具有广泛的应用前景,但也面临着诸多挑战。
热化学清洗法处理落地油泥
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(2)在原油生产,运输的过程中,由于自然沉降,各种脱水罐,贮油罐,污油罐等底部会堆积大量油泥,形成罐底油泥。
(3)炼油厂产生的隔油池底泥,溶气浮选浮渣和剩余活性污泥等,合称为炼厂油泥。其中,浮选浮渣最多,约占炼厂油泥总量的80%[1]。
1.3含油污泥的性质
含油污泥成分复杂,一般由水包油(O/W),油包水(W/O)及悬浮固体组成,是一种较稳定的悬浮乳状液体系。污泥颗粒细小,呈絮凝体状。油,水密度差小.含水率高(一般在40%~90%之间),且充分乳化,粘度较大难以沉降。污泥颗粒稳定性差,容易腐败和产生恶臭[2],污染空气,在生产及环保中具有极大的危害性。
1.7国内外油泥净化处理技术
许多国家都进行了含有污泥资源化回收技术的研究,并形成了成熟的理论和技术。主要有:溶剂萃取技术、热水洗处理技术、热分解处理技术、生物处理技术、调剖技术、热萃取-脱水处理技术、超声脱油技术。
(1)溶剂萃取法
溶剂萃取,作为一种用以去除污泥所夹带的油和其它有机物的单元操作技术而被广泛研究,其中包括正处于开发阶段的超临界流体萃取,溶剂包括丙烷三乙胺,重整油和临界液态CO2等,油类从污泥中被溶剂抽提出来后,通过蒸馏把溶剂从混合物中分离出来循环使用。对于船底油泥与罐底油泥,国外目前多采用溶剂萃取技术,如美国专利[10]报道了一种溶剂萃取一氧化处理污泥工艺。此工艺是在污泥中加入一种轻质烃作为萃取剂,经过第一步萃取后,基本上全部的油和大部分有机物被分离,但仍含有一些聚合芳香烃物质,残留的污泥还需用分子量比较高的烃类萃取。此专利中介绍了用氧化工艺用来代替第二步萃取。
含油污泥分离、干化-热解技术研究与应用
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含油污泥分离、干化 -热解技术研究与应用摘要:本文以某石化采油厂的油泥砂为研究对象,结合其含油量较高的特点,提出热洗分离、干化-热解处理含油污泥的方法。
通过小试试验,摸索出了热洗的关键操作参数;并开展了热洗分离、干化-热解处理工程研究。
通过该组合工艺后含油率可以达到0.3%,实现了安全、连续运行,达到了污油泥资源化、无害化处理的法律法规,具有显著地经济和社会效益。
关键词:干化-热解技术;真空圆盘干化机;含油污泥前言含油污泥是指石油开采,存储及生产过程中产生的大量地废弃油泥,油泥是指含石油烃、水、无机物固体等的混合物,是一种高危污染物,我国已经将油泥列入《国家危险废物目录》,含油污泥常伴有恶臭气体产生,含油重金属,及苯系类等有害物质,若不及时处理,对环境有污染隐患。
目前,国内各大油田含油污泥处理的主流技术为热洗工艺和热解工艺,其中热解技术是在较高温度下,大分子石油烃分解为小分子烃和焦炭热解处理后含油率可小于1.0%,可实现彻底减量化和无害化,并可回收一部分能源,热解技术是国际上固废处置技术的发展趋势。
1.工艺流程含油污泥经调质分离后初步分油及除杂后,经真空圆盘污泥干化机将污泥含水率降至35%左右,来自来自圆盘干化撬的污油泥进入热解炉,440-650℃,50-3000pa条件下中温热解,热解产物为含油气和固态残渣(为无机矿物质与残炭,含油率小于0.3%),最后将含油气进行冷凝分离出多馏分轻质油,实现油气回收、污染控制与资源化利用。
含油污泥分离-干化-热解一体化成套技术,充分利用热解气资源及能量,回收热解油气,实现含油污泥处理过程的固体废弃物减量,油气组分的资源化。
创造性地构建由污泥密封进料系统、尾气热量回收系统、尾气负压处理系统、干污泥密封出料系统、无氧环境下热解过程及高效热解炉等组成的含油污泥分离-干化-热解成套装备,并利用传感器监控技术,通过控可燃组分、控温、控压、控氧的方式,构建系统运行的安全体系,设置氮气保护、水雾喷淋等联锁防护手段,实现危险状态的紧急处置,保障系统的安全运行。
煤油分解油泥实验报告(3篇)
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第1篇一、实验目的1. 了解煤油分解油泥的原理和过程;2. 掌握煤油分解油泥的实验方法;3. 分析煤油分解油泥的效果及影响因素。
二、实验原理煤油分解油泥实验是利用煤油在高温下对油泥中的有机物进行分解,使其转化为可燃气体和水的反应过程。
实验过程中,煤油作为分解剂,通过热解作用将油泥中的有机物分解,生成可燃气体和水蒸气,同时释放出热量。
三、实验材料与仪器1. 实验材料:- 煤油- 油泥- 铁架台- 铁夹- 铁圈- 铁管- 烧杯- 水银温度计- 烧杯夹- 铁夹子- 玻璃棒2. 实验仪器:- 酒精灯- 铁三脚架- 烧杯- 玻璃棒- 秒表四、实验步骤1. 准备实验器材,将铁架台、铁夹、铁圈、铁管、烧杯等固定在实验台上;2. 将烧杯放在铁架上,加入适量的煤油;3. 将油泥均匀撒在烧杯底部;4. 用酒精灯对烧杯加热,观察油泥分解情况;5. 当油泥开始分解时,用玻璃棒轻轻搅拌,使分解反应更加充分;6. 观察实验过程中产生的气体,记录气体的产生速度和颜色变化;7. 实验结束后,关闭酒精灯,等待烧杯冷却;8. 分析实验结果,得出结论。
五、实验结果与分析1. 实验现象:在实验过程中,油泥在高温下逐渐分解,产生大量气体。
气体呈黄色,并伴有刺激性气味。
随着实验的进行,气体产生速度逐渐加快,颜色也由浅变深。
2. 实验结果分析:(1)煤油分解油泥实验中,油泥在高温下分解产生气体,说明煤油在高温下具有分解有机物的能力;(2)实验过程中,气体产生速度逐渐加快,说明煤油分解油泥的反应速度与温度有关;(3)气体呈黄色,并伴有刺激性气味,说明分解过程中产生了有机物分解产物。
六、实验结论1. 煤油分解油泥实验成功,证明煤油在高温下具有分解油泥的能力;2. 实验过程中,油泥分解产生的气体呈黄色,并伴有刺激性气味,说明分解过程中产生了有机物分解产物;3. 煤油分解油泥的反应速度与温度有关,温度越高,反应速度越快。
七、实验讨论1. 实验过程中,如何提高煤油分解油泥的效率?- 适当提高实验温度,使煤油分解反应更加充分;- 优化实验条件,如增大煤油与油泥的接触面积,提高反应速率。
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油泥热解参考数据
1、一般认为反应机理如下: 在100 度左右。
主要是水分等易挥发组分的蒸发; 在200度, 油泥的热解反应开始, 而热解反应转化速率最快是在350度~ 500度, 重质油是在370度开始裂解
2、温度对热解反应的影响
当温度低于200度时, 产油率低, 甚至低于不加热分解的污泥产油率, 这说明在低温下, 污泥不发生热解反应; 当温度高于200度时, 随温度升高, 产油率增大;当温度达到250度时, 产油率可达48% ; 当温度为300度, 产油率大于54%。
在460度~490度, 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度时液相收率有所下降, 反应转化率增长趋缓。
另外, 反应温度太低, 热解反应不足, 不能达标排放。
温度对汽油和重油密度影响较大, 当温度下降
汽油比列下降, 重油比列上升。
Lilly Shen[ 31] 报道, 获得的最大的油量是污泥总量的30%, 其温度是525度, 气体停留时间是1. 5 s。
随着停留时间的增加, 其产量降低。
这和污泥中各种有机质的化学键在不同温度下的断裂有关,
在450度后, 裂解产生的重油, 发生了第二次化学键断裂, 形成了轻质油, 气体停留时间也相应地增加。
在525度以后, 会形成更轻质的油和气态烃, 不凝性气体的量提高, 炭的量也随着气体量的增加而减少。
3、加热速率对热解反应的影响
随着加热速率的加大, 液相收率随之降低, 反应转化率降低不显著。
这是
因为较低的加热速率下,加热至设定的反应温度需要较长的时间, 这实际上
相对延长了在较低反应温度下的反应时间, 所以液相收率和反应转化率相对较高; 而在较高的加热速率下则相反。
还有随着加热速率的提高, 实验中水分蒸
发加剧, 出现沸腾, 沸腾的泡沫携带部分实验含油污泥成分残留在热解反应器
上部( 温度较低) 而难以反应, 影响了液相收率。
较低的加热速率虽然有利于
液相收率和反应转化率的提高, 但增加幅度有限, 而且会使得反应时间和能耗
也随之增加。
而对于轻质油的产率, 随着加热速率的增加而降低, 并且加热速
率的影响具有阶段性。
M. In guan报道, 加热速率的影响, 只是在较低的热解
温度下才有很重要的作用( 如在450度) ; 而在较高的热解温度下, 其加热速率的影响可以忽略不计( 如在650度)。