含油污泥低温催化热解催化剂的合成与应用技术研究

发布时间：2017-11-02 03:31

  本文关键词：含油污泥低温催化热解催化剂的合成与应用技术研究

  更多相关文章： 含油污泥 催化 热解 热解残渣

【摘要】：含油污泥产生于石油开采和加工过程中,含有一定量的油、水及固形物,性质稳定。这些未经处理的含油污泥如果直接排放到环境中,将会对环境造成严重污染。对含油污泥的无害化处理与资源化利用一直是国内外研究的热点之一。本课题以延长石油集团石油炼制过程产生的储罐沉降含油污泥、污水处理浮渣的催化热解处理为对象,以硅藻土和氧化硅基介孔分子筛为载体,制备了低温热解催化剂,获得了含油污泥的低温催化热解处理工艺条件,并对其处理机理进行了探讨。结果表明:以硅藻土和氧化硅基介孔分子筛为载体,将钛氧化物通过溶胶凝胶法沉积在载体表面,在氮气保护下于450-500℃煅烧1-3 h,所得产物冷却后研磨至100-300μm,即可得到含油污泥热解催化剂;采用红外分析、广角XRD、热重分析、吸附等方法,对催化剂进行了性能测定。探讨了含油污泥的低温催化热解处理工艺条件,即催化剂为TiO2/硅藻土(10)且加量为1.5%,420℃下处理3 h,氮气流速为100 ml/min、升温速率为10℃/min时,在处理污泥含油率为26.8%时,油回收率可达到95.39%。对热解残渣中的重金属离子含量进行了测定,Cr、Cd等含量均低于GB4284-84《农用污泥中污染物控制标准》指标规定的数值;残渣含氮0.19%~0.40%,含碳9.69%~19.96%,含氢0.699%~2.955%,含硫1.074%~3.702%。加TiO2/硅藻土(10)的含油污泥热解轻质油回收率由未加催化剂时的9.28%提高到67.6%,残渣热值由热解前的3638.02KJ/kg降低到2095.61 KJ/kg。重金属Cr的加入易使催化剂中毒失效,影响催化剂效果。
【关键词】：含油污泥 催化 热解 热解残渣
【学位授予单位】：西安石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O643.36
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 第一章 前言7-20
• 1.1 含油污泥的种类和危害7-9
• 1.1.1 含油污泥的种类7-8
• 1.1.2 含油污泥的危害8-9
• 1.2 国内外含油污泥处理技术9-14
• 1.2.1 溶剂萃取法9-10
• 1.2.2 化学热洗10
• 1.2.3 焚烧法10
• 1.2.4 焦化处理10-11
• 1.2.5 热解处理法11-13
• 1.2.6 调质分离方法13
• 1.2.7 调剖技术13-14
• 1.3 污泥催化热解技术14-17
• 1.3.1 残炭对污泥热解的影响14
• 1.3.2 金属氧化物对污泥热解的影响14-15
• 1.3.3 钠化合物和钾化合物对污泥热解的影响15-16
• 1.3.4 矿物质对污泥热解的影响16
• 1.3.5 其他催化剂对污泥热解的影响16-17
• 1.4 热解催化剂制备技术17-18
• 1.5 本文的研究内容和技术路线18-20
• 第二章 污泥性质的分析20-24
• 2.1 实验部分20-22
• 2.1.1 试剂及仪器20
• 2.1.2 实验方法20-22
• 2.2 结果与讨论22-23
• 2.2.1 炼油污泥含水含油率的分析22
• 2.2.2 炼油污泥的元素分析结果22-23
• 2.3 本章小结23-24
• 第三章 催化剂的制备与表征24-49
• 3.1 实验部分24-27
• 3.1.1 实验材料及仪器24
• 3.1.2 催化剂的合成24-27
• 3.2 结果与讨论27-48
• 3.2.1 扫描电镜27-37
• 3.2.2 红外分析（IR）37-40
• 3.2.3 X衍射分析（XRD）40-43
• 3.2.4 热重（TG）43-47
• 3.2.5 N_2吸附-脱附分析47-48
• 3.3 本章小结48-49
• 第四章 含油污泥催化热解技术的研究49-58
• 4.1 实验部分49
• 4.1.1 仪器及试剂49
• 4.1.2 实验方法49
• 4.2 结果与讨论49-57
• 4.2.1 催化剂种类对热解处理效果的影响49-50
• 4.2.2 催化剂加量对热解处理效果的影响50-51
• 4.2.3 热解温度对热解处理效果的影响51-52
• 4.2.4 热解时间对热解处理效果的影响52-54
• 4.2.5 氮气流速对热解处理效果的影响54
• 4.2.6 升温速率对热解处理效果的影响54-56
• 4.2.7 加入方式对热解处理效果的影响56
• 4.2.8 污泥性质对热解处理效果的影响56-57
• 4.3 本章小结57-58
• 第五章 污泥热解处理技术机理的探究58-63
• 5.1 实验部分58-59
• 5.1.1 仪器与试剂58
• 5.1.2 实验方法58-59
• 5.2 结果与讨论59-62
• 5.2.1 热解残渣中元素组分的分析59-60
• 5.2.2 热解残渣热值分析60-61
• 5.2.3 热解后气液组分的分析61
• 5.2.4 重金属对催化剂效果的影响61-62
• 5.3 本章小结62-63
• 第六章 结论63-64
• 6.1 结论63
• 6.2 下一步研究展望63-64
• 致谢64-65
• 参考文献65-68
• 攻读硕士学位期间发表论文68-69

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 王圆圆;陈嘉川;杨桂花;张凤山;吕高金;王雪娇;;脱墨污泥催化热解特性及动力学研究[J];中国造纸学报;2014年04期

2 杨鹏辉;李金灵;刘帆;屈撑囤;;油田含油污泥的低温热解[J];环境化学;2014年08期

3 张亚;金保f;左武;孙宇;;污泥残炭对城市污泥催化热解制油影响的实验研究[J];东南大学学报(自然科学版);2014年03期

4 彭海军;李志光;夏兴良;郭开;苏猛飞;何纯莲;;污泥热解残渣催化市政破膜污泥的热解作用[J];环境化学;2014年03期

5 陈浩;左薇;张军;吴晓燕;龚真龙;田禹;;镍基催化剂对污泥微波热解制生物气效能的影响[J];环境工程学报;2014年03期

6 田禹;龚真龙;吴晓燕;陈浩;左薇;;微波热解城市污水污泥的H_2S释放影响因素研究[J];环境污染与防治;2013年07期

7 贾勇军;彭旭;高汉英;张香转;;含油污泥无害化处理与资源化利用[J];工业锅炉;2013年02期

8 李桂菊;白丽萍;王昶;贾青竹;李越洋;张琳婕;;钠盐催化剂对制革污泥热解制油的影响[J];太阳能学报;2013年03期

9 程国淡;黄青;张凯松;;热解温度和时间对生物干化污泥生物炭性质的影响[J];环境工程学报;2013年03期

10 崔燕妮;张军;田禹;;矿物质对污水污泥微波热解过程中NOx前驱物的影响研究[J];环境工程;2012年S2期

，

本文编号：1129825