油泥热解特性基础研究

论文摘要

含油污泥是石油开采和石油化工行业中最常见的工业固体废物。含油污泥热解技术具有二次污染小、无害化彻底、资源化程度高等优点而备受关注。本文以实验与理论相结合的方法对含油污泥热解处理技术开展系统基础研究。首先利用热重差热分析仪对罐底油泥和管道油泥在不同升温速率进行热分析实验。研究表明,干燥后的罐底油泥的热解反应分两阶段完成,干燥后的管道油泥和原罐底油泥的热解反应均分三阶段完成,升温速率对油泥热解影响明显。利用最概然机理函数选择能够准确反映油泥热解的机理函数,建立了热解动力学模型,为热解反应器设计和研制提供应用基础和理论依据。在固定式热解炉中进行小型批量实验,并结合气相色谱仪、液相色谱仪和气质联用仪对热解产物分布、热解气特性、热解油特性进行系统分析,并对罐底油泥和管道油泥热解过程进行质能平衡研究。结果表明,随着热解温度的升高,气相产物质量比不断升高,液相产物质量先升高后降低,固相产物质量则呈下降趋势;热解气中主要组分为H2、CH4、C2H4、CO2、C3H6;热解油中主要组分为单环芳香烃,如BTX、乙苯、乙基甲苯、乙基二甲苯和三甲苯等,双环芳烃,如萘类、联苯等。最后结合实验结果对油泥热解技术进行经济、环境、社会效益进行分析。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 含油污泥概述
• 1.1.1 油泥的来源和分类
• 1.1.2 含油污泥的性质
• 1.1.3 含油污泥的危害
• 1.2 含油污泥处理技术研究进展
• 1.2.1 填埋处理工艺
• 1.2.2 热处理工艺
• 1.2.3 溶剂萃取处理工艺
• 1.2.4 生物处理工艺
• 1.2.5 含油污泥的综合利用
• 1.3 本文研究的意义及主要内容
• 第2章 含油污泥热解原理与技术
• 2.1 引言
• 2.2 含油污泥热解反应原理
• 2.3 国内外含油污泥热解技术研究综述
• 2.3.1 流化床热解技术
• 2.3.2 低温热解技术
• 2.3.3 回转窑热解技术
• 2.3.4 热解气化联用技术
• 2.3.5 等离子体热解技术
• 2.3.6 其它热解技术
• 第3章 含油污泥热解过程热分析实验研究
• 3.1 引言
• 3.2 实验装置及方法
• 3.2.1 实验原料
• 3.2.2 实验仪器
• 3.2.3 实验方法
• 3.3 实验结果与分析
• 3.3.1 罐底含油污泥热解特性分析
• 3.3.2 管道含油污泥热解特性分析
• 3.3.4 原料的影响
• 3.3.5 升温速率的影响
• 3.4 本章小结
• 第4章 含油污泥热分析动力学研究
• 4.1 引言
• 4.2 热分析动力学基本原理及方法
• 4.2.1 动力学基本原理
• 4.2.2 动力学参数求解
• 4.3 热分析动力学模型研究
• 4.3.1 罐底油泥热分析动力学模型研究
• 4.3.2 管道油泥动力学模型研究
• 4.4 本章小结
• 第5章 含油污泥固定床热解实验研究
• 5.1 引言
• 5.2 实验装置与方法
• 5.2.1 实验原料
• 5.2.2 实验装置与方法
• 5.2.3 实验方法
• 5.3 热解产物分布
• 5.3.1 热解温度对罐底油泥产物分布的影响
• 5.3.2 热解温度对管道油泥产物分布的影响
• 5.4 含油污泥热解产气特性分析
• 5.4.1 引言
• 5.4.2 热解产气收率分析
• 5.4.3 热解气成分分析
• 5.5 含油污泥热解油特性分析
• 5.5.1 引言
• 5.5.2 热解油的产率分析
• 5.5.3 热解油理化特性分析
• 5.5.4 热解油成分分析
• 5.6 热解质能平衡研究
• 5.6.1 引言
• 5.6.2 质量平衡
• 5.6.3 能量平衡
• 5.7 本章小结
• 第6章 油泥热解的经济和环境效益分析
• 6.1 项目投资估算
• 6.1.1 价格依据
• 6.1.2 取费依据
• 6.1.3 项目投资估算汇总
• 6.2 项目财务经济分析
• 6.2.1 基本数据
• 6.2.2 财务评价
• 6.3 项目效益评估
• 6.3.1 环境效益
• 6.3.2 社会效益
• 6.3.3 经济效益
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士期间发表（含录用）的学术论文