利菲尔特商丘分公司关于油泥热解产物特性的研究

利菲尔特商丘分公司对含油污泥热解的固体、液体以及气体产物性质进行了系统的分析，并进一步对热解过程中可能发生的反应进行了探究。分析了不同种类油泥热解固体产物性质和利用方式、添加剂对油泥热解三相产物性质的影响和油泥及其中特征化合物的热裂解过程。得出主要结论如下。

1、温度对油泥热解的影响大于停留时间的影响，不论何种油泥，在一定温度范围内，固体产物产率均随着热解温度升高而降低。随着热解温度升高，挥发分相对含量、C和H元素含量均降低，这是由于高温使更多的碳氢化合物发生反应离开，固定碳相对含量、C/H均升高，这是由于烃类物质在高温下焦炭化。红外光谱结果也证明，较低温度的固体产物中含有更多的甲基、亚甲基、羰基，并且残留的有机物链长较长。综合固体产物性质发现，450-500°C的油田开采油泥热解固体产物更适合代煤作燃料或用作床层材料，500°C的炼化油泥热解固体产物更适合直接或改性后作一些反应的催化剂。添加剂的添加促进了油泥的热解，减少了固体产物产率，使残留在固体产物中的C元素含量降低，添加比例越高，促进作用越强，粉煤灰的作用效果更明显。通过红外光谱结果发现，粉煤灰和飞灰的添加有助于碳碳双键的形成。

2、热解终温会影响热解过程，进而影响热解油的组成。在低温下，主要发生轻质烃的挥发，收集到的是C10-C19的轻质油，在高温下，油泥发生了热解，收集到的热解油组成种类增加，涵盖烯烃、烷烃、稠环烷烃、芳香烃等多种碳氢化合物。添加剂使热解油的产率升高，且粉煤灰的促进作用强于飞灰，当飞灰的添加量大于25%后，促进作用不再增强。粉煤灰促进了C20-C30的烃断键裂解，促进了直链烷烃转化为烯烃和稠环烷烃，飞灰则促进了直链烷烃环化，两者均促进了含油污泥中碳氧键的断裂和碳碳双键的形成。对于热解气体产物，添加剂使气体产物的产率升高，飞灰的促进作用更明显。添加了粉煤灰的热解气体产物中含有更多的H2和CH4，而飞灰的热解气体产物中含有更多的CO2。添加量增加，H2的含量呈下降趋势，CH4和CO2的含量呈上升趋势。添加粉煤灰的炼化油泥热解气体产物具有更高的热值。

3、在热解过程中，达到反应所需的活化能后，化合物会立刻发生断键反应，生成一次反应的产物，而后在高温下，不同产物之间会继续发生二次反应，增加了产物的组成种类。长链烷烃更容易从中间位置断键生成烷烃和烷基自由基，烷基自由基可以转化成烯烃。生成的烷烃不仅可以继续断键生成链长更短的烷烃和烯烃，还可以环化生成环烷烃或芳化生成芳香烃。稠环烷烃会发生开环反应，生成烷烃、烯烃和环烃。含氧官能团在高温下会转变成环氧化物、羰基、醚基或酯基。