油泥热裂解添加钢渣实现“以废治废”

众所周知，我国钢渣储量大，资源利用率低，而钢渣主要由CaO、SiO2、FeO、Fe2O3和Al2O3组成，上述大部分矿物都可用作催化剂，其在油泥、生物质和煤热裂解中的催化作用已经得到证实，采用钢渣与油泥协同处理，不仅可以实现“以废治废”的目的，同时与传统的催化热裂解不同，油泥热裂解产生的还原组分可以实现钢渣还原，提高钢渣中铁品位和回收率，从而实现钢渣的回收利用。

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随着温度的升高，油泥质量不断下降。此外，添加钢渣使油泥的失重增加，同时提高了油泥热裂解的最大失重速率。油泥的热裂解过程 可以分为3个阶段，第1个阶段为室温～250℃，该阶段主要是发生了油泥的脱水及低分子烃类化合物的析出，在油泥的热裂解第1阶段，添加钢渣提高了油泥的失重速率，同时使最大失重速率提高。油泥热裂解第2阶段为250～480℃，当温度为480℃时，在该阶段，油泥中的有机物直接挥发或者经过裂解反应后生成小分子的有机物挥发，在油泥热裂解的第2阶段主要发生有机小分子烃类中CC双键的裂解，生成小分子烷烃并逸出。此外，在该阶段C—H键断裂生成烯烃，并伴随烷烃环化形成芳香烃。由实验结果可知：添加钢渣可以促进了油泥第2阶段热裂解，提高失重率。油泥热裂解第3阶段(＞480℃)为二次失重阶段，在此阶段发生挥发物的二次裂解以及油泥中无机盐类分解，综上可知，添加钢渣可以明显促进油泥热裂解失重量的增加，有利于提高油泥的热裂解转化率，同时添加也促进了油泥热裂解最大失重速率，这对降低油泥稳定性，提高热裂解速率有所帮助。

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当油泥单独热裂解时，热裂解焦表面呈块状颗粒，而添加钢渣热裂解的油泥焦表面变疏松，颗粒破碎增加。这与钢渣添加促进油泥热裂解，使挥发物释放增多有关，同时在钢渣作用下，热裂解焦与水反应，形成H2和CO，降低半焦产率，增大气体产率。添加钢渣使油泥热裂解过程中固体残余物中—OH含量降低，这表明钢渣添加促进了油泥热裂解过程中氧元素的脱除；此外，钢渣有促进油泥中芳香烃向脂肪烃转化的作用。