含油污泥低溫催化熱解催化劑的合成與應(yīng)用技術(shù)研究
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【摘要】:含油污泥產(chǎn)生于石油開采和加工過程中,含有一定量的油、水及固形物,性質(zhì)穩(wěn)定。這些未經(jīng)處理的含油污泥如果直接排放到環(huán)境中,將會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。對(duì)含油污泥的無害化處理與資源化利用一直是國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)之一。本課題以延長石油集團(tuán)石油煉制過程產(chǎn)生的儲(chǔ)罐沉降含油污泥、污水處理浮渣的催化熱解處理為對(duì)象,以硅藻土和氧化硅基介孔分子篩為載體,制備了低溫?zé)峤獯呋瘎?獲得了含油污泥的低溫催化熱解處理工藝條件,并對(duì)其處理機(jī)理進(jìn)行了探討。結(jié)果表明:以硅藻土和氧化硅基介孔分子篩為載體,將鈦氧化物通過溶膠凝膠法沉積在載體表面,在氮?dú)獗Wo(hù)下于450-500℃煅燒1-3 h,所得產(chǎn)物冷卻后研磨至100-300μm,即可得到含油污泥熱解催化劑;采用紅外分析、廣角XRD、熱重分析、吸附等方法,對(duì)催化劑進(jìn)行了性能測(cè)定。探討了含油污泥的低溫催化熱解處理工藝條件,即催化劑為TiO2/硅藻土(10)且加量為1.5%,420℃下處理3 h,氮?dú)饬魉贋?00 ml/min、升溫速率為10℃/min時(shí),在處理污泥含油率為26.8%時(shí),油回收率可達(dá)到95.39%。對(duì)熱解殘?jiān)械闹亟饘匐x子含量進(jìn)行了測(cè)定,Cr、Cd等含量均低于GB4284-84《農(nóng)用污泥中污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》指標(biāo)規(guī)定的數(shù)值;殘?jiān)?.19%~0.40%,含碳9.69%~19.96%,含氫0.699%~2.955%,含硫1.074%~3.702%。加TiO2/硅藻土(10)的含油污泥熱解輕質(zhì)油回收率由未加催化劑時(shí)的9.28%提高到67.6%,殘?jiān)鼰嶂涤蔁峤馇暗?638.02KJ/kg降低到2095.61 KJ/kg。重金屬Cr的加入易使催化劑中毒失效,影響催化劑效果。
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【學(xué)位授予單位】:西安石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:O643.36
【目錄】:
- 摘要3-4
- ABSTRACT4-7
- 第一章 前言7-20
- 1.1 含油污泥的種類和危害7-9
- 1.1.1 含油污泥的種類7-8
- 1.1.2 含油污泥的危害8-9
- 1.2 國內(nèi)外含油污泥處理技術(shù)9-14
- 1.2.1 溶劑萃取法9-10
- 1.2.2 化學(xué)熱洗10
- 1.2.3 焚燒法10
- 1.2.4 焦化處理10-11
- 1.2.5 熱解處理法11-13
- 1.2.6 調(diào)質(zhì)分離方法13
- 1.2.7 調(diào)剖技術(shù)13-14
- 1.3 污泥催化熱解技術(shù)14-17
- 1.3.1 殘?zhí)繉?duì)污泥熱解的影響14
- 1.3.2 金屬氧化物對(duì)污泥熱解的影響14-15
- 1.3.3 鈉化合物和鉀化合物對(duì)污泥熱解的影響15-16
- 1.3.4 礦物質(zhì)對(duì)污泥熱解的影響16
- 1.3.5 其他催化劑對(duì)污泥熱解的影響16-17
- 1.4 熱解催化劑制備技術(shù)17-18
- 1.5 本文的研究內(nèi)容和技術(shù)路線18-20
- 第二章 污泥性質(zhì)的分析20-24
- 2.1 實(shí)驗(yàn)部分20-22
- 2.1.1 試劑及儀器20
- 2.1.2 實(shí)驗(yàn)方法20-22
- 2.2 結(jié)果與討論22-23
- 2.2.1 煉油污泥含水含油率的分析22
- 2.2.2 煉油污泥的元素分析結(jié)果22-23
- 2.3 本章小結(jié)23-24
- 第三章 催化劑的制備與表征24-49
- 3.1 實(shí)驗(yàn)部分24-27
- 3.1.1 實(shí)驗(yàn)材料及儀器24
- 3.1.2 催化劑的合成24-27
- 3.2 結(jié)果與討論27-48
- 3.2.1 掃描電鏡27-37
- 3.2.2 紅外分析(IR)37-40
- 3.2.3 X衍射分析(XRD)40-43
- 3.2.4 熱重(TG)43-47
- 3.2.5 N_2吸附-脫附分析47-48
- 3.3 本章小結(jié)48-49
- 第四章 含油污泥催化熱解技術(shù)的研究49-58
- 4.1 實(shí)驗(yàn)部分49
- 4.1.1 儀器及試劑49
- 4.1.2 實(shí)驗(yàn)方法49
- 4.2 結(jié)果與討論49-57
- 4.2.1 催化劑種類對(duì)熱解處理效果的影響49-50
- 4.2.2 催化劑加量對(duì)熱解處理效果的影響50-51
- 4.2.3 熱解溫度對(duì)熱解處理效果的影響51-52
- 4.2.4 熱解時(shí)間對(duì)熱解處理效果的影響52-54
- 4.2.5 氮?dú)饬魉賹?duì)熱解處理效果的影響54
- 4.2.6 升溫速率對(duì)熱解處理效果的影響54-56
- 4.2.7 加入方式對(duì)熱解處理效果的影響56
- 4.2.8 污泥性質(zhì)對(duì)熱解處理效果的影響56-57
- 4.3 本章小結(jié)57-58
- 第五章 污泥熱解處理技術(shù)機(jī)理的探究58-63
- 5.1 實(shí)驗(yàn)部分58-59
- 5.1.1 儀器與試劑58
- 5.1.2 實(shí)驗(yàn)方法58-59
- 5.2 結(jié)果與討論59-62
- 5.2.1 熱解殘?jiān)性亟M分的分析59-60
- 5.2.2 熱解殘?jiān)鼰嶂捣治?/span>60-61
- 5.2.3 熱解后氣液組分的分析61
- 5.2.4 重金屬對(duì)催化劑效果的影響61-62
- 5.3 本章小結(jié)62-63
- 第六章 結(jié)論63-64
- 6.1 結(jié)論63
- 6.2 下一步研究展望63-64
- 致謝64-65
- 參考文獻(xiàn)65-68
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文68-69
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):1129825
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