新疆膨润土在含油污泥裂解过程中的催化实验

• 作 者: 王慧 贾汉忠 汪立今 陈红霞
• 机 构: 新疆大学地质与矿业工程学院,乌鲁木齐830047 中国科学院新疆理化技术研究所,乌鲁木齐83001
• 出 处: 中国矿物岩石地球化学学会第十五届学术年会
• 发表日期: 2015年6期
• 关键词: 石油工业 含油污泥 裂解反应 膨润土 介孔分子筛 催化活性

含油污泥是原油开采、运输、储存和炼制过程中产生的一种由水、砂、油、有机化合物等组成的含有大量的有害物质、重金属成分以及细菌的混合物.不当的处理会造成土壤、地下水、空气等环境污染,更为甚者,其中的致癌物质也严重的危害人类身体健康.传统的处理手段主要有焚烧、地耕、生物、萃取、焦化、调剖、固化等,但这些方法存在占地面积大、成本高、对环境造成二次污染的问题.因此,寻求一种高效节能的方法就成为了当务之急.
裂解法是在缺氧或无氧的条件下对含油污泥不断加热，随温度升高，含油污泥中的水分和轻组分不断蒸发出来，不能蒸发的重质油则裂解成轻组分后溢出。含油污泥经过裂解法处理得到油水混合的液体产物，轻烃、碳氧化物以及混合的气体产物，从而实现了原油的回收。有机质向原油转化过程中主要发生两个反应，分别是脱羧基和热解反应。而发生这两个反应的条件是物质需具有L酸位点和B酸位点。典型粘土矿物膨润土恰恰同时拥有这两种酸位点，可有效的促进反应进行，从而提高原油回收率。但单纯的提纯膨润土所产生的效果是微乎其微的，进一步对膨润土进行改性发现，利用水热法制成MCM-41介孔分子筛并将其应用于裂解过程，结果显示原油的回收率明显提高”。
本课题在含油污泥裂解反应过程中分别加入新疆提纯膨润土，分子筛，负载铁的分子筛催化剂，可以有效的提高原油回收率，降低环境污染。通过水热反应制作催化剂，并运用XRD、BET、扫描电镜等对其进行表征。根据1、2、3、4h四个时长，350、400、450℃三个温度以及1％、1.5%、2%、2.5%、3%、3.5%、4%七个催化剂添加比例的对比可知，当裂解反应过程中裂解时间为3h，氮气流速为200ml/min，温度为450℃时，30g经调制脱水后的含油污泥可裂解回收31.37%的原油，而在相同条件下加入介孔分子筛催化剂，并且其质量达到含油污泥质量的3.5%，原油的回收率可达到85.52%。