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基于热重-傅里叶红外联用的油泥砂热解过程

2021-10-25陈雷伊晓路孙来芝杨双霞谢新苹华栋梁

山东科学 2021年5期

陈雷,伊晓路,孙来芝,杨双霞,谢新苹,华栋梁

(齐鲁工业大学(山东省科学院)山东省科学院能源研究所,山东省生物质气化技术重点实验室,山东 济南 250014)

在油田开采过程中,携砂开采是目前采用较为广泛的技术之一[1-2]。地层砂粒被原油携带至地面,产生大量危险固体废弃物油泥砂。据不完全统计,每年我国油田产生的油泥砂高达几百万吨,导致了土壤、水体、大气污染,同时对人体的健康产生威胁[3-5]。因此,开展油泥砂危险固体废弃物减量化、无害化、资源化处置的研究具有重要的意义。热解是油泥砂高效处置的优势技术之一,可实现油泥砂中有机碳氢化合物组分高效回收利用,得到高品质的石油碳氢燃料,也可通过定向调控得到以H2、CH4为主的高品质气体,降低污染物的排放[6-12]。国内外学者针对不同地域、不同来源的油泥砂热解特性进行了研究,采用C-R模型、Vallet模型进行了热解反应过程的描述[13-17],但受地域、开采条件等影响,油泥砂成分复杂不一,其热解过程和产物析出特性等基础数据尚不完善,限制了油泥砂热解工艺和技术的发展。

本文以胜利油田开采产生的油泥砂为研究对象,在分析油泥砂基础物性的基础上,利用热重-傅里叶红外联用仪(TG-FTIR)开展油泥砂热解特性及产物析出的规律研究,并采用分布活化能模型描述油泥砂热解过程机理,为油泥砂热解工艺设计提供数据支撑。

1 实验材料与设备

1.1 实验原料

本文中油泥砂固体废弃物样品取自东营胜利油田,油泥砂基本物性见表1。……

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