[发明专利]一种用于含油污泥热解过程的催化剂及其制备和应用

说明书

技术领域

本发明属于环境污染控制领域，具体涉及一种提高含油污泥热解效果催化剂及其制备和应用。

背景技术

CN1743415公开了一种污水污泥催化热解制取液体燃料的装置及其应用方法，其装置主要由氮气瓶(源)、加热炉、温控仪、冷凝器、液相收集瓶、缓冲瓶、吸收瓶、气袋、原料热解反应器等组成。制取液体燃料的方法是将装有一定量的含油污泥和催化剂的热解反应器放入加热炉中，开通冷却水，接通电源，设定温控程序进行加热，升温速率为5～10℃/分钟，升温过程中停留30～40分钟，加热至500～600℃。含油污泥经热解后制得的裂解油中汽油含量最高可达20％，柴油50％左右，其余为重油；热解所得的燃料气中C6+组分的含量可高达40％。污泥热解可得到低碳烃类气体、液体燃料油、固体焦三类物质，其中固体焦可进一步活化加工为碳材料，从而实现含油污水污泥的完全资源化处理。

CN1618538一种油泥碳化处理方法，本发明由于将含油污泥加热脱水，经预处理反应器，在120-140℃温度范围内脱出80-90％的水，脱水后的油泥进入碳化反应器，同时在反应器内加入一定量的催化剂，在400-500℃的反应条件下进行催化反应，通过在催化剂存在下的高温反应，主要使泥土吸附的油分进行催化裂解反应，同时油泥中的胶质沥青部分缩合成为焦炭，并吸附在干土内，经过反应后的干土完全达到国家环保要求排放掩埋的标准。

CN102874997A涉及一种含油污泥热解及其资源化方法，属于环境保护及节能技术领域。在向含油污泥中加入煤矸石粉和Fe3O4后，依次对混合物进行混合、造粒、预热干燥（以热解气为热源）和热解，再以循环水对预干燥器排出的热解气进行冷却，热解气中的水汽和烃类分别以含油污水和液态烃形式冷凝下来，含油污水进污水处理场做达标处理，液态烃回收利用，泥渣经活化后制得富有磁性的碳质吸附剂。

CN101774741A公开了一种含油污泥处理方法。该方法包括下述步骤：先将含油污泥进行热脱附处理，得到所述含油污泥中的油份；然后对所述油份进行催化热解，析出的气体经冷凝后进行油、气、水分离，收集回收油和可燃气体。本发明提供的对含油污泥热脱附和催化热解二阶段处理方法可以有效分离油与泥砂，同时获得高附加值的回收油，产生可燃气可在系统内部实现再利用，总体资源化利用水平高，工艺经济性好。与其它处理技术相比，该技术具有油资源回收率高、经济性好、适应性强、二次污染小的优点，是一种可以同时实现资源与能源回收利用、值得推广的含油污泥资源化处理技术。

上述方法涉及了含油污泥热解、催化热解处理，没有涉及到催化剂特别是将参杂有钯的钛氧化物通过浸渍方式沉积在氧化硅基介孔分子筛表面制备热解催化剂的方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于含油污泥热解过程的催化剂及其制备应用。油田在勘探、开发施工和储运过程中，不可避免地产生大量的含油污泥，如落地油泥、沉降罐污泥、三相分离器油泥以及生产事故产生的溢油污泥等。由于含油污泥产生量大、组成性质复杂、处理难度大、处理费用高，其中所含的有机物含量高、且难降解物质含量高，若不加处理而就地填埋或堆放，会在雨水长期冲刷和浸泡下，严重污染地下水、地表水和周边环境，而且存放还会占用大量的土地，浸出的重金属离子、油、盐等物质会使土地毒化、酸化、碱化，其污染面积往往超过所占土地面积的数倍，在一定程度上制约了油田生产的发展。因此，开发含油污泥热解催化剂、提高其热解处理效果及效率是非常必要的。

本发明所述的用于含油污泥热解过程的催化剂及其制备方法：以氧化硅基介孔分子筛为载体，将参杂有钯的钛氧化物通过浸渍方式沉积在介孔分子筛表面，在氮气保护下于450-500℃煅烧1-3h，所的产物冷却后研磨至100-300μm，即可得到含油污泥热解催化剂；

将钛酸丁酯、氯化钯与无水乙醇混合，在搅拌下同时加入蒸馏水和分子筛SBA-15/MCM-41，生成的复合氧化物与载体充分反应1～3h后抽滤，并用无水乙醇洗涤、干燥，得到催化剂粗体，按体积比，酞酸丁酯/氯化钯：乙醇为1:5～15，钯与钛的质量比为1.6～13.2%。

热解催化剂用于含油量为10～50%的油田大罐沉降污泥、炼厂大罐沉降污泥及油污染土壤等含油污泥催化热解处理过程，该催化剂在含油污泥中的加量为0.5～1.5%，热解温度为400～450℃，热解时间为1～3h，升温速率为5～10℃/min。