[发明专利]一种基于纳米金属氧化物热解制备油污泥产物的方法

说明书

本发明提出了一种基于纳米金属氧化物热解制备油污泥产物的方法，属于含油污泥再利用领域。解决了现有含油污泥热解效率低且获得的热解产物产量少，没有对含油污泥进行充分回收利用的问题。它包括向微波热解装置内通入氮气，通过氮气对微波热解装置内部进行吹扫，使微波热解装置内部保持惰性氛围；将含油污泥放置在反应器内，向含油污泥中加入纳米金属氧化物催化剂并混合均匀，加入的纳米金属氧化物催化剂载量为含油污泥质量的10％，所述纳米金属氧化物催化剂为纳米CuO、纳米NiO、纳米MgO或纳米γ‑Alsubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;。它主要用于含油污泥的再利用。

技术领域

本发明属于含油污泥再利用领域，特别是涉及一种基于纳米金属氧化物热解制备油污泥产物的方法。

背景技术

石油工业在原油开采，输送，存储和提炼的过程中会产生大量的含油污泥。其成分及其复杂，大多数伴有刺激性气味(废弃油泥中含有烃类物质，其在高温机制中挥发产生刺激性气味)和重金属元素以及致病的细菌和微生物等。若随意处置不仅是一种资源浪费，还会对生态系统造成破坏。据了解，含油污泥的含油率通常在10％～50％之间，且油泥中含有大量碳氢化合物可作为燃料和化学品再次利用。因此，含油污泥的处理和回收具有重要的战略意义

当前含油污泥的资源化处置方法主要有溶剂萃取法，表面活性剂法，冻融法，机械分离法等。溶剂萃取法对溶剂损耗比较高，易造成二次污染。表面活性剂法其化学表面活性剂含有毒性，会对环境造成危害，且生物表面活性剂成本较高，不易获取。冻融法处置效率低，在冷冻过程中能耗较高。机械分离法采购设备和保养成本高，还会造成噪声污染，需进行降噪处理。相比以上含油污泥资源化处置技术，热解法能够高效快速的处置含油污泥来回收资源和能源，具有更强的工业化应用潜力，是一种前景极佳的技术。

热解法处置含油污泥通常是在没有氧气条件下将含油污泥加热到固定高温(400℃～800℃)，使含油污泥中的有机物发生不稳定裂解产生固液气三相产物的过程。其中的有机分子析出转变为小分子碳。有机烃类不断裂解进行再次组合，接着以冷凝的方式对有机物凝析回收。大多热解过程都是通过常规的热传导，热对流或热辐射进行外部加热。这些传统的加热方式通常有一些缺点，如热损失，传热阻力，以及由于长时间加热而造成的二次反应等。

使用热解法处置含油污泥时加入催化剂会改善热解产物的特性，但目前使用的催化剂对油污泥产物的影响并不明显。需要提供一种新的方案来提高油污泥热解产物的特性。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种基于纳米金属氧化物热解制备油污泥产物的方法，以解决现有含油污泥热解效率低且获得的热解产物产量少，没有对含油污泥进行充分回收利用的问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种基于纳米金属氧化物热解制备油污泥产物的方法，它包括以下步骤：

步骤1：向微波热解装置内通入氮气，通过氮气对微波热解装置内部进行吹扫，使微波热解装置内部保持惰性氛围；

步骤2：将含油污泥放置在反应器内，向含油污泥中加入纳米金属氧化物催化剂并混合均匀，加入的纳米金属氧化物催化剂载量为含油污泥质量的10％，所述纳米金属氧化物催化剂为纳米CuO、纳米NiO、纳米MgO或纳米γ-Al₂O₃；

步骤3：将反应器放置在微波热解装置内，关闭微波热解装置的炉门，微波热解装置尾端通过冷凝管连接冷凝瓶，冷凝瓶与洗气装置相连，洗气装置末端连接集气装置，调定微波功率；

步骤4：启动微波热解装置，通过微波热解装置对混有纳米金属氧化物催化剂的含油污泥进行热解；

步骤5：热解过程中产生的油气经过冷凝管进行冷凝后，产生的热解油通过冷凝瓶进行收集，不凝热解气通过洗气装置洗气后通过集气装置进行收集；