一種用于含油污泥熱解過程的催化劑及其制備和應用
【技術領域】
[0001]本發明屬于環境污染控制領域，具體涉及一種提高含油污泥熱解效果催化劑及其制備和應用。
【背景技術】
[0002]CN1743415公開了一種污水污泥催化熱解制取液體燃料的裝置及其應用方法，其裝置主要由氮氣瓶(源)、加熱爐、溫控儀、冷凝器、液相收集瓶、緩沖瓶、吸收瓶、氣袋、原料熱解反應器等組成。制取液體燃料的方法是將裝有一定量的含油污泥和催化劑的熱解反應器放入加熱爐中，開通冷卻水，接通電源，設定溫控程序進行加熱，升溫速率為5?10°C /分鐘，升溫過程中停留30?40分鐘，加熱至500?600°C。含油污泥經熱解后制得的裂解油中汽油含量最高可達20%，柴油50%左右，其余為重油；熱解所得的燃料氣中C6+組分的含量可高達40%。污泥熱解可得到低碳烴類氣體、液體燃料油、固體焦三類物質，其中固體焦可進一步活化加工為碳材料，從而實現含油污水污泥的完全資源化處理。
[0003]CN1618538 一種油泥碳化處理方法，本發明由于將含油污泥加熱脫水，經預處理反應器，在120-140°C溫度范圍內脫出80-90%的水，脫水后的油泥進入碳化反應器，同時在反應器內加入一定量的催化劑，在400-500°C的反應條件下進行催化反應，通過在催化劑存在下的高溫反應，主要使泥土吸附的油分進行催化裂解反應，同時油泥中的膠質浙青部分縮合成為焦炭，并吸附在干土內，經過反應后的干土完全達到國家環保要求排放掩埋的標準。
[0004]CN102874997A涉及一種含油污泥熱解及其資源化方法，屬于環境保護及節能技術領域。在向含油污泥中加入煤矸石粉和Fe304后，依次對混合物進行混合、造粒、預熱干燥(以熱解氣為熱源)和熱解，再以循環水對預干燥器排出的熱解氣進行冷卻，熱解氣中的水汽和烴類分別以含油污水和液態烴形式冷凝下來，含油污水進污水處理場做達標處理，液態烴回收利用，泥渣經活化后制得富有磁性的碳質吸附劑。
[0005]CN101774741A公開了一種含油污泥處理方法。該方法包括下述步驟:先將含油污泥進行熱脫附處理，得到所述含油污泥中的油份；然后對所述油份進行催化熱解，析出的氣體經冷凝后進行油、氣、水分離，收集回收油和可燃氣體。本發明提供的對含油污泥熱脫附和催化熱解二階段處理方法可以有效分離油與泥砂，同時獲得高附加值的回收油，產生可燃氣可在系統內部實現再利用，總體資源化利用水平高，工藝經濟性好。與其它處理技術相t匕，該技術具有油資源回收率高、經濟性好、適應性強、二次污染小的優點，是一種可以同時實現資源與能源回收利用、值得推廣的含油污泥資源化處理技術。
[0006]上述方法涉及了含油污泥熱解、催化熱解處理，沒有涉及到催化劑特別是將參雜有鈀的鈦氧化物通過浸潰方式沉積在氧化硅基介孔分子篩表面制備熱解催化劑的方法。
【發明內容】
[0007]本發明的目的是提供一種用于含油污泥熱解過程的催化劑及其制備應用。油田在勘探、開發施工和儲運過程中，不可避免地產生大量的含油污泥，如落地油泥、沉降罐污泥、三相分離器油泥以及生產事故產生的溢油污泥等。由于含油污泥產生量大、組成性質復雜、處理難度大、處理費用高，其中所含的有機物含量高、且難降解物質含量高，若不加處理而就地填埋或堆放，會在雨水長期沖刷和浸泡下，嚴重污染地下水、地表水和周邊環境，而且存放還會占用大量的土地，浸出的重金屬離子、油、鹽等物質會使土地毒化、酸化、堿化，其污染面積往往超過所占土地面積的數倍，在一定程度上制約了油田生產的發展。因此，開發含油污泥熱解催化劑、提高其熱解處理效果及效率是非常必要的。
[0008]本發明所述的用于含油污泥熱解過程的催化劑及其制備方法:以氧化硅基介孔分子篩為載體，將參雜有鈀的鈦氧化物通過浸潰方式沉積在介孔分子篩表面，在氮氣保護下于450-500°C煅燒l_3h，所的產物冷卻后研磨至100-300 μ m,即可得到含油污泥熱解催化劑；
[0009]將鈦酸丁酯、氯化鈀與無水乙醇混合，在攪拌下同時加入蒸餾水和分子篩SBA-15/MCM-41，生成的復合氧化物與載體充分反應I?3h后抽濾，并用無水乙醇洗滌、干燥，得到催化劑粗體，按體積比，酞酸丁酯/氯化鈀:乙醇為1:5?15，鈀與鈦的質量比為1.6?13.2%。
[0010]熱解催化劑用于含油量為10?50%的油田大罐沉降污泥、煉廠大罐沉降污泥及油污染土壤等含油污泥催化熱解處理過程，該催化劑在含油污泥中的加量為0.5?1.5%，熱解溫度為400?450°C，熱解時間為I?3h，升溫速率為5?10°C /min。
【主權項】
1.一種用于含油污泥熱解過程的催化劑制備方法，其特征在于:以氧化硅基介孔分子篩為載體，將參雜有鈀的鈦氧化物通過浸潰方式沉積在介孔分子篩表面，在氮氣保護下于450-500°C煅燒l_3h，所的產物冷卻后研磨至100-300 μ m，即可得到含油污泥熱解催化劑； 將鈦酸丁酯、氯化鈀與無水乙醇混合，在攪拌下同時加入蒸餾水和分子篩SBA-15/MCM-41，生成的復合氧化物與載體充分反應I?3h后抽濾，并用無水乙醇洗滌、干燥，得到催化劑粗體，按體積比，酞酸丁酯/氯化鈀:乙醇為1:5?15，鈀與鈦的質量比為1.6?13.2%。
2.一種用于含油污泥熱解過程的催化劑，其特征在于:它是根據權利要求1所述的用于含油污泥熱解過程的催化劑制備方法制備的。
3.—種權利2所述的用于含油污泥熱解過程的催化劑的應用，其特征在于:熱解催化劑用于含油量為10?50%的油田大罐沉降污泥、煉廠大罐沉降污泥及油污染土壤等含油污泥催化熱解處理過程，該催化劑在含油污泥中的加量為0.5?1.5%，熱解溫度為400?450°C，熱解時間為I?3h，升溫速率為5?10°C /min。
【專利摘要】本發明涉及一種用于含油污泥熱解過程的催化劑制備方法；以氧化硅基介孔分子篩為載體，將參雜有鈀的鈦氧化物通過浸漬方式沉積在介孔分子篩表面，在氮氣保護下于450-500℃煅燒1-3h，所的產物冷卻后研磨至100-300μm，即可得到含油污泥熱解催化劑；按體積比，酞酸丁酯/氯化鈀：乙醇為1:5～15，鈀與鈦的質量比為1.6～13.2%；本催化劑用于油田大罐沉降污泥、煉廠大罐沉降污泥及油污染土壤等含油污泥催化熱解處理過程，含油污泥催化熱解后，回收油的組分構成及回收率為：45.3～49.2%。
【IPC分類】B01J29-80, C02F11-10
【公開號】CN104646051
【申請號】CN201310597175
【發明人】劉光全, 屈撐囤, 劉鵬, 李金玲, 王萬福, 楊鵬輝, 岳勇, 楊博, 孫靜文, 張明棟
【申請人】中國石油天然氣股份有限公司, 中國石油集團安全環保技術研究院
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2013年11月22日