油泥热解过程主要热解阶段介绍

热解技术是在无氧或者惰性气体条件下，通过高温裂解、缩合等反应，将油泥转化为水油混合物、不凝气和焦炭，并释放出大量热量的技术。该技术普适性强，可彻底回收油气资源，用于处理不同组分的固体或半固体油泥。油泥热解过程可分为干燥脱气（室温-200˚C）、轻质油挥发（200-380˚C）、重质油裂解及焦炭形成（380-540˚C）、矿物质分解（>540˚C）四个阶段。二三阶段为油泥的主要热解阶段，随着温度的升高，油泥中的有机物不断裂解缩合为热解油和不凝气。热解过程使油品向轻质油方向转移，粘度、密度均降低，氢碳比增加；热解气以H2和C1-C4低分子烃为主；热解残渣为稳定的无机的矿物和焦炭，可直接排放或作建筑材料、辅助燃料、吸附剂、瓷砖、橡胶制品等。

（1）干燥阶段：此阶段温度范围在25~110°C之间，重量损失在1.5％~2％之间。这一阶段主要是含油污泥中的自由水吸热蒸发，重量损失较小表明该含油污泥中水分较少。

（2）轻质油挥发阶段：此阶段温度范围在110~390°C之间，重量损失在8.5％~9％之间。由于这一阶段温度相对较低，所以主要是轻质油吸热挥发且反应主要发生在含油污泥表面。此外，该阶段油泥中少量的脂肪族化合物也开始受热分解，从而会有甲烷、一氧化碳、氢气及其他低链碳氢化合物从含油污泥中分离出来造成失重较大。油泥在300°C左右轻质油挥发速率最快。

（3）重质油裂解阶段：此阶段温度范围在390~560°C之间，重量损失在5.5％~6％之间。由于这一阶段温度相对较高，重质油及其他剩余有机组分开始裂解，此时反应已经向内部深入，油泥中大量高链有机烃类物质发生裂解重组，形成大量低链有机小分子和不凝气从含油污泥中析出。在450°C左右重质油裂解速率最快。

（4）半焦化及矿物质分解阶段：温度超过560°C以后热解反应己经基本结束，重量损失在4％~4.5％左右，在700°C左右出现峰值，出现这一现象是由于含油污泥原料中有粘土及一些含水矿物质，如蒙脱石、滑石等含有的结构水在700°C左右急剧脱水及含油污泥自身有部分无机物受热析出造成的。

随着热解终温升高，固相产物产率逐渐下降，气相和液相产物产率逐渐上升，热解终温升高到550°C时，液相产物产率达到最大值，当温度超过550°C以后由于高温条件下一部分液相产物二次裂解会使液相产物产率呈现下降趋势；随着停留时间延长，固相产物产率逐渐减小，气相产物产率逐渐增加，液相产物在停留时间超过60min后基本不再增加；随着颗粒粒径增大热解固相产物保持上升趋势，气相和液相产物保持下降趋势，粒径越大对热解产物的产率分布影响越显著。

分析油泥热解后的三相产物可知，随着热解终温升高、停留时间延长和颗粒粒径减小，固态残渣中的挥发分含量持续减小但减小趋势逐步趋于平缓，固定碳含量略有增加。热解所得油品粘性与柴油相近，油中C、H元素含量较大，具有较高的热值。热解气中氢气、甲烷及其他烃类和炔类气体总含量较高，油气产物均具有较高的资源回收利用价值。