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石油资源是国家重要的战略储备资源,石油化工企业是国家的支柱产业之一,但在石油的开采炼化过程中由于操作或者管理不当,会产生不同的污染。如原油泄漏、有毒气体、污水的排放、含油污泥的产生等等。其中含油污泥是石油化工企业主要污染物之一,对人类的生活环境影响最为直接。在石油开采、运输和加工过程中均会产生大量的含油污泥,如果这些危险废物不能及时处理,就会对周围的环境产生巨大的危害。现阶段,如何经济有效的处理含油污泥是石油工作者必须研究的一个重要课题。含油污泥中含有大量的残余油质,运用热解的处理方法不仅可以回收污泥中的原油,而且其热解残渣具有一定吸附性,可以用于吸附泄漏的原油,处理各种突发溢油事故。本文就是以油田固废----含油污泥为原材料,热解制备应急吸附剂,研究评价残渣吸附剂对原油的吸附状况,重点在于评价吸附剂在接触原油的初期对原油的吸附情况。
本研究主要内容包括:⑴设计一套评价吸附剂应急吸附性的仪器。该评价仪器以考察吸附剂吸附速率为目的,准确测定不同时间的吸附剂吸附原油的速率。⑵含油污泥基本物性研究。通过热重分析确定含油污泥制备应急吸附剂的热解温度及升温速率。对大港石化污水处理厂炼化油泥进行热重分析,确定对该油泥的热解温度为450℃,升温速率为10℃/min。用扫描电镜对辽河污水处理厂含油污泥热解残渣、辽河污水处理厂污泥450℃热解残渣、商品活性炭的表面形态进行对比。结果表明,热解残渣表面更加粗糙,空隙良好,利于对原油的吸附。⑶应急吸附性评价。取相同质量的吸附剂,在相同温度下吸附相同体积的原油,比较4种吸附材料——大港石化污水处理厂炼化油泥450℃热解残渣、辽河油田欢三联污水处理厂含油污泥污泥450℃热解残渣、辽河油田欢三联污水处理厂含油污泥取样热解残渣、商品活性炭吸附原油的吸附速率、饱和吸附量。实验发现:大港石化污水处理厂炼化油泥450℃热解残渣和辽河油田欢三联污水处理厂含油污泥污泥450℃热解残渣有较好的吸附速率和饱和吸附量,450℃热解得到的残渣吸附性高于600℃热解获得残渣的吸附性。⑷吸附剂再生性研究。用热解的方法对吸附剂进行再生,对再生吸附剂进行应急吸附评价,实验发现:4种吸附剂再生后吸附性都遭到不同程度的破坏。大港石化污水处理厂炼化油泥450℃热解残渣和辽河油田欢三联污水处理厂含油污泥污泥450℃热解残渣再生后前十分钟的吸附速率降低50%,仍具有40mg/g/min的吸附速率,活性炭前十分钟吸附速率降低很少,基本保持20mg/g/min左右的吸附速率;残渣吸附剂再生后饱和吸附量降低较少,达到饱和吸附阶段的时间都延长30min以上(1~2倍),活性炭饱和原油再生后吸附量增加17%,达到饱和吸附的时间延长3倍以上。