PDF《页岩气开发油基钻屑 ￣单组分生物质共热解特性》

350 ℃ of pyrolysis temperature?

60 min of final temperature retention time?

10 ℃ Mmin of heating rate and 0?

15 LMmin of nitrogen flow. The co~pyrolysis resulted in favorable synergies. When the proportion of biomass or oil~based drill cuttings was 30%? the oil content of the pyrolysis residue was lower than the theoretical value by 21? 71% and 17? 64% respectively. Co~pyrolysis reduced the generation of harmful substances in the pyrolysis process of biomass and increased the liquid yield of oil~based drill cuttings. The harmful components in the biomass pyrolysis liquid products went up to 74? 92%? which were significantly reduced by adding an appropriate amount of oil~based drill cuttings. When the ratio of oil~based drill cuttings to biomass is

7 ∶3 and

8 ∶ 2? the harmful components were reduced to 22? 74% and 17? 57%? respectively. The research determined that co~pyrolysis could reduce the formation of harmful substances and increase the yield of pyrolysis oil. It has promising applications in the treatment and resource utilization of oil~based drill cuttings and the development of biomass. Keywords: oil~based drill cuttings? biomass? co~pyrolysis? shale gas 第6期黄思雨等:页岩气开发油基钻屑~单组分生物质共热解特性 页岩气开发产生的油基钻屑作为一种含油率较 高的危险固废?排放前必须对其进行有效处理. 热解 技术在去除污染物的同时也能实现油类的回收?是油 基钻屑资源化处理的有效手段[1] . 十三五 期间?我 国提出要大力推行低碳技术?逐渐用绿色经济产业取 缔碳排放密集产业?实现含碳固废无害化资源化利 用[2] . 生物质能源因具可再生性与低污染性?可使有 机碳得以循环利用?被认为是未来可持续发展的主要 能源之一[3] . 油基钻屑与生物质热解都能得到热解 油和小分子不可凝气体?但油基钻屑单独热解存在热 解油产率低的问题?生物质存在热解油中醛类和酚类 等含氧有害物质含量高、热值低、油品差、含水率高、 腐蚀性强等一系列问题[4] . 目前?国内外对油基钻屑与生物质共热解的报道 较少?可以参考的是油页岩或煤与生物质共热解的研 究成果. Cordero 等[5] 在600 ℃ 下对高硫煤和生物质 的共热解进行研究?发现生物质能明显提高煤的脱硫 效果. 王鹏等[6] 对煤与木屑的混合热解特性进行了 研究?结果表明?二者共热解具有协同作用?可以提高 热解气和焦油产率?同时降低半焦产率. Abnisa 等[7] 将棕榈壳和聚苯乙烯按照质量比

1 ∶1的比例进行了 共热解以及棕榈壳单独热解?发现棕榈壳与聚苯乙烯 共热解的产油率和热值均高于棕榈壳单独热解. 柏 静儒等[8] 研究了油页岩与木屑混合热解特性?发现 升温速率为

20 ℃ Mmin、混合质量比为

6 ∶4时混合热解 较单独热解的程度更深?协同特性体现得最为明显. WU 等[9] 在低阶煤中掺混 25%的生物质在

600 ~

850 ℃下共热解?发现生物质对挥发性气体和液体产物的 生成有促进作用. 与煤相比?生物质具有较高的氢碳 比?共同热解时可以达到 共氢 的效果?从而有可能 会使热解油产率和品质都得到提高[10~12] . 由于生物 质的氢碳比也高于油基钻屑?二者共热解有可能会产 生有利的协同作用?因此?非常有必要深入研究油基 钻屑与生物质的共热解特性及其产物?探究共热解是 否可以减少有害物质生成、增加热解油产率. 该研究利用固定床反应装置?使油基钻屑与生物 质棕榈果在不同的热解温度、终温时间(热解温度保 持时间)、升温速率、N2 流量、混合比例等条件下共热 解?测定热解灰渣含油量和液相产率?并对液相产物 的种类........