Internationale Zeitschrift für Abfallressourcen

Abstrakt

Hochwertige Ölgewinnung aus Ölschlamm durch Pyrolyseverfahren mit Ölschlammasche als Katalysator

Shuo Cheng, Aimin Li und Kunio Yoshikawa

In dieser Studie wurden Pyrolyseexperimente mit zwei Arten von Ölschlamm unter Verwendung eines Festbettreaktors im Labormaßstab durchgeführt, der hauptsächlich aus einem Pyrolyse- und einem Reformerreaktor besteht. Die Auswirkungen der Pyrolysemethode und der Katalysatoren auf die Ausbeute und Qualität der durch Pyrolyse von Ölschlamm gewonnenen Ölprodukte wurden untersucht. Die Charakterisierung der Ölprodukte wurde vorläufig beurteilt, indem ihre Destillationsergebnisse mit dem Dieselstandard und dem Ölprodukt ohne Katalysator verglichen wurden. Anschließend wurde die chemische Charakterisierung eines Teils des Pyrolyseöls mittels FT-IR- und NMR-Analyse durchgeführt. Im letzten Schritt dieser Experimente wurden die durch Pyrolyse von Ölschlamm unter Verwendung von Ölfeldschlammasche und Öltankschlammasche als Katalysatoren gewonnenen Ölprodukte im Volumenverhältnis eins zu fünf und eins zu zehn mit Dieselöl gemischt. Die Kraftstoffeigenschaften der Ölmischungen wurden anhand der Viskosität, der Dichte, des Cetanzahlindex, der Kohlenstoffzahlverteilung und des höheren Heizwerts (HHV) ermittelt. Die Ergebnisse des Experiments zeigen, dass die höchste Ölproduktausbeute bei der einstufigen Pyrolyse des Ölfeldschlamms und auch des Öltankschlamms mit der Ölfeldschlammasche als Katalysator erzielt wurde. Gemäß den Ergebnissen der NMR-Analyse war der Hauptanteil des Kohlenstoffs im Ölprodukt aus der Pyrolyse des Ölschlamms mit der Ölschlammasche aliphatischer Kohlenstoff. Die Gesamtringzahl der Ölprodukte verringerte sich aufgrund der Hydrierung und Ringöffnung des naphtenhaltigen Kohlenwasserstoffs während des katalytischen Pyrolyseprozesses. Der höchste HHV und der höchste Cetanzahlindex konnten erzielt werden, wenn das Ölprodukt aus dem einstufigen Pyrolyseprozess des Ölfeldschlamms mit der Ölfeldschlammasche im Verhältnis 1:10 mit Diesel gemischt wurde. Die Ergebnisse dieser Studie sind von praktischem Interesse und werden den Forschern dazu verhelfen, tiefer über die Ölrückgewinnung aus Ölschlamm nachzudenken.