油泥煉油需要加催化劑嗎，催化劑對油泥熱解效果有什么影響

前兩天，我們在油泥煉油設備在何種條件下才能實現對油泥的最佳熱解一文中介紹了油泥熱解的基本條件，在該條件下，將油泥與1%的催化劑混合并對其進行熱解，并以產生的油的回收率為實驗判斷依據(油泥的含油率為19%)，分析催化劑的作用及熱解效果。

水熱法制備的Ti-MCM-41對油泥熱解效果的分析

上圖是水熱法制備的Ti-MCM-41對油泥熱解效果的分析，由圖可知，未加催化劑時，純油泥在這一實驗條件下可回收油泥中油的78.65%，在油泥中添加催化劑后，同等條件下油的回收率明顯有所提高；而且隨著負載金屬量的增大，含油污泥熱解產生的油的回收率先增大后降低；當催化劑中Si/Ti=60時，可以回收油泥中85.76%的原油。產生這一效果的原因可能是該催化劑本身具有較大的的孔道內徑，這樣油泥中的許多重質油大分子可以在孔道內部充分反應，使其中的重質油大分子在高溫下裂解為較小的輕油分子，從而提高熱解過程中液相的回收率；同時，在介孔分子篩中引入的金屬鈦活化了催化劑的羥基，使其擁有Lewis酸性中心，進一步強化了催化劑的表面酸性，使得催化劑在熱解過程中更容易接受電子對，促進含油污泥的熱解。由此可見，含油污泥的熱解效率是催化劑本身的酸性中心與其孔徑比表面積共同決定。

水熱法制備的Al-MCM-41對油泥熱解效果的分析

上圖是水熱法制備的Al-MCM-41對油泥熱解效果的分析，由圖可以看出，未加催化劑時，純油泥在這一實驗條件下可回收油泥中油的78.65%；而與Al-MCM-41混和熱解后，可以回收油泥中更大比例的原油，并且隨著Al-MCM-41負載金屬量的增大，熱解產生的油的回收率也稍有增加。當催化劑中Si/Al=60時，熱解產生的油的回收率最高為83.51%。產生這一效果的原因可能是油泥中的許多重質油大分子在催化劑孔道內部充分反應，促進污泥中的重質油輕質化，從而提高污泥的熱解效果；而且鋁離子的負載，可以改變介孔分子篩表面的酸性，使得催化劑在熱解過程中更容易接受電子對，促進含油污泥的熱解。由此可見，含油污泥的熱解效率是催化劑本身的酸性中心與其孔徑比表面積共同決定。

浸漬法制備的Al-MCM-41對油泥泥熱解效果的分析

上圖是浸漬法制備的Al-MCM-41對油泥泥熱解效果的分析，由圖可以看出，將油泥與Al-MCM-41混和后熱解，可以使油泥經熱解產生的油的回收率變大，并且隨著Al-MCM-41負載金屬量的增大，熱解產生的油的回收率也稍有增加。當催化劑中Si/Al=60時，熱解產生的油的回收率最高為83.25%。這與水熱法制備的Al-MCM-41對油泥的熱解效果相比較，其催化效果有所降低；可能是因為水熱法制備的Al-MCM-41的孔道結構相對整齊，使得其催化效果較好。

浸漬法制備的介孔分子篩催化劑對污泥熱解效果的分析

上圖是浸漬法制備的介孔分子篩催化劑對污泥熱解效果的分析，由圖可以看出，將油泥與Al-SBA-15混和后熱解，可以使油泥經熱解產生的油的回收率變大，并且隨著Al-SBA-15負載金屬量的增大，熱解產生的油的回收率也稍有增加。當催化劑中Si/Al=80時，熱解產生的油的回收率最高為82.11%；這與浸漬法制備的Al-MCM-41催化劑相比，該催化劑對油泥的熱解效果較差，這可能是催化劑自身的比表面積較小，使得油泥中的重油大分子不能完全反應，而導致油的回收率較小。

通過幾種分子篩催化劑對油泥熱解油回收率的對比可知，水熱法制備的Ti-MCM-41對含油污泥熱解的效果最佳，而水熱法制備的Al-MCM-41的熱解效果次之，這說明鈦的負載活化了催化劑的羥基，使其表面的酸性有所增強，從而提高了熱解效率。并對Al-MCM-41與油泥混合熱解的效果對比可知，水熱法的催化能力優于浸漬法。這是由于水熱法制備的Al-MCM-41的孔道結構相對整齊，使得其催化效果較好。