含油污泥熱解過程的反應途徑

在含油污泥熱解過程中，內部石油烴組分熱解的產物并不是直接從固相中脫離散逸，而會經歷受熱、蒸發的過程，在這一過程中，熱解產物逐漸變為油氣混合氣，值得注意的是，相對于蒸汽狀態，液相產物因自身較高的粘滯力會使得蒸汽逐漸在含油污泥固相顆粒內部積聚，成核形成氣泡，氣泡會隨著溫度的升高而生長、合并，最終破裂開來，內部積聚的蒸汽得以釋放。

隨著熱解終溫升高，含油污泥中石油類化合物轉化率逐漸升高，總轉化率從9.22%升高至65.03%，且轉化率上升趨勢逐漸變得緩慢。含油污泥熱解過程中油品的回收率隨著熱解終溫的升高，呈現先升高后降低的趨勢，在500°C下油品回收率達到最大，為55.69%，而在600°C下油品回收率降低至53.90%，這是由于高溫油氣在高熱解終溫下發生二次裂解反應，產生小分子不凝氣，氣態石油類化合物轉化率隨熱解終溫的升高始終呈現升高的趨勢證實了這一現象的發生。

含油污泥熱解過程反應途徑

可以將含油污泥熱解分為兩階段。首先，在較低溫度下，發生含油污泥內部輕質烴發生脫吸附過程。在此階段，部分輕質烴從混合體系中直接解析并釋放出來。隨著溫度升高，石油烴組分開始發生裂解，此階段反應十分復雜，包括長鏈脂肪族烴斷裂、支鏈裂解、多環烷烴開環等反應。與此同時，石油烴裂解組分發生二次裂解反應，生成短鏈烴或小分子氣體。據此繪制含油污泥熱解反應途徑，如圖所示。由圖可知，含油污泥熱解是由大分子逐漸向小分子轉變的過程。初期主要以大分子物質的破碎和斷裂過程為主，發生大分子物質的脫烷基化反應及碎片化反應等，產物主要為長鏈碳氫化合物、多環烷烴以及少量雜環化合物。二階段熱解主要為長鏈碳氫化合物的深度裂解反應、多環芳烴的開環反應以及環烷烴的芳香化反應。含油污泥熱解過程具有一定隨機性，由于石油烴組分結構成分復雜，在初期熱解過程中，也會有部分短鏈烴、芳香族化合物等二階段熱解產物直接生成。