油泥与藻类生物质共热解制备固体生物燃料的协同增效机制与能源回收优化研究

《Journal of Environmental Management》：Co-pyrolysis of oily sludge and algal biomass

本综述系统探讨了炼油厂油泥（OS）与藻类生物质（AB）共热解（Co-pyrolysis）的协同效应，重点分析了温度（350-550°C）与停留时间（45-75 min）对固体生物燃料产率、高热值（HHV>7.95 MJ/kg）及碳化程度的优化作用。研究通过能量回收（ER）、燃料比（FR）等指标验证了OS-AB共热解在提升固定碳含量、降低环境污染方面的双重效益，为石化行业废弃物资源化提供了关键技术路径。

　　

样品制备方法

油泥（OS）与藻类生物质（AB）样品采集自伊拉克Baiji炼油厂废水处理单元。通过清水冲洗去除可见杂质（如砂粒、纤维残留物）后，先于自然环境（30–35°C）下晾晒约1天，再经105°C烘箱干燥24小时，确保水分彻底脱除。此简易预处理方案为后续热解实验提供了标准化原料。

共热解效率的温度与停留时间影响

如表1及图3所示，热解温度与停留时间对OS-AB共热解产物中焦炭产率及能量特性具有显著调控作用。在固定停留时间60分钟条件下，温度从350°C升至450°C时，焦炭产率与高热值（HHV）同步提升；而温度进一步升至550°C则因挥发分过度析出导致产率下降。延长停留时间至75分钟（450°C）可进一步优化焦炭品质，表现为固定碳含量上升与碳化程度增强。

结论

本研究证实了藻类生物质与油泥共热解（OS-AB）在提升焦炭品质与产率方面的协同潜力。450°C为最优热解温度，而75分钟停留时间可最大化固体燃料的能量回收效率。该策略为炼油厂废弃物资源化与低碳能源生产提供了双赢解决方案。