随着近年来油田开采领域的不断发展,随之而来的环境问题也应运而生,首当其冲就是含油污泥对水源,土壤以及大气造成的危害。含油污泥成分复杂,主要由各种石油烃、水、重金属盐和固体矿物质颗粒组成,对动植物资源和生态环境造成了严重的破坏,但含油污泥中较高的石油烃含量仍是一种潜在的可回收资源,对其开展资源化处理具有一定的经济收益和环境价值。含油污泥通过热解可以回收油、气,实现资源化利用。同时,热解产生的焦炭可用于制备多孔炭材料,炭材料因具有较大的比表面积、复杂的孔隙结构、热稳定性强和可重复利用等优点被广泛的运用于CO2吸附。基于此,本文提出了一种预炭化-活化两步法制备含油污泥基掺氮多孔炭材料一体化工艺。采用透射电子显微镜、扫描电子显微镜、比表面积及孔隙分析仪等对掺氮前后、不同活化温度、不同尿素掺混比以及不同吸附环境下炭材料的比表面积、孔隙结构及CO2吸附性能进行全面分析,系统研究并总结各类因素对多孔炭材料物理结构和CO2吸附特性的影响规律。在含油污泥热解的基础上,以KOH为活化剂在不同活化温度（600℃、700℃和800℃）下对含油污泥热解焦进行活化处理,同时选取尿素为氮源对活化产物掺氮,进而制备出掺氮多孔炭材料。结果表明,酸洗操作能够简单有效地除去样品中的无机矿物质成分,极大地提高炭材料的成孔率。掺氮后的炭材料表现出更加复杂的表面形貌、更加发达的孔隙结构和更高的CO2吸附性能,有利于CO2的捕集。随着活化温度的增加,炭材料的孔隙结构和CO2吸附性能均出现先增高后降低的趋势。选取700℃作为掺氮多孔炭材料制备的活化温度,能够制备出具有最发达孔隙结构、最大孔容积(1.738 cm~3·g-1)、最高CO2吸附性能(3 mmol·g-1)、最高CO2选择性（8.252）和最大比表面积(1224 m~2·g-1)的掺氮多孔炭材料,同时该材料还具有较高的可再生性进和热稳定性。在确定掺氮多孔炭材料制备所用活化温度的基础之上,选取不同的尿素掺混比,以KOH作为活化剂对含油污泥热解焦进行活化处理并对活化产物进行掺氮操作。结果表明炭材料制备前的预处理有助于孔隙结构的生成,随着尿素掺混比的增大,炭材料的孔隙结构和比表面积均会出现先增高再降低的趋势。热解焦、KOH和尿素质量比为1:3:3时制备出的掺氮多孔炭材料（NC-133）具有最发达的孔隙结构、最大的比表面积(1138.15m~2·g-1)、最高的CO2吸附性能(3.3 mmol·g-1)和最高的CO2选择性（8.434）。掺氮后炭材料的CO2吸附性能在掺氮后显著提高,并具备较高的热稳定性和可再生性,可以有效地实现炭材料对CO2的捕集。为进一步对掺氮多孔炭材料的CO2吸附性能进行评估,本文以模拟烟气（12%CO2,平衡气为氮气）为吸附对象,在立式管式炉上对制备样品在不同吸附环境下的吸附特性进行全面分析,并最终得出掺氮多孔炭材料的最佳吸附条件。结果表明,活化温度对炭材料的孔隙结构和表面官能团的生成有显著影响,活化温度为700℃下制备的氮掺杂多孔炭材料具备最佳的烟气中CO2的吸附效果和可重复利用性。烟气通过炭材料的表观风速也会对吸附效果会产生显著影响,当表观风速在0.1 m·s-1左右时的烟气吸附效果最好。烟气吸附过程的吸附温度和颗粒层厚度也在一定程度上限制了炭材料的烟气吸附性能,当烟气吸附温度为25℃、炭材料颗粒层厚度为70 mm以上时,能够最大程度的发挥出炭材料的烟气吸附效果,进而达到烟气处理的目的。本文提出的制备方法既保留了炭材料原有的高比表面积和孔隙分布,又引入含氮官能团对炭材料的CO2吸附性能进行优化,实现了含油污泥的减量化和资源化利用,最大限度的实现了环境保护,为含油污泥和“温室气体”的协同处理提供了新思路,具有十分重要的现实意义。