油页岩干馏的技术经济指标
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世界油页岩干馏技术我记得有一次去参加一个能源领域的展会,在那里我第一次近距离接触到了关于油页岩干馏技术的展示。
那一个个精巧的模型和详细的展板介绍,让我仿佛置身于一个充满神秘与创新的能源世界。
油页岩,这东西您听说过吗?它可不是一般的石头,里面藏着大量的石油和天然气,就像一个被封印的宝藏。
而把这个宝藏打开,将其中的能源提取出来,就得靠干馏技术。
在世界范围内,油页岩干馏技术可是五花八门。
先来说说爱沙尼亚的干馏技术,他们在这方面起步早,经验丰富。
他们的技术就像是一位经验老到的工匠,精心雕琢每一块油页岩,力求把其中的能源最大程度地释放出来。
他们的设备庞大而复杂,运作起来犹如一个巨大的魔法机器,将看似普通的油页岩变成宝贵的能源。
再瞧瞧美国的油页岩干馏技术。
美国人一向喜欢创新和大胆尝试,他们的技术就充满了这种冒险精神。
他们不断尝试新的工艺和材料,试图打破传统的束缚,找到更高效、更环保的干馏方法。
比如说,他们在加热方式上进行了一系列的改进,让干馏过程更加节能高效。
还有咱们中国的油页岩干馏技术,那也是相当了不起!咱们的科研人员可没少下功夫,结合了国内丰富的油页岩资源特点,研发出了具有自主知识产权的干馏技术。
就像一个聪明的厨师,根据食材的特点,精心烹制出一道道美味佳肴。
咱们的技术不仅能够高效地提取能源,还注重减少对环境的影响,力求做到可持续发展。
不过,油页岩干馏技术可不是一帆风顺的。
在实际应用中,也会遇到各种各样的问题。
比如说,干馏过程中产生的废气和废渣怎么处理?这可让不少企业和科研人员伤透了脑筋。
但正是这些难题,推动着技术不断进步和完善。
就像我在展会上看到的那个模型,虽然它只是一个小小的缩影,但却展现了油页岩干馏技术的无限可能。
从最初的简单开采到如今的精细干馏,这一路走来,充满了挑战和机遇。
回到现实生活中,我们每天开车用的汽油、做饭用的燃气,说不定就有一部分是通过油页岩干馏技术得来的。
这项技术虽然不像手机、电脑那样直接出现在我们的日常生活中,但却在默默地为我们的生活提供着能源支持。
小颗粒油页岩流态化干馏中试技术改造及数据分析刘晓生【摘要】介绍了小颗粒油页岩固体热载体流态化干馏技术的开发历程、中试工艺流程和针对中试装置存在问题进行的改造情况;通过对相关试验数据进行的统计分析,初步验证了该技术的先进性、科学性、可靠性,为该技术工业化装置的设计与建造提供了相关基础数据.%The development, pilot plant test and technical revamping of fluidized carbonization of the small grain oil shale were introduced, and statistic analysis of the test data was done in this respect. The result showed that this technology was technically advanced, sophisticated and reliable, and can provide basic data for the design and construction of commercial plants of this kind.【期刊名称】《煤化工》【年(卷),期】2013(041)001【总页数】4页(P19-22)【关键词】油页岩干馏;技术开发;改造;数据分析【作者】刘晓生【作者单位】中煤龙化(集团)哈尔滨煤化工有限公司,黑龙江依兰154854【正文语种】中文【中图分类】P618.12页岩油是世界公认的石油替代能源的一种。
我国的油页岩资源仅次于美国、巴西、爱沙尼亚,总储量位居世界第四,已探明储量7199亿t,折算成页岩油约476亿t。
我国利用油页岩干馏炼油技术已有数十年的历史,然而目前仍延用气体热载体干馏工艺,该工艺只能加工10mm~75mm的块状油页岩(粒径<10mm的油页岩无法利用),原料的利用率低、油回收率低。
科研项目工作总结1、项目立项背景、目的油页岩经干馏后,所产生的尾气中含有重质焦油和轻质焦油。
重质焦油和露点较高的轻质焦油经两级水洗和一级电捕焦油器,从尾气中分离收集,但是露点较低的轻质焦油(露点在40℃以下)仍以气相状态存在于尾气中,不能结露成油雾,低露点气相油不能通过水洗和电捕焦油器从尾气中分离出来,如欲把尾气中低露点气相油回收,必须使尾气温度降至露点以下,才能使各种不同低露点的轻质油气结露成油雾。
从化验室测试证明当尾气温度通过-8℃左右的冰水冷却后,将尾气冷却至4℃左右,每立方尾气可得到2g左右的液态轻质油。
要回收尾气中大部分轻质油,应使煤气温度降至10℃以下,为此需制备温度为5℃以下的冷水,通过气体冷却装置,达到尾气降温的目的。
如通过常温下的气体冷却装置,只能使煤气温度最低降至30℃左右,但有一部分露点低于30℃的轻质油无法回收。
为此本方案设置尾气深度冷却系统,使煤气温度降温区间在10~30℃,从而达到进一步回收页岩轻质油的目的。
2、研究工作的开展情况202323年底次项目中试实验的所需的配套设备全部到位,并于20xx年3月底完成设备的全部安装和调试工作,20xx.04.10—04.14期间进行了实验数据的采集工作,5月底完成了中试实验报告的编写和修订工作。
6月初陕西航达委托化工六院与我公司进行了技术交流,并进行了现场实地勘查和设计资料的收集工作。
8月底化工六院的初步设计工作已经完成,公司正在和陕西航达协商进一步的合作细节。
本中试试验装置从开机调试一直到现在,设备一直运行平稳且收油效果颇佳3、主要的创新之处和达到的技术、经济指标油页岩尾气经轻质页岩油深度回收系统,温度由50℃左右降到10~30℃,尾气在气体冷却装置中冷却后经油水分离器分离,可大大提高尾气中轻质油的回收效率。
(壳程间碰撞凝聚,能改善油雾粒径结构,加大分子间的结构强度,使分子荷电性能增强,焦油回收率得以大大提高。
)冷却水与尾气间接接触,循环使用,冷却水消耗量少且不产生任何污水,节约水资源。
油页岩、石煤、泥炭(DZ/T 0346-2020)采用干馏技术生产油页岩油的油页岩矿床一般工业指标注:井下开采一般工业指标以采深小于或等于500m为宜,采深大于500m 时应在此基础上根据实际情况进行调整。
油页岩矿伴生矿产综合评价参考指标石煤矿床一般工业指标泥炭矿床一般工业指标泥炭矿床一般工业指标如下:a)有机质含量:大于或等于30%。
b)矿层厚度:裸露泥炭(不包括现代沼泽地表的草根层)大于或等于0.3m;埋藏泥炭层厚度大于或等于0.5m。
c)剥采比:小于或等于1:3m³/t油砂(DZ/T 0337-2020)露天(巷道)开采的油砂矿一般工业指标注:普查阶段参考使用;详查、勘探阶段应论证原位开采的油砂矿起算下限标准(注蒸汽方式)铀矿(DZ/T 0199-2015)铀矿一般工业指标一般工业指标边界品位0.03%边界米百分值0.021最低工业品位0.05%最低工业百分值0.035最小可采厚度0.7m夹石剔除厚度0.7m矿石工业类型根据矿石物质组成(尤其是所含特征性矿物)的种类、含量以及铀矿物与共生矿物的关系、化学成分、含矿围岩,并结合采、选冶工艺特征等,可将铀矿石分为以下十种矿石工业类型:a)特征性矿物含量低的含铀碎屑岩和高硅酸盐铀矿石;b)富含萤石的高硅酸盐铀矿石;c)富含黏土矿物的铀矿石;d)富含碳酸盐、硫化物的低硅酸盐铀矿石;e)富含有机质、黏土矿物的铀矿石或富磷黏土的铀矿石;f)富含碳酸盐的含铀碎屑岩或低硅酸盐铀矿石;g)富含碳酸盐、萤石、磷灰石的铀矿石;h)硅化煌斑岩、辉绿岩铀矿石;i)含多种金属硫化物和多种特征性矿物的复合铀矿石;j)含铀煤和含铀碳质页岩的铀矿石。
铁、锰、铬(DZ/T 0200-2020)炼钢用铁矿石一般工业指标注:矿石块度要求为平炉用铁矿石25mm~250mm;电炉用铁矿石50mm~100mm,转炉用铁矿石10mm~50mm。
炼铁用铁矿石一般工业指标注1:褐铁矿石、菱铁矿石为扣除烧损后折算的标准;自熔性矿石中(wTFe)可降至大于或等于40%。
油页岩干馏技术综述王㊀宇1ꎬ龙㊀帅2(1.抚顺矿务局职工工学院ꎬ辽宁抚顺㊀113008ꎻ2.抚顺矿业集团有限责任公司西露天矿ꎬ辽宁抚顺㊀113001)摘㊀要:油页岩被定义为非常规油气资源ꎬ油页岩与石油㊁天然气㊁煤一样都是不可再生资源ꎮ全世界在近200年的开采过程中ꎬ都积累了不少经验ꎮ页岩油性质接近天然石油ꎬ容易加工利用ꎬ因此世界上油页岩的干馏技术多种多样ꎮ本文主要介绍了3种地下干馏技术和8种地上干馏技术原理及其工艺流程ꎮ关键词:油页岩干馏技术ꎻ地下干馏技术ꎻ地上干馏技术中图分类号:TE65㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀文章编号:1003-3467(2019)11-0006-05ReviewofOilShaleRetortingTechnologyWANGYu1ꎬLONGShuai2(1.FushunMiningBureauStaffEngineeringCollegeꎬFushun㊀113008ꎬChinaꎻ2.FushunMiningGroupCo.LtdꎬWestOpenPitMineꎬFushun㊀113001ꎬChina)Abstract:Oilshaleisdefinedasunconventionaloilandgasresourcesꎬwhicharenon-renewablere ̄sourceslikeoilꎬnaturalgasandcoal.Theworldhasaccumulatedalotofexperienceduringthenearly200yearsofexploitation.Thenatureofshaleoilisclosetonaturaloilandeasyprocessingandutilizationꎬsotheoilshaleretortingtechnologyintheworldisinfinitebranchvariety.Theprincipleandtechnologicalprocessofthreekindsofundergrounddistillationtechnologyandeightkindsofabovegrounddistillationtechnologyaremainlyintroducedinthispaper.Keywords:oilshaleretortingtechnologyꎻundergroundretortingtechnologyꎻabovegroundretortingtechnology㊀㊀油母页岩被定义为非常规油气资源ꎬ油母页岩与石油㊁天然气㊁煤一样都是不可再生资源ꎮ油页岩以其资源丰富和开发利用的优势而被列为当今最为重要的接替能源ꎮ很多专家和学者认为ꎬ油页岩将是替代石油的重要资源ꎮ因为全世界的页岩油储量非常丰富ꎬ同时页岩油的性质又非常接近石油ꎬ许多以往的用油设备无须改造ꎬ就可以直接加工页岩油ꎮ据有关材料介绍ꎬ全球油页岩储量比煤炭多40%ꎬ比石油多50%ꎮ全球油页岩储量折合成页岩油为4760亿吨ꎬ比石油可采储量1500亿吨高3倍左右ꎮ我国的油页岩储量也相当丰富ꎬ据2006年国土资源部的调查储量为7299亿吨ꎬ折合页岩油486亿吨ꎬ仅次于美国ꎬ列世界第二位ꎮ实际上ꎬ我国的油页岩储量由于地质工作落后ꎬ实际储量远远大于这一数字ꎮ虽然我国的油页岩储量比较大ꎬ但品位较低ꎬ全国平均品位仅为6%左右ꎬ品位低于10%的油页岩占油页岩资源总量的80%ꎮ所以开发利用在技术上存在一定困难ꎬ因此ꎬ突破油页岩开发利用的技术瓶颈ꎬ研究页岩油干馏工艺将是油页岩能否成为石油的替代能源的关键[1]ꎮ1㊀油页岩干馏工艺分类油页岩干馏通常是指在隔绝空气的条件下ꎬ将油页岩加热到450~550ħꎬ从而生成页岩油㊁页岩半焦和热解气的过程ꎮ油页岩干馏也称为油页岩低温干馏ꎮ油页岩干馏技术分为地下干馏技术(under ̄groundretorting)和地上干馏技术(abovegroundretor ̄ting)[2-3]ꎮ㊀㊀收稿日期:2019-08-14㊀㊀作者简介:王宇(1986-)ꎬ女ꎬ讲师ꎬ硕士ꎬ从事页岩油的研究工作ꎬ电话:15041390536ꎬE-mail:253748033@qq.comꎮ㊀㊀油页岩干馏方法分类见图1ꎮ图1㊀油页岩干馏分类方法1.1㊀油页岩地下干馏技术地下干馏技术的优势是不需要将油页岩开采出来ꎬ而且不用建矿井ꎬ可以在较大规模上实现干馏作业ꎬ此法适用于埋藏较深㊁含油率较低的油页岩ꎬ但由于存在油收率较低㊁油气易泄漏㊁污染地下水质㊁能耗较高等缺点ꎬ目前真正投入生产的并不多ꎮ在地下干馏作业现场ꎬ自地面打若干个加热孔和产物导出孔ꎬ直至地下页岩层ꎬ热源进入到加热孔对其油页岩进行加工干馏ꎬ之后生成的油气经导出孔输送至地面ꎮ根据油页岩层受热方式的不同ꎬ地下干馏技术可分为传导加热㊁对流加热和辐射加热三种类型ꎮ①传导加热法地下干馏ꎮ通常是将电热棒插入加热井孔ꎬ以热传导方式加热干馏页岩层ꎬ使之热解生成页岩油气经导出孔送至地面ꎮ壳牌公司的地下转化工艺(ICP)即是采用电加热进行导热干馏页岩的方式[4]ꎮ②对流加热法地下干馏ꎮ通常是将灼热的烟道气自地面导入加热孔ꎬ至页岩层以气体对流的方式加热干馏页岩ꎻ或是自地面经加热孔通入空气ꎬ设法燃烧一部分页岩ꎬ产生热烟气ꎬ对页岩进行加热干馏ꎬ生成的页岩油气与烟气经导出孔导出地面ꎮ雪佛龙公司地下干馏工艺即属于热气体加热技术[5]ꎮ③辐射加热法地下干馏ꎮ辐射加热通常采用无线射频的方式ꎬ美国劳伦斯利佛摩尔实验室(LawrenceLivermoreLaboratory)提出了这个概念ꎬ并进行了实验[6]ꎮ下面介绍几种具有代表性的地下干馏技术ꎮ1.1.1㊀乔肯奈滴克斯(Geokinetics)地下干馏该方法是从地面钻井ꎬ穿过覆盖层ꎬ打透页岩层ꎬ放入爆炸物进行爆破ꎬ使油页岩破成碎块ꎬ地层上鼓ꎬ页岩层形成一定的空间ꎬ让空气㊁烟气㊁油气流动ꎬ进行干馏作业ꎮ适当布置爆炸物ꎬ可使底部形成斜面和集油池ꎮ从空气管道注入空气ꎬ点燃页岩ꎬ形成一个火焰锋面向前推进ꎬ热气使前面的油页岩加热㊁干馏ꎬ油气经过前面冷的页岩层被冷凝㊁冷却ꎬ流入底部集油池抽出到地面回收ꎮ这是一个和美国能源部共同开发的项目ꎬ从1975年开始ꎬ在美国犹他州东北部KampKerogen开始了实验ꎬ在最初的实验中已取得了20000多桶页岩油[7]ꎮ1.1.2㊀西方石油公司(OCCIDENTAL)的地下干馏这是一种改进的地下干馏ꎬ其方法是先开矿井ꎬ挖掘上㊁中㊁下三个峒室及巷道ꎬ挖出油页岩10%~25%(挖出的油页岩用地面干馏炉加工)ꎮ在矿内适当位置打眼放炮ꎬ把页岩炸碎ꎬ破碎程度用炸药量控制ꎬ其空隙与挖出的页岩容积成比例ꎬ充满破碎页岩并有一定空隙的矿床就是一个干馏炉ꎬ然后连接鼓风机ꎬ从顶部注入空气及水蒸气ꎬ点燃页岩ꎬ燃烧的高温气体向下流动作为干馏的热源ꎬ干馏产生油气向下流动ꎬ被前面页岩冷却ꎬ页岩油流入底部集油池抽送到地面ꎮ岩层从上到下自然形成四个区:燃尽区㊁燃烧区㊁干馏蒸发区和油气冷却区ꎮ据报道西方石油公司从1972年开始在美国科罗拉多LoganWash开始试验ꎬ1978年建了50mˑ50mˑ82m的 干馏炉 ꎬ1978年8月点火ꎬ到1979年7月共产油50000桶[7]ꎮ1.1.3㊀壳牌地下转化过程ICP(ShellᶄsIn-situConversionProcess)其方法是将地下油页岩矿藏中选定一个区域ꎬ在其周围每隔3m钻孔ꎬ插入钢管ꎬ通入液氮ꎬ使预定干馏区周边冻结ꎬ阻止地下水进入干馏带ꎬ也防止干馏产生的油气向周围扩散ꎮ然后在页岩矿床中按一定的要求打加热井ꎬ插入电热管ꎬ页岩加热温度到450ħ以上ꎬ油页岩加热分解ꎬ产生页岩油气ꎬ从生产井中导出回收(见图2)ꎮ壳牌公司从1980年开始研究ꎬ1997年开始在美国科罗拉多州马霍甘尼进行了试验ꎮ2003 2005年试验情况:升温速度每天2ħꎬ从2004年5月开始出油到2005年6月终止出油ꎬ共产油250tꎬ所产页岩油组分较轻ꎬ其石脑油馏分30%㊁柴油馏分30%㊁喷气燃料30%㊁渣油10%ꎮ该方法有很多优点ꎬ但还有很多工作要做ꎮ壳牌公司表示ꎬ至少10年后才能工业化[7]ꎮ1.2㊀油页岩地上干馏技术地上干馏技术干馏炉可分成外热式和内热式ꎮ1.2.1㊀外热式干馏炉外热式干馏炉是指热燃烧气体产生的热量通过炉壁传热至炉内ꎬ对炉内的油页岩进行加热干馏ꎻ外热式干馏炉的缺点是传热效率低ꎬ且不好将其放大生产ꎻ于1930 1961年间ꎬ爱沙尼亚页岩油厂曾建有水平回转式外热式干馏炉ꎬ但其日处理量仅为25tꎬ故将其淘汰[8]ꎮ1.2.2㊀内热式干馏炉目前世界上用于大规模工业生产的干馏炉都属于内热式ꎮ内热式干馏炉的定义是指气体热载体或固体热载体在炉内直接与油页岩接触ꎬ进行加热干馏ꎮ内热式干馏炉按其处理油页岩粒度的大小ꎬ可分为块状油页岩干馏炉㊁颗粒油页岩干馏炉和粉末油页岩干馏炉ꎮ块状油页岩干馏炉的原理通常是利用热燃烧气或热干馏气作为气体热载体进行加热干馏ꎬ颗粒油页岩干馏炉和粉末油页岩干馏炉通常使用烧热的页岩灰作为固体热载体进行加热干馏ꎮ内热式干馏炉按其加热热载体的方式ꎬ又分为气体热载体干馏炉和固体热载体干馏炉两种ꎮ1.2.2.1㊀气体热载体干馏炉(1)茂名气燃式方炉茂名气燃式方炉是采用循环气燃烧供热以干馏油页岩的一种内热式块状页岩干馏炉ꎮ属于用烟道气加热的内燃内热竖井式加热炉ꎮ设备由加料设备㊁炉体和排灰设备三部分组成ꎬ方炉截面5.6mˑ3.0mꎬ高约12m[9-11]ꎮ茂名气燃式方炉的炉体如图2所示ꎮ图2㊀茂名气燃式方炉的炉体示意图茂名气燃式方炉的优点:①气燃式可以调节气燃气和空气的比例ꎬ避免过剩氧气烧油ꎬ油收率较圆炉高ꎻ②采用布气花墙及拉焦盘结构ꎬ炉内布气布料较均匀ꎻ③结构较简单ꎬ维修相对方便ꎻ④页岩块度的适应范围较广ꎻ⑤操作容易掌握ꎬ能长期运转ꎻ⑥投资低ꎬ建设快ꎻ⑦方炉结构可以设计页岩处理能力较大的炉子ꎮ茂名气燃式方炉的缺点:①页岩利用率不高ꎬ小于15mm的油页岩不能入炉干馏ꎻ②热载体量大ꎬ炉出口气中的页岩油等浓度小ꎬ不利于油及副产品的回收ꎻ③干馏气热值低不易燃烧ꎬ当加工含水量太高㊁且干馏气量太少的油页岩时ꎬ循环气不足以提供油页岩干馏所需的热量ꎬ须另加气源ꎻ④动力消耗及回收设备较庞大[9-12]ꎮ(2)抚顺式干馏炉抚顺式干馏炉由加料设备㊁炉体及排灰设备三部分组成ꎬ如图3所示[10-13]ꎮ图3㊀抚顺式干馏炉抚顺式干馏炉的优点:①能处理低品位贫矿油页岩ꎻ②对高品位油页岩ꎬ页岩油产率可提高ꎻ③干馏和气化所产的炉出口气体量较多ꎻ④结构简单ꎬ维修方便ꎻ⑤页岩块度的适应范围较广ꎻ⑥操作容易掌握ꎬ能长期运转ꎻ⑦投资抵ꎬ建设快ꎮ抚顺式干馏炉的缺点:①页岩利用率不高ꎻ②单炉处理量小ꎻ③油收率不高ꎻ④产生的气体热值不高ꎻ⑤冷凝回收系统和设备庞大ꎬ冷却用水量太多ꎬ有待改进ꎻ⑥三废污染较多ꎬ有待改进ꎮ(3)巴西佩特洛瑟克斯(Petrosix)干馏炉工艺佩特洛瑟克斯炉工艺系由巴西石油公司研发ꎬ并于1956年在巴西索马修斯建设了试验室装置ꎮ于1972年在柯里特巴建设了一台日处理1600t油页岩的原型炉ꎮ于1977 1981年试验取得成功ꎬ正常运转ꎮ又于1991年建设了一台11m直径的日处理6000t油页岩的佩特洛瑟克斯炉(MI)ꎮ这两台炉子ꎬ迄今正常生产运转[3ꎬ9ꎬ14-15]ꎮ巴西佩特洛瑟克斯干馏炉结构见图4ꎮ图4㊀佩特洛瑟克斯干馏炉结构图巴西佩特洛瑟克斯干馏炉的优点:①炉子的工艺成熟ꎬ年运转率可达95%以上ꎻ②油收率高可达铝甑含油率的85%~90%ꎻ③干馏气热值高ꎬ可作为城市煤气或工业利用ꎻ④单炉处理量大ꎬ日加工6000t油页岩ꎬ是当前世界上处理量最大的块状页岩干馏炉ꎻ⑤结构较简单ꎬ操作易控制ꎬ运转较稳定ꎮ巴西佩特洛瑟克斯干馏炉的缺点:①只能处理12~80mm的块页岩ꎬ<12mm的颗粒页岩不能用于加工ꎻ②油页岩在炉内干馏生成的页岩半焦冷却后即排出炉外ꎬ没有利用其潜热ꎻ③页岩半焦在巴西堆放舍场ꎬ污染环境ꎮ(4)爱沙尼亚基维特(Kiviter)干馏炉爱沙尼亚垂直圆筒形内热式油页岩干馏炉的发展经过了一段很长的历史过程[16-20]ꎮ1000t/d基维特炉的结构见图5ꎮ图5㊀1000t/d基维特炉基维特(Kiviter)干馏炉的优点:①可处理遇热易黏结㊁易粉碎的页岩ꎻ②主要是气燃式供热ꎻ③油收率较高ꎻ④有放大的可能性ꎻ⑤工艺较简单ꎬ操作易控制ꎮ基维特(Kiviter)干馏炉的缺点:①处理页岩的块度有限制ꎻ②干馏气混有气燃烟气ꎬ热值低ꎻ③热效率不高ꎻ④会污染环境ꎮ1.2.2.2㊀固体热载体干馏炉(1)ATP干馏工艺技术ATP(AlbertaTaciukProcess)干馏炉是由加拿大人发明的ꎬ故称为加拿大工艺ꎮATP干馏炉的结构是由一个卧式回转窑构成ꎬ其中包含两个同心圆筒ꎬ内有两个密封室ꎬ进行油页岩的预热和干馏ꎬ外筒为燃烧区ꎬ干馏后的油页岩沿外筒逆向流动ꎬ并将热量传给内筒中正向移动的油页岩ꎮATP干馏工艺的优点:①资源利用好ꎬ油页岩可以100%利用ꎻ②采油率较高ꎬ可达85%~95%ꎻ③产品页岩油质量好ꎬ轻馏分多ꎻ④产生的煤气热值高ꎻ⑤炉出口油气温度高ꎬ可用干法回收系统ꎻ⑥油泥可送反应器回炼ꎬ油收率增加ꎻ⑦干馏所需时间短ꎬ设备小ꎻ⑧无循环煤气ꎬ所需回收系统小ꎮ(2)德国鲁奇-鲁尔盖斯(Lurgi-Ruhrgas)干馏工艺鲁奇-鲁尔盖斯(Lurgi-Ruhrgasꎬ简称L-R)工艺由德国鲁奇(Lurgi)公司与鲁尔煤气(Ruhrgas)公司于20世纪50年代联合进行开发ꎬ该工艺可用于颗粒油页岩和煤的干馏及重油的热解[21]ꎮ鲁奇-鲁尔盖斯炉的优点:①油页岩利用率高ꎬ中试的页岩油收率很高ꎻ②处理量可放大ꎻ③鲁奇公司有加氢处理页岩油制取油品的经验ꎻ④干馏气热值高ꎻ⑤冷凝回收系统较小ꎻ⑥装置属于环境友好型工艺ꎮ鲁奇-鲁尔盖斯炉的缺点:①加工油页岩尚无工业规模的实践ꎻ②装置较复杂ꎻ③此炉投资高ꎬ建设时间长ꎮ(3)爱沙尼亚葛洛特(Galoter)干馏工艺葛洛特(Galoter)炉的原理是用热页岩灰作为固体热载体与页岩在回转炉内混合而进行干馏加工ꎬ实质是一种回转式固体热载体干馏炉ꎬ最后生成的页岩灰作为热载体循环使用[22]ꎮ葛洛特炉的优点:①页岩利用率高ꎬ油收率高ꎻ②处理量大ꎻ③干馏气热值高ꎻ④冷凝回收系统较小ꎻ⑤葛洛特炉已是较成熟的工艺ꎻ⑥属于环境友好型工艺ꎮ葛洛特炉的缺点:①结构复杂ꎻ②维修时间长ꎬ运转时间较短ꎻ③投资高ꎬ建设时间长ꎮ(4)Tosco-Ⅱ干馏工艺技术Tosco-Ⅱ干馏工艺技术是美国Tosco公司发展起来的油页岩干馏加工技术ꎬ其工艺特点是擅长处理小颗粒油页岩ꎮ最初在1955年ꎬTosco公司在美国科罗拉多州丹佛市的研究所建成了23t/d的小试验装置ꎮ之后在1965年又在美国科罗拉多州的帕拉丘特建成900t/d的半工业试验装置ꎮ试验结束后停止运转ꎮ2㊀结束语目前ꎬ我国油页岩开发利用已越来越受到重视ꎬ虽然还没有形成规模化ꎬ但也逐渐向正规的方向发展ꎬ已由最初的几个区域㊁少数几个企业开发利用ꎬ逐渐向全国推进发展ꎮ总体而言ꎬ油页岩有了规模开发的技术基础ꎮ我们可吸取世界上的先进经验ꎬ加快发展我国的页岩工业ꎬ事实上各种工艺并不尽善尽美ꎬ并不完全适合我国油页岩的特性和国情ꎬ需要我们在科学发展观的思想指导下加强研究开发ꎬ发展在技术经济上更加适合我国国情的成套技术ꎬ促其早日为国家建设服务ꎮ参考文献:[1]㊀吴启成.油页岩干馏技术[M].沈阳:辽宁科学技术出版社ꎬ2012.[2]㊀钱家麟ꎬ王剑秋ꎬ李术元ꎬ等.油页岩 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油页岩干馏主要技术经济指标
一.能力
序号项目单位指标
1. 处理油页岩(AB两部炉) t/h 460
2. 油页岩含油率% 7
3. 油页岩含水率% 8
4. 油页岩块度mm 0—12
5. 采用率% 90
6. 全厂新鲜水耗量t/h 4
7. 全厂平均新鲜水耗量t/h页岩0.15
8. 全厂循环水耗量t/h 1100
9. 全厂平均循环水耗量t/h页岩油41.37
10 全厂除盐水耗.量t/h 50
11. 全厂平均除盐水耗量t/h页岩油 1.88
12. 全厂矿井水耗.量t/h 230
13. 全厂平均矿井水耗量t/h页岩油8.65
14. 全厂蒸气用量t/h -46
15. 全厂平均蒸气用量t/h页岩油-1.73
16. 全厂氮气用量Nm3 / h 120
17. 全厂平均氮气用量Nm3 / h页岩油4.51
18. 全厂净化压缩空气用量Nm3 / h 600
19. 全厂平均净化压缩空气用量Nm3 / h页岩油22.56
20. 全厂燃料气用量Nm3 / h 5470
21. 全厂平均燃料气用量由专利商确定
22. 全厂用电量kw 9680
23. 全厂平均电耗量kwh/ h页岩油364.05
24. 建设投资万元95606
25. 占地公倾11.52
二.主要技术经济指标
1.基本数据
1)总投资99667 万元(其中外资4200万欧元)
2)建设投资95606 万元
3)流动资金1102万元
4)建设期利息2958 万元
5)生产期年均销售收入30369 万元
6)生产期年均总成本费用17339 万元
7)生产期年均流转税及附加310 万元
8)生产期年均利润总额12720 万元
9)生产期年均所得税4197 万元
10)生产期年均税后利润8522 万元
2. 经济评价指标
1)财务内部收益率(所得税前)19.6 %
2)财务内部收益率(所得税后)14.99 %
3)财务净现值(所得税前)30558万元
4)财务净现值(所得税后)11764万元
5)投资回收期(所得税前)7.58年
6)投资回收期(所得税后)8.36年
7.)贷款偿还期(含建设期)7.4年
8)投资利润率12.76%
9)投资利税率13.07%
10)单位制造成本(正常生产第二年)1083.04元/吨页岩油11)单位总成本(正常生产第二年)1245.69元/吨页岩油
三.油品性质
1.原料
0—12mm, 厚度﹤6mm ; 变形温度: 1100℃; 比重 2.17 2.油品性质
项目轻燃料油重燃料油
比重0.73 0.88
粘度cp 2 8.5
高沸点IBP 10 100
10 % 180
30 % 70 280
50 % 355
60 % 130 380
70 % 410
90 % 170 475
EP 510
凝固点℃ 20 闪点℃ 20 90
S % 0.5 0.3
N % 0.8 1.2
O % 2.3 1.2
3.燃料气性质
Mol % wt %
H2 10.10 0.58
H2S 1.01 0.99
CO2 30.30 38.29
CH4 11.11 5.12
C2H6 9.09 7.85
C3H8 10.10 12.79
C4H10 6.06 10.11
C5H12 5.05 10.46
N2 17.17 13.81
热值 8056 kcol/Nm3 5360 kcol/kg
四. A区油页岩干馏主要物料平衡
t/h ×104t/a 进料:
油页岩 230 172.5
补充水泵 117 87.75
计 347 260.25
出料:
轻燃料油 2.33 1.75
重燃料油 10.96 8.22
燃料气 1.11 0.83
湿页岩灰暗 236 177
废气 96.6 260.25 计 347 260.25
五.主要操作条件
预热段(0。
098 Mpa) 0—50 ℃
干馏段(0。
098 Mpa) 500 ℃
燃烧段(0。
098 Mpa) 700 ℃
洗涤塔顶 310 ℃
洗涤塔低(0。
098 Mpa) 350 ℃
分馏塔顶 125 ℃
分馏塔低(0。
1 Mpa) 280 ℃
烟气气化气燃烧温度>700 ℃
不凝气压缩机入口 40℃, 0.1 Mpa(A)不凝气压缩机出口 0.26 Mpa(A)烟气排风扇入口 250℃,0.094 Mpa(A)烟气排风扇出口 0.102 Mpa(A)油页岩预热废气排风扇入口 40℃,0.094 Mpa(A)油页岩预热废气排风扇出口 0.102 Mpa(A)
煤低温干馏主要数据
煤低温干馏始于19世纪,当时主要用于制取灯油和蜡,后因电灯的发明煤低温干馏趋于衰落。
二次世界大战前,纳粹德国基于战争目的,建立了大型低温干馏厂,用褐煤为原料生产低温干馏煤焦油,再高压加氢制取汽油和柴油。
战后,因大量石油开采,使煤低温干馏再次陷于停滞状态。
褐煤低温干馏,能把3/4的原煤热值集中在半焦,而半焦重量不到原煤的一半,一般烟煤达不到此程度。
褐煤半焦反应性好,宜作还原反应的碳料。
半焦含硫比原煤低,宜于环保。
低阶煤利用低温干馏转化,成气、液、固态三种产物,经济上是有利的。
一.低温干馏产品
1.半焦
半焦和焦碳性质
半焦块度与原料煤的块度、强度和稳定性有关,也与低温干馏炉的结构、加热速度、温度梯度有关。
一般移动床干馏炉原料煤的块度为20—80mm.
2.煤焦油
低温干馏煤焦油是黑褐色液体,主要性能:
密度一般小于1g/cm3, 通常为0.95—1.1g/m3之间。
含酚可达35%;
有机碱1—2%;
烷烃2—10%
烯烃3—5%
环烷烃10%
芳烃15—25
中性含氧化合物(酮、酯、杂环化合物)20—25%
中性含氮化合物(五元杂环化合物)2—3%
沥青10%
比高温焦油轻,平均分子量低。
3.煤气
低温干馏煤气密度0.9—1.2kg/m3,褐煤干馏煤气烃类含量低,烟煤的烃类含量达65%。
二.褐煤低温干馏影响因素
1.原料煤
不同种类褐煤低温干馏的焦油产率差别很大,在4.5—23%。
褐煤一次焦油中含酚类10—37%;中性含氧化合物不大于20%,其中大部分为酮类;羧酸不大于2—3%;
褐煤一次焦油的组分与泥煤焦油相同,但含量有差别。
干馏温度600℃时褐煤煤气组成:
2.加热终温
煤干馏终温是区别干馏类型的标志。
褐煤开始热解温度为200—290℃,而焦煤为360℃。
终温不超过600℃
煤受热到100--120℃时,水分基本脱除。
煤块度对热解产物影响很大,
煤块度 mm 20—30 100--120
半焦产率 % 41.4 46.5
焦油产率 % 10.3 8.1
半焦挥发分 % 8.8 10.3
3.加热速度
煤低温干馏加热速度和供热条件对产品产率和组成有影响。
加热速度快,半焦产率、煤气产率低,焦油产率高;加热速度慢,热解反应的选择性强。
4.压力
压力增大焦油产率降低,半焦和气态产物产率增加。
压力对低温干馏产物产率影响
三.转炉低温。