世界油页岩干馏技术

油页岩开采技术的现状及分析摘要：本文分别简要论述了传统油页岩资源开发工艺（干馏技术与燃烧发电技术）和壳牌公司的地下转换（ICP）技术，并进行对比，ICP技术在环保、成本及产物方面均有较大优势。

我国应该加快发展该项技术以应对能源紧缺局面。

关键词：油页岩页岩油干馏技术ICP技术一、引言随着国际油价的持续走高，能源紧缺矛盾日益突出。

能源问题已被提上各国议事日程。

开发新能源作为石油资源的替代品，降低石油单一主导地位势在必行。

油页岩以资源丰富和开发利用的可行性而被列为21世纪非常重要的接替能源，开发油页岩作为替代能源，以应对世界能源紧张局面就显得尤为必要。

油页岩不但可提炼出燃料油类，而且还可炼制出合成煤气及化工原料，附产品还用于制砖、水泥等建筑材料。

二、油页岩开发工艺直接开采包括露天和井下两种方式。

露天开采适合较浅的矿床，成本低，安全系数高。

井下开采有竖井、水平坑道采矿两种方式，适合于较深的矿床。

直接开采有三个方面局限性：一是生态环境及水质破坏严重。

无论是露天采矿还是井下采矿，都需要把地下水位降低到含油页岩层的层位以下，开采1立方米油页岩，一般需要抽出25立方米的地下水；采矿水极大地增加了地表水、地下水中硫酸盐的含量。

二是灰渣污染严重。

通过直接开采得到的油页岩用于提炼页岩油或直接燃烧，产生大量灰渣，污染空气，且占地面积大，其中金属元素和微量元素渗入地下水体，危害人们生产生活。

三是直接开采占地较多，一旦开垦就无法完全修复。

目前世界上绝大多数油页岩用于干馏提炼页岩油和直接作为燃料燃烧发电，只有少数用于其他方面。

1.油页岩的干馏工艺油页岩提炼页岩油是其最重要的用途。

干馏技术是指将开采出来的矿石进行破碎，一般页岩破碎小于8mm，并分选至所需的粒度和块度，投入干馏炉内，在隔绝空气的情况下，经过干燥、预热、加热至450～600℃，即可裂解出页岩油，残留部分经过气化、氧化-还原，生成页岩废渣排出炉外。

图1是页岩的干燥流程。

小颗粒油页岩干馏影响因素油页岩是一种可燃烧的有机岩石，是重要的油气替代资源化石燃料，也是不可再生的燃料资源。

世界油页岩储量大大超过世界天然石油的可采量，在当今能源日益紧张的情况下，开采油页岩并以其替代石油，对增强国家经济后劲意义重大。

目前，我国主要采用干馏技术对大块油页岩制取页岩油，对于干馏厂剩余的小颗粒油页岩作为尾料，还没有找到有效的方法提取其中的页岩油。

针对小颗粒油页岩，廊坊分院自主研发了小颗粒油页岩水平干馏炉，为了使小颗粒的油页岩资源也得到充分有效的利用，在对小颗粒油页岩进行干馏处理的影响因素研究是必不可少的。

本实验使用廊坊分院自主研发的小颗粒油页岩水平干馏炉，对大庆油页岩样品进行了干馏实验，考察了原料粒度、干馏温度、干馏时间对小颗粒油页岩干馏效果的影响。

油页岩的组成分析油页岩样品采自大庆油田矿区柳树河盆地中部，深度为79.35~79.85 m 。

油页岩的铝甑含油率分析和工业分析分析结果在表1、表2中列出。

从表中数据可以看出，大庆油页岩的含油率较高，干馏气含量、挥发分和热值也很高。

说明该油页岩即可用于干馏炼油，又能用来燃烧产气发电。

由于含水质量分数10%的油页岩加工时，消耗的能量相当于油页岩本身热量的4%~5%，所以该地区油页岩干馏或燃烧必须进行干燥脱水，否则将消耗大量的热能并影响干馏产物(页岩油与干馏气的产率。

表 1 铝甑分析表 2工业分析大庆油页岩元素分析结果见表3。

从表3可以看出大庆油页岩m(H∶m(C=0.09较低，说明该油页岩干酪根中多为芳烃官能团，具有良好的产气能力，这和铝甄分析结果中高干馏气含量相吻合。

表 3 元素分析原料的粒径分布原料粒径是油页岩热裂解过程中的一个重要影响因素，热裂解需要原料粒径一般为0~5mm，因此对原料进行了进一步加工粉碎，为了进行针对性的研究，我们对粉碎的油页岩进行粒度分级。

同时，了解粉碎后油页岩的粒径分布，对油页岩热裂解制取油页岩技术的工业化应用和推广也具有重要的参考价值。

油页岩干馏技术综述王宇; 龙帅【期刊名称】《《河南化工》》【年(卷),期】2019(036)011【总页数】5页(P6-10)【关键词】油页岩干馏技术; 地下干馏技术; 地上干馏技术【作者】王宇; 龙帅【作者单位】抚顺矿务局职工工学院辽宁抚顺 113008; 抚顺矿业集团有限责任公司西露天矿辽宁抚顺 113001【正文语种】中文【中图分类】TE65油母页岩被定义为非常规油气资源，油母页岩与石油、天然气、煤一样都是不可再生资源。

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。

很多专家和学者认为，油页岩将是替代石油的重要资源。

因为全世界的页岩油储量非常丰富，同时页岩油的性质又非常接近石油，许多以往的用油设备无须改造，就可以直接加工页岩油。

据有关材料介绍，全球油页岩储量比煤炭多40%，比石油多50%。

全球油页岩储量折合成页岩油为4 760亿吨，比石油可采储量1 500亿吨高3倍左右。

我国的油页岩储量也相当丰富，据2006年国土资源部的调查储量为7 299亿吨，折合页岩油486亿吨，仅次于美国，列世界第二位。

实际上，我国的油页岩储量由于地质工作落后，实际储量远远大于这一数字。

虽然我国的油页岩储量比较大，但品位较低，全国平均品位仅为6%左右，品位低于10%的油页岩占油页岩资源总量的80%。

所以开发利用在技术上存在一定困难，因此，突破油页岩开发利用的技术瓶颈，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]。

1 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，将油页岩加热到450～550 ℃，从而生成页岩油、页岩半焦和热解气的过程。

油页岩干馏也称为油页岩低温干馏。

油页岩干馏技术分为地下干馏技术(underground retorting)和地上干馏技术(aboveground retorting)[2-3]。

油页岩干馏方法分类见图1。

图1 油页岩干馏分类方法1.1 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，而且不用建矿井，可以在较大规模上实现干馏作业，此法适用于埋藏较深、含油率较低的油页岩，但由于存在油收率较低、油气易泄漏、污染地下水质、能耗较高等缺点，目前真正投入生产的并不多。

第49卷第11期2020年11月辽 宁化工Vol.49，No. 11 Liaoning Chemical Industry__________________________November，2020A T P和F H Q干馏工艺研究许辉\张霜\荣青山2(1.抚顺矿业集团有限责任公司工程技术研究中心，辽宁抚顺113009;2.中国石油抚顺石化洗化厂，辽宁抚顺113003)摘 要：页岩油是一种石油的可替代资源，油页岩经过热解得到页岩油，油页岩资源藏量非常丰富，具有广阔的开发价值和丰富的上下游产业链。

ATP (Alberta Taciuk Process )是加拿大的小颗粒油页岩干馏技术，被抚顺矿业集团引进并消化，是目前世界上唯一一套工业化生产装置。

FHQ (抚顺横流气体热载体干馏技术）是抚顺矿业集团自主研发的小颗粒油页岩干馏技术。

两者分别是最新的固体热载体和气体热载体干馏工艺的技术合集，从不同角度推进着油页岩产业的进步发展，总结归纳两种工艺的运行特点，提出适合我国小颗粒干馏技术的发展方向。

关键词：小颗粒油页岩；干馏；气体热载体;中图分类号：TE662.5 文献标识码：A1研究背景我国油页岩资源储量丰富，但不同于美国目前 大量开采的页岩油资源，我国的油页岩内页岩油是 以固态的形式赋存的，必须经过约500 t以上的高 温热解，才能将油品从页岩中释放出来。

而我国的 热解干馏技术是块页岩干馏技术，副产大量的小颗 粒油页岩尾矿还未得到有效利用。

本文通过分析国 内外小颗粒油页岩干馏工艺技术的特点，提出小颗 粒油页岩干馏技术发展方向：新型小颗粒油页岩干 馏工艺应具有高效、节能、环保、模块化等特点。

2国内外技术对比分析国际上的小颗粒页岩干馏技术除ATP工艺外，大多设备都已经拆除，不再运行，其核心设备干馏 器的形式都是回转类设备。

国内的小颗粒油页岩干固体热载体文章编号：1004-0935 ( 2020) 11-1375-05馏工艺展现了多样化的发展途径，其中大连理工大 学和廊坊设计院依然采用回转类干馏器，上海博申 和沈阳鑫博则采用流化床技术，进一步研磨页岩成 粉末，大大缩短了干馏所需时间。