油页岩综合利用开发
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油页岩综合利用作者:张瑞勇来源:《硅谷》2011年第20期摘要:描述油页岩综合利用,油页岩发电、油页岩制矸石砖、油页岩火烧岩用生产水泥原料和修路等方面的利用,重点阐述油页岩流态化干馏炼油技术,达到国际领先水平,应用此技术在中煤龙化哈尔滨煤化工有限公司拟建设60万吨/年油页岩流化干馏炼油项目,生产轻质页岩油节能项目。
关键词:油页岩;综合利用;项目中图分类号:TD421.8 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2011)1020156-021 概述油页岩也称作油母页岩是高灰分的固体可燃有机岩,作为工业矿产要求含油率大于5%,发热量超过7.54MJ/kg。
它和煤的主要区别是灰分超过40%,它和灰质岩的主要区别是含油率≥5%(4)。
油页岩综合利用发电一般是指利用热值在1200大卡以上的油页岩,辅以适量的煤用于发电的利用方式,目前以初具规模。
随着世界经济的发展,石油的消耗量迅速增加,寻找可替代能源已引起全球各国的普遍关注。
地球上油页岩储量大大超过天然石油的储量,在石油危机的背景下,沉寂多年的油页岩受到了各国的重视,油页岩流化干馏炼油等的开发和利用成为研究的热潮(3)。
2 油页岩2.1 储量与构造依兰矿区范围内井田煤层内含有大量的油页岩,油页岩与煤共生,富集层有两个:煤层间和煤层上部厚层油页岩段。
煤层上部厚层油页岩段,一般厚度在70-140m,最厚为165.96m,最薄为30.22m,一般中部较厚,东西南变薄。
煤层间油页岩厚度薄,其厚度变化与煤层变化相一致,且厚度愈大其含油率相对增高,厚度不稳定。
根据详查报告,上2至中煤层间油页岩、中煤层至下煤层间油页岩含油率高,具开采价值。
2.2 工艺性能详查报告采取油页样86个,进行了工业分析、视密度、低温干馏、稀有元素、全硫及发热量测定,测定结果如下:2.2.1 物理性质物理性质为黑灰色,细腻,具页理,用炉火烧可燃。
2.2.2 化学性质水分:最小值为0.23%,最大值为1.66%,平均1.04%。
油页岩的综合开发利用刘长胜【摘要】介绍了开发利用油页岩的重要意义;论述了干馏炼油工艺流程以及油页岩蜡、腐植酸等有用矿物的提取和利用途径;提出根据油页岩矿物质组成不同,合理利用油页岩灰渣,可用于制作建筑材料或提取化学制品.【期刊名称】《煤炭加工与综合利用》【年(卷),期】2010(000)003【总页数】6页(P37-42)【关键词】油页岩;干馏炼油;综合利用【作者】刘长胜【作者单位】舒兰矿业集团,吉林,舒兰,132602【正文语种】中文【中图分类】TD83油页岩又称油母页岩,是一种高矿物质含量的固体可燃有机沉积岩。
油页岩经热解(低温干馏)可得到类似原油的页岩油和类似天燃气的煤气。
按其矿物质组成不同,油页岩分为粘土质油页岩、硅质油页岩和石灰质油页岩3种;按有机质组成不同,分为腐泥型、腐泥腐植型和腐植腐泥型油页岩3种。
石油是由碳氢化合物组成的复杂混合物,它包括气体(天然气)、液体(原油)、固体(煤炭除外),因此按照这一定义,油页岩属于石油。
在国际上油页岩被列为非常规油气资源。
笔者认为,油页岩实属于煤,即腐泥煤当中的一种,其干馏(热解)为煤化工,而干馏液体产物——页岩油属于石油,其进一步加工为石油化工。
1 油页岩开发的意义随着人类对石油的不断勘探开发,虽然石油探明储量还在不断增加,我国石油产量稳中有升,但是世界和我国石油消费的增长速度远高于产量及探明可采储量的增速,石油资源短缺的矛盾日益凸显,我国石油进口依存度不断增加。
而国际市场石油的供应形势不容乐观,高油价并非一时现象,可以供应的石油质量也越来越差,即原油越来越重,硫含量增加。
我国能源结构为富煤、贫油、少气。
油页岩作为非常规油气资源,储量仅次于煤炭,其热解可得到类似原油的页岩油和可替代天然气的煤气,作为常规能源的补充,对改变我国能源结构,具有非常重要的战略意义!页岩油与原油相比,不饱和烃多,杂原子多,氢碳原子比小,若加工成成品油和化学品不如原油,所以目前主要做工业燃料油出售,其市场空间非常大。
--●中国资源综合利用China Resources Comprehensive UtilizationVol.28,No.62010年6月油页岩又称油母页岩,是一种灰分质量分数大于40%,含油率在3.5%~30%之间的固体可燃矿产,一般属于高矿物质的腐泥煤,为低热值固体化石燃料,其色浅灰至深褐。
油页岩属于“非常规油气资源”,以资源丰富、有利的特性和开发利用的可行性而被列为21世纪非常重要的替代能源[1]。
当今社会经济高速发展,世界各国面临着能源需求量急剧增加的问题,长此以往常规油气资源将不能满足社会发展的需要。
我国是石油资源比较匮乏的国家,但却是石油消费大国,随着我国对石油资源需求的不断增加,石油供不应求的矛盾将长期存在,常规油气资源产量的不断减少,势必将制约我国国民经济的发展。
开发油页岩资源,替代部分常规油气资源,可缓解油气资源的压力。
1油页岩资源状况世界油页岩资源丰富,其储量折算成页岩油可高达4000亿t,远超过了石油资源量(储量1500亿t,总资源3000亿t)。
油页岩资源在世界许多地区都有分布,但分布并不均匀,主要分布于美国、俄罗斯、加拿大、中国、扎伊尔、巴西、爱沙尼亚等国。
各国油页岩形成的时代也不一致,从寒武纪、奥陶纪、泥盆纪、石炭纪、三叠纪、侏罗纪、二叠纪、白垩纪到第三纪都有分布。
我国油页岩资源也比较丰富,根据2000年初的统计结果,在储量超过10亿t 的国家中,我国位居世界第四。
新一轮的全国油页岩资源评价结果表明,我国油页岩主要分布在20个省(市、区)的47个盆地,80个含矿区,埋深1000m 以浅的油页岩资源储量为7199.37×108t,技术可采资源的储量为2432.36×108t;页岩油资源储量为476.44×108t,技术可采资源储量为159.72×108t。
主要分布在松辽、鄂尔多斯、准噶尔、抚顺、茂名、敦密、伦坡拉等盆地[2]。
2油页岩资源综合利用现状2.1提炼页岩油油页岩最重要的利用途径是提炼页岩油,目前常用低温干馏法从油页岩中提取页岩油,即在隔绝空气的情况下控制加热温度在450~600℃范围内,将油页岩进行深加工。
油气伴生资源综合利用油气伴生资源是指在油气开发过程中与油气同时存在的其他资源,主要包括油页岩气、煤层气、水合物、地下储气库、稀有金属等。
这些伴生资源具有各自的独特价值和利用潜力,综合利用这些资源对于提高能源利用效率、保护环境、促进经济发展具有重要意义。
本文将从油页岩气和煤层气两个方面来探讨油气伴生资源的综合利用。
油页岩气是指通过在油页岩中加热和压裂等工艺来提取的可燃气体。
油页岩气储量丰富,储量资源潜力大。
综合利用油页岩气可以实现能源资源的高效利用。
一方面,可以将油页岩气作为清洁能源替代煤炭和石油,减少大气污染物的排放,改善空气质量;另一方面,可以将油页岩气转化为液体燃料,如液化石油气(LPG)、汽油、柴油等,满足日常生活和工业生产的需求。
煤层气是指煤层中自生气体的统称,主要成分为甲烷。
综合利用煤层气既可以实现能源的高效利用,也可以减少温室气体的排放。
一方面,可以利用煤层气替代天然气,满足人们的能源需求;另一方面,可以将煤层气利用于发电、供热等领域,减少对传统能源的依赖,降低温室气体的排放。
在油气伴生资源的综合利用中,还可以结合其他技术手段,实现资源的多元利用。
例如,可以利用油气开采过程中产生的热能,进行热电联供,提高能源利用效率;可以利用地下储气库储存油气,平衡能源的供需关系;可以利用稀有金属、稀土等伴生资源,进行资源回收和再利用。
综合利用油气伴生资源面临着一些挑战和难题。
首先,要解决技术问题,提高伴生资源的开采和利用效率,降低成本;其次,需要加强政策支持,制定相关法规和政策,推动综合利用的发展;再次,要加强环境保护,减少资源开采对环境的影响。
综合利用油气伴生资源具有重要的战略意义和经济价值。
通过综合利用油气伴生资源,可以提高能源的利用效率,减少对传统能源的依赖,增加能源供给的稳定性;可以减少大气污染物和温室气体的排放,改善环境质量;可以促进能源结构的优化升级,推动经济的可持续发展。
总之,油气伴生资源的综合利用是一项重要的战略任务。
油页岩开发项目建设内容
油页岩开发项目是一项复杂的工程,需要涉及到多个方面的建设内容。
以下是油页岩开发项目建设内容的详细介绍。
1. 勘探和评价
油页岩开发项目的第一步是进行勘探和评价。
这个过程需要使用各种技术手段,包括地质勘探、地球物理勘探、地球化学勘探等。
通过这些手段,可以确定油页岩的储量、分布、质量等信息,为后续的开发工作提供基础数据。
2. 设计和规划
在勘探和评价的基础上,需要进行油页岩开发项目的设计和规划。
这个过程需要考虑到多个因素,包括地质条件、环境保护、安全生产等。
设计和规划的目的是确保项目的可行性和可持续性。
3. 采矿和加工
采矿和加工是油页岩开发项目的核心内容。
这个过程需要使用各种技术手段,包括水平井钻探、压裂、水力压裂等。
通过这些手段,可以将油页岩中的油气提取出来,并进行加工处理,使其符合市场需求。
4. 储运和销售
油页岩开发项目的最后一步是储运和销售。
这个过程需要建设储油罐、输油管道等设施,将提取出来的油气运输到市场。
同时,需要进行销售和营销工作,确保项目的经济效益。
油页岩开发项目建设内容涉及到多个方面,需要进行全面规划和设计。
只有在各个环节都得到充分考虑和实施的情况下,才能确保项目的成功实施和可持续发展。
油页岩的开发利用技术作者:激扬来源:《石油知识》 2017年第1期随着技术进步和环保意识的增强,油页岩资源从单纯的能源利用发展到综合利用,极大地提高了资源利用率,降低了成本,减少了环境污染,为资源的可持续利用提供了保障。
目前,世界上许多国家都对油页岩干馏方法进行了研究,有的已形成工业化生产规模,中国、俄罗斯、爱沙尼亚的发生式炉及德国LR炉处理量小,油收率较低,工艺不先进,但投资少,适用于小规模的页岩炼油厂;爱沙尼亚Kiviter炉和美国TOSCO-Ⅱ炉处理量较大,投资中等,适用于中等规模的油页岩炼油厂;爱沙尼亚Galoter 、巴西Petrosix及澳大利亚Alberta-Taciuk炉处理量大,油收率高,产高热值煤气,投资高,适用于大、中型油页岩炼油厂。
油页岩悬浮燃烧与气化技术前苏联采用悬浮燃烧方式直接利用油页岩燃烧发电,20世纪50至70年代先后在爱沙尼亚和波罗的海建立3座电厂,总装机容量为2415MW,所配锅炉出力为65~320吨/小时。
但出现了很多问题:锅炉实际出力减小,炉膛结焦,受热面高温腐蚀,尾部受热面堵灰;SO2和NOX排放量大,严重污染环境;制粉系统耗电量大,锅炉维修费用高,运行不经济;机组可靠性差,经常被迫停机,且停炉检修时很长等。
油页岩流化床燃烧技术前苏联首次开发燃油页岩流化床锅炉,于20世纪80年代对爱沙尼亚、波罗的海电站锅炉进行了改造,广东茂名、辽宁抚顺也先后应用了油页岩流化床锅炉,其突出优点是减少了炉膛结焦的可能性,对流受热面上也没有严重积灰,烟气中NO及NO2含量小,燃烧过程中可以吸收大量硫,锅炉实际输出功率增大,飞灰不会粘污锅炉过热器和省煤器管束,锅炉热效率达70%以上。
实践证明油页岩流化床燃烧发电在技术上是可行的,但效率较低、经济效益较差。
油页岩循环流化床燃烧技术循环流化床燃烧技术(C F B C )有效地提高了油页岩的利用率和锅炉的热效率,减少了污染气体的排放。
新疆地区油页岩资源分布及开发利用分析近年来,随着石油供应日益紧张、价格不断高涨,油页岩的开发利用又重新成为国家下一步资源开发利用的重点。
油页岩是人造石油的重要原料,经过加工提炼,可制得汽油、煤油、柴油等液体燃料,具有与石油相同的作用,新疆乌鲁木齐-吉木萨尔一带油页岩其具有非常广阔的开发利用前景。
标签:油页岩新疆资源分布开发利用加工工艺油页岩(又称油母页岩)是一种高灰分的含可燃有机质的沉积岩,它和煤的主要区别是灰分超过40%,与碳质页岩的主要区别是含油率大于3.5%,含油率大于5%,发热量超过7.54MJ/kg。
油页岩经低温干馏可以得到页岩油,页岩油类似原油,可以制成汽油、柴油或作为燃料油。
除单独成藏外,油页岩还经常与煤形成伴生矿藏,一起被开采出来。
利用油页岩发电一般是指利用热值在1200大卡以上的油页岩,辅以适量的煤用于发电的利用方式,目前已初具规模。
随着全球经济的发展,环境被破坏、石油消耗量加大,于是,油页岩这种可替代能源受到各国重视,油页岩的开发和利用也成为各国专家研究的重点。
1油页岩概述油页岩是一种富含有机质、具有微细層理、可以燃烧的细粒沉积岩。
油页岩中有机质的绝大部分是不溶于普通有机溶剂的成油物质,俗称“油母”。
因此,油页岩又称“油母页岩”。
油页岩是一种能源矿产,属于低热值固态化石燃料。
一般地,国际上常以每吨油页岩能产出0.25bbl(即0.034t)以上页岩油的油页岩称为“油页岩矿”,或者将产油率高于4%者的油页岩称为矿。
过去,我国将含油率在5%以上的油页岩定为富矿,并计算储量;含油率在5%以下的油页岩定为贫矿,不计算储量;也有将油页岩产油率低于6%者定为贫矿,高于10%者定为富矿。
2油页岩特征分析油页岩经常与煤形成伴生矿藏,一起被开采出来,新疆乌鲁木齐矿区内煤层内含大量的油页岩,油页岩与煤共生一矿,富集层有两个:煤层间和煤层上部厚层油页岩段。
煤层上部厚层油页岩段,一般厚度在90-150m,最厚为178.54m,最薄为28.13m。
油页岩低温干馏剩余瓦斯气综合利用摘要:文章针对抚顺矿业集团页岩炼油厂油页岩干馏剩余瓦斯气发电进行了研究,实现瓦斯气能源发电利用,发电后排放的尾气中含有大量的热量,通过换热器进行热交换,产生饱和蒸汽,从而实现二次利用。
这种综合利用有效地节约了能源,保护了环境,实现了能源的循环利用。
关键词:剩余瓦斯气;燃气内燃发电机;换热器;油页岩;能源循环利用一、概述抚顺矿业集团公司页岩炼油厂是我国目前唯一的油页岩综合利用企业,主要是利用抚顺油页岩干馏生产页岩油,现年生产能力超过16万吨。
在低温干馏生产页岩油过程中,产生的干馏瓦斯经产品回收系统收集页岩油后,剩余的瓦斯尾气我们称之为油母页岩干馏剩余瓦斯气。
剩余瓦斯量约为150~200Nm3/T油页岩左右,一部分送往厂中央锅炉作燃料,供全厂生产及生活用汽;其余还有大约12500~20000m3/h剩余瓦斯气体,这部分气体只能随凉水塔放空,未能得到有效利用,不仅造成资源的极大浪费,而且对环境也造成不良影响。
如能采用燃气内燃发电机发电,既解决了排放剩余瓦斯对空气的污染,又可节约电力资源,从而达到社会效益与经济效益双赢利的局面。
燃气机产品是国家产业政策倡导的节能环保产品,已在油气田、焦化厂、煤矿、炼油厂等市场领域得到广泛应用。
燃气发电项目在天然气、煤层气、焦炉尾气等方面均得到了较好的应用,为各方带来了较好的经济效益。
但油页岩剩余瓦斯气的热值较低,一般在800kcal/m3左右,并且气体中含有一定的杂质,这种低热值的气体发电在国内还没有先例。
二、油母页岩低温干馏产生剩余瓦斯发电的研究(一)页岩干馏剩余瓦斯对燃气机适用性的分析1.页岩干馏剩余瓦斯气的特点。
油页岩干馏剩余瓦斯气的热值较低,一般在800kcal/m3左右,温度在50℃~60℃左右,冬季可降至12℃左右,气体压力大于3000Pa。
气体主要成分如下:该种气体的特点是热值低,含水量大,不同于天然气、煤层气、焦炉尾气,它们的气体热值都在3000kcal/m3以上。
油页岩综合利用开发一.油页岩油页岩又称油母页岩。
它由有机质和无机质组成,有机质镶嵌在无机质框架当中,并且均匀分布。
有机质由油母和沥青组成,主要是油母,所以又称之为油母页岩。
无机质由矿物质和水分组成。
油页岩主要是由水生低等植物、浮游生物、动物等死亡沉积的腐泥,经腐泥化(煤化)成岩作用而形成的腐泥煤。
腐泥煤又分为藻煤和胶泥煤。
油页岩属于胶泥煤的变种之一,即当煤中灰分达到50%以上时,就称之为油页岩。
与腐植煤(褐煤、烟煤、无烟煤)有很大的区别,首先成煤原始物质不同,腐植煤为高等植物死亡。
其次形煤环境不同,腐植煤均为沼泽形成,腐泥煤大部分为湖泊形成(浅海湾、沼泽形成的非常少)。
与煤(腐植煤)比较主要表现为“三高一低”,即灰分高、挥发分高、含氢量高、热值低。
油页岩经热解可得到类似原油的物质——页岩油和类似天燃气的物质——煤气(有人称之瓦斯气)。
油页岩在石油行业按其定义属于石油。
石油是由碳氢化合物组成的复杂混合物,它包括气体(天然气)、液体(原油)、固体(煤炭除外)。
在国际上油页岩被列为非常规油气资源。
笔者认为:油页岩实属于煤,即腐泥煤当中的一种,其干馏(热解)为煤化工。
而干馏液体产物——页岩油属于石油,其进一步加工为石油化工。
二.油页岩开发意义随着人类对石油的不断勘探开发,虽然石油探明储量还在不断增加,我国石油产量稳中有升。
但是世界和我国石油消费的增长速度远高于产量及探明可采储量的速度,石油资源短缺的矛盾日益凸显,我国进口依存度不断增加。
而国际市场石油的供应形势及不容乐观,高油价并非一时现象。
世界石油供应紧张的同时,可以供应的石油质量也越来越差。
即原油越来越重,硫含量增加。
我国能源结构为“富煤、贫油、少气”。
油页岩作为非常规油气资源储量仅次于煤炭,其热解可得到类似原油的页岩油和可替代天然气的煤气,作为常规能源的补充,对我国来讲改变能源结构,具有非常重要的安全战略现实意义!随着人们对成品油和化学品需求,及炼油工业的发展,石油炼制所得到的工业燃料油(渣油)大幅度减少,市场缺口较大(原来就供应不足)。
页岩油与原油相比:不饱和烃多,杂原子多,氢碳原子比小,若加工成品油和化学品不如原油,所以目前主要做工业燃料油出售,其市场空间非常大。
一旦时机和市场成熟,页岩油完全可以用现有石油炼制装置生产成品油和化学品,满足市场需要。
页岩油在炼制之前需加氢处理,或者采用加氢裂化。
三.油页岩开发炼油油页岩开发,首先要进行资源评价,包括油页岩岩质和油页岩灰化学组成及特性。
油页岩开发主要目的产品——页岩油,所以干馏炉炉型选择和干馏工艺确定尤为重要。
在保证“多出油,出好油”的前提下,煤气和干馏废渣的利用,尤其是废渣绝不能乎视,否则会制约项目发展。
同时,油页岩自身其他经济附加值较高的资源,在不影响炼油前提下,也要考虑。
如油页蜡、腐殖酸,油页岩灰当中的锗、镓、铀等提取。
1.油页岩蜡若油页岩当中苯抽提产率(干基)>1.3%,可考虑从事油页岩蜡生产。
提完蜡的油页岩再用于干馏炼油或燃烧发电,无任何影响,反而能起到积极作用,并能获得较高的经济附加值。
1.1对干馏产油率无影响。
因提完蜡后的油页岩当中吸附着一定量的有机溶剂,在低温干馏过程当中解吸出来成为页岩油组分。
此外,由于油页岩蜡的提取,增加了油页岩的内部孔道(内表面积增大),在热解过程当中有利于页岩油导出和扩散,减少了聚合反应(形成半焦)和页岩油二次热解几率。
1.2有利于页岩油油品质量提高。
吸附在油页岩当中的有机溶剂经干馏解析后成为页岩油组分,因该有机溶剂为石油炼制当中优质的汽油馏分;油页岩蜡在低温热解过程当中,进行脱羧、脱羰、脱羟基反应,形成烷烃基页岩油,其分子相对较大。
若干馏前将页岩蜡提出,则页岩油组分当中轻组分相对增加;由于油页岩内表面积增加,减轻了页岩油聚合和热解反应,页岩油当中重组分相对减少。
页岩油理化性质总体上表现为密度、粘度、凝固点明显降低。
1.3有利于油页岩燃烧。
内表面积增加,有利于氧扩散和传质;油页岩吸附的有机溶剂单位热值大于提取出来的油页岩蜡;油页岩挥发份增加,即燃烧比增加,有利于燃烧。
1.4油页岩蜡经济性好。
油页岩蜡在油页岩当中虽然含量不高(含量高低主要取决于油页岩形成的原始物质),通常干基含量在1%左右。
若干基含量1.3%,蜡收率按80%计,每100t油页岩可提取1t油页岩蜡。
油页岩在蜡成本当中可视为零成本,生产所需的水、电、汽能源由干馏炼油厂或燃烧发电厂提供,管理等辅助设施依靠项目依托企业,油页岩蜡综合成本在10000元/t左右,然而蒙旦蜡(褐煤蜡、泥炭蜡、油页岩蜡国际上统称为蒙旦蜡)2009年国内市场售价为30000元/t左右,其利润空间较大。
1.5油页岩蜡发展前景广阔。
油页岩蜡深加工,不但可延长产业链,而且经济附加值相当高(6—10万元/吨)。
该生产工艺采用以油页岩蜡代替常规专业铬鞣剂厂生产所用的还原剂——葡萄糖,在得到浅色精制蜡的同时,又得到皮革行业鞣制过程中用量最大、性能最好的硫酸铬鞣粉剂,一举两得,资源利用和工艺技术非常合理。
其铬鞣剂与专业铬鞣剂厂相比,可节省大量葡萄糖和硫酸。
并且铬鞣剂质量性能优异,能赋予皮革特殊功效(自然光亮和蜡感)。
该项技术为国内独家技术,其产品在国内具有垄断性。
浅色精制蜡和硫酸铬鞣剂粉均能形成系列产品,并且有很高的经济附加值。
1.6结论。
纵观国内、外油页岩开发过程当中,无一家企业和科学院所对此研究,此环节往往被人忽视。
一来人们认为其含量在油页岩当中较低,不值得研究和提取;二来人们对油页岩蜡研究和认识不深,从事其开发利用人就更少了。
本项目提出是在油页岩干馏炼油或燃烧发电之前,在不影响主业的前提下,增加的一个生产环节,公用工程、辅助工程、管理等设施完全依托油页岩开发主业,不但有很好的经济价值,而且也为油页岩综合开发开辟了一条新的思路,填补了国内、外油页岩开发的一项空白。
2. 腐殖酸2.1油页岩作为腐殖酸制品生产原料可行性。
油页岩当中腐殖酸含量虽然不高,但是生产成本低。
因该生产为干馏炼油或燃烧发电当中的一个环节,公用工程、辅助工程、管理设施等完全可依托主业。
再加上干馏无法利用的小颗粒和细油页岩,油页岩可视为零成本;从油页岩成煤原始物质可知,油页岩当中的腐殖酸活性远好于其他(褐煤、泥炭、风化煤等)来源的腐殖酸,因其中的腐殖酸分子较小(大部分为黄腐殖酸);此外,通过氧化的办法(如硝酸氧化)还可以提高其腐殖酸含量的。
2.2开发意义。
若能从事腐殖酸生产,或者与其他腐殖酸原料一起生产,不但可以免去干馏过程中细油页岩麻烦,而且为油页岩综合利用开发开辟了一条新路,也填补国内外油页岩综合开发当中一项空白。
同时,也能提高油页岩的经济附加值。
2.3腐殖酸及其应用。
腐植酸是动植物的残骸,主要是植物遗骸,经过一系列的地球物理、化学过程形成和积累起来的一类天然组成的结构复杂的脂肪—芳香族羟基酸的有机物。
腐植酸及其衍生物在农业、工业、医药、畜牧、环保方面作为抗旱剂、生长剂、饲料添加剂、石油钻井液处理剂、陶瓷增强剂、锅炉防垢剂、工业循环水质稳定剂、铅蓄电池阴极板膨胀剂、混凝土减水剂、重金属废水处理剂等,有这十分广阔的应用领域。
产品主要有腐植酸、硝基腐植酸、及其腐植酸盐等三大类数以百计的产品。
这些原则产品由最初在农业开发中的应用,逐步渗入工业、矿业、医药、保健乃至环境治理等众多应用领域。
2.4腐殖酸发展前景。
20世纪90年代至今,全球进入绿色产业革命和循环经济时代,我国也在经济建设中落实科学发展观,实施人与自然、资源利用与环境保护协调和谐发展的战略决策。
人们生产生活使用的肥料、农药、处理剂、吸附剂、化学品和医药保健品等,凡是涉及绿色环保和食品安全产业链上的要素,无不把注意力转向腐植酸的开发应用上来。
尤其是在农业方面,我国为农业大国,随着绿色农业出现和食品安全日益受到关注,腐植酸应用的重点转向土壤环境保护,长效缓释肥料方面,产量和需求量有逐年增长的趋势。
我国腐植酸产业进入了新的发展时期。
特别是最近几年,行业协会大力倡导绿色环保肥料和绿色环保农药的发展的思路,将腐植酸产业与全社会的绿色行动挂钩,把科学应用腐植酸与保障食品源头安全有机结合,给传统的腐植酸赋予了新的理念和内涵,明显扩大了腐植酸的发展空间。
3.干馏炼油3.1根据油页岩(硬度大)破碎耗能大特点,按粒度等级选择不同干馏炉和干馏工艺进行干馏热解。
例如:把油页岩分成80—30mm、30—10mm、<10mm三个等级。
前两种采用块状干馏炉,如德国鲁奇三段炉、巴西佩特洛萨克斯、爱沙尼亚基维特、吉林成大弘晟干馏炉、抚顺炉、茂名圆炉、气燃炉等。
最好分别进入两个**干馏系统,这样有利于配量的调整和产油率提高;<10mm采用德国鲁尔——盖斯、爱沙尼亚葛洛特、澳大利亚ATP、大连新法干馏等。
建议:小颗粒油页岩干馏最好与循环流化床锅炉联姻,充分利用循环热灰的热作为干馏热源(固体热载体),或者热烟气作为干馏间接热源,产油率和热效率都很高,尤其是热效率。
油页岩和矿物质(灰分)都是热的不良导体,导热系数小,传热速度慢,因此粒度的大小对传热过程的影响尤其显著,进而影响页岩油的产率和干馏炉效率。
粒度越大,传热越慢,油页岩粒内外温差越大,粒内页岩油蒸气的扩散和停留时间增加,页岩油的热分解加剧。
当页岩油产率、热效率、干馏炉效率等综合效益大于油页岩破碎耗能成本时,最好采用小颗粒干馏工艺。
3.2干馏炉选型和设计原则。
首先根据自家油页岩特性来选择干馏炉炉型,然后再与之配套回收系统。
同时要考虑干馏煤气和残渣利用,尤其是油页岩半焦中固定碳的回收和利用。
干馏炉设计和选型,需掌握以下四点原则:3.2.1在干馏终温确定的前提下,提高加热速度。
因干馏终温是油产率和油品质量决定因素。
加热速度若大于热解速度,可大大减少缩聚反应产物半焦的生成,油产率会有明显提高,但是油品中不饱和烃也会相应增加;3.2.2减少油气在干馏炉内停留时间。
主要防止页岩油二次热解;3.2.3油气出炉后采用淬冷。
目的也是防止页岩油二次热解;3.2.4干馏气氛。
既在富氢还原气氛中干馏(热解)。
这一点往往被人们忽视,但确在干馏中尤为重要。
在该气氛下热解,油产率和油品质量会有明显提升。
因油页岩热解,首先变成热解沥青和部分挥发分(油、煤气、CO2、H2O等),然后热解沥青再热解成油气(少量化学H2O、H2S、NH3等)和半焦。
热解过程中产生大量烷烃自由基,氢的存在它们很容易得到稳定,大大减少自由基之间的反应(缩聚反应生成半焦),并且不饱和烃也能得到饱和。
同时页岩油中的杂原子也能得到有效脱除,如S、N、O分别转变成H2S、NH3、H2O气体逸出,届时部分金属原子也能得到脱除。
问题的关键是如何得到富氢气源(富氢气源:石油炼制厂,焦化厂,合成氨厂等)。