新疆页岩油的开发利用和广阔前景

本文以新疆准噶尔盆地二叠系、三塘湖盆地二叠系的页岩油为例对我国新疆地区页岩油的现状进行概述,分析了新疆较典型盆地油页岩的勘探地质条件及页岩油的资源潜力,对新疆地区页岩油资源的开发利用和可持续发展具有重要意义.     

油页岩含氧低温载气干馏过程实验

油页岩干馏生产页岩油是油页岩的主要加工利用方式。为降低油页岩干馏所需热载气温度,以延长载气预热器使用寿命并实现节能操作,本文向热载气中掺入一定比例氧气,对含氧低温载气情况下的油页岩干馏过程进行了研究。测定了油页岩在含氧气体氛围中热解时的反应器床层升温特性,对气液相产物组成进行了分析并与无氧干馏产物进行了比较。结果表明,含氧低温载气干馏过程能够通过载气中的氧气与油页岩反应产生的热量使油页岩达到其干馏所需要的温度,页岩油收率及其成分与无氧高温载气干馏过程接近、而轻组分含量更高,并且含有更多的具有O—H键和C==O键官能团的化合物。本文研究结果为油页岩干馏生产页岩油提供了一种新的技术方法,具有较好的工业应用前景。     

页岩油油泥分离方法研究

随着全球石油需求的不断增加,油页岩作为非常规石油资源的主要来源,已经成为未来油气资源的重要接替资源。然而油页岩的开发与利用是一个较新的能源领域,我国从页岩的开采到炼制都是处于探索阶段,产品页岩油中灰分多且难以脱除,以油泥的形式存在,影响油品品质。尤其是在小颗粒页岩炼制页岩油的工艺中,产品中灰分更多更细小更加难以分离。本文对几种页岩油油泥分离方法进行介绍分析,并通过实验验证破乳分离法效果。     

油页岩开发利用技术进展

在介绍油页岩性质的基础上,系统总结了国内外油页岩热解开发利用的最新研究进展,主要包括油页岩热解化学、热解工艺、页岩灰利用以及油页岩开发利用的技术分析等。油页岩资源的开发利用对缓解石油资源供应紧张和保障能源安全供应具有重要意义。油页岩资源的开发利用必须结合油页岩资源赋存、地质结构和油页岩的性质选择合适的工艺和技术,实现油页岩资源的高效清洁利用。     

页岩灰对油页岩低温干馏产物的影响

分别介绍了油页岩低温干馏试验、油页岩与页岩灰掺混的干馏试验,结果表明,其他条件相同时,页岩灰与油页岩以4:1比例掺混时,油页岩干馏所产页岩油(凝点10℃,密度0.898 2g/cm3)与油页岩不掺混页岩灰干馏所得页岩油(凝点26℃,密度0.909 6g/cm3)相比,页岩油品质有所提升,有助于后续加工。     

宁东地区延安组泥页岩油气资源勘探潜力评价

宁东地区延安组沉积有泥页岩岩层,该套泥页岩至今仍是页岩油气资源勘探的盲区。本文通过对宁东地区的泥页岩野外露头和岩芯样品进行泥页岩基本性质的测定,发现研究区延安组泥页岩粘土矿物含量较高,有机碳含量高,干酪根类型以Ⅱ2型为主。但是,此套泥页岩的有机质成熟度较低,未达到烃源岩生烃门限,因此不具备页岩气的勘探潜力。同时,通过对泥页岩进行含油率的测定和岩石热解分析,发现其含油率及生油潜量达不到油页岩的标准,因此研究区延安组也不具备油页岩的勘探潜力。     

页岩灰对油页岩热解特性的影响

以吉林桦甸-公郎头四层油页岩为原料,以掺混SiO2的油页岩为对比样品,利用热重-红外联用仪考察了页岩灰对油页岩热解特性的影响,通过分析热解固相产物组成变化对热解失重及产物析出规律进行了研究. 结果表明,页岩灰对油页岩中的有机质和矿物质失重过程均有促进作用,当页岩灰或SiO2含量为83%时,在300~600, 600~750, 750~900℃三个加热温度区间内,掺混页岩灰样品比掺混SiO2样品的失重率分别提高1.92%, 3.39%和18.99%. 低温段有机质热解过程中CO2先于脂肪烃热解析出,且750℃后CO2析出峰仅出现在掺混页岩灰的样品中,应为油页岩中难分解的碳酸盐在页岩灰作用下加速分解及页岩灰中CaSO4与残炭反应共同作用所致.     

小颗粒油页岩及半焦CFB锅炉燃烧适应性研究

油页岩经低温干馏可以得到页岩油,因生产工艺限制,干馏炉无法使用粒径12 mm以下的油页岩,同时会产生大量副产品(页岩半焦)。为提高副产品的利用能力,实现资源利用最大化。通过在1 MW_(th)CFB燃烧试验台对小颗粒页岩及页岩半焦进行试烧试验,研究小颗粒页岩及页岩半焦的理化特性、着火特性、燃尽特性、结焦特性。试验结果表明,控制床温在720~850℃内,由油页岩小颗粒和半焦掺混而成的设计燃料在试验台采用CFB方式能够稳定燃烧,试验各工况灰渣含碳量均低于1.81%,试验燃料较易燃尽。CFB锅炉适合油页岩小颗粒与半焦掺烧利用,且燃烧效率高,燃烧稳定性较好。     

油页岩干馏技术影响因素及工业发展展望

对油页岩资源的分布及储量情况、油页岩干馏过程及其影响因素、国内外的油页岩干馏技术及其工业发展现状进行了介绍,并对油页岩干馏工业进行了展望。     

燃烧过程对页岩灰孔隙结构的影响

页岩灰为油页岩及其半焦的燃烧产物，可作为建筑原材料、化工填料和吸附剂等，具有一定的工程应用价值。采用氮气等温吸附/脱附法对油页岩燃烧生成的页岩灰的孔隙结构进行了测量，并对不同升温速率和不同终温所得到的页岩灰的孔隙结构进行了比较，结果表明：如果油页岩在快速升温条件下燃烧所放出的热量能够被周围环境吸收而使得油页岩颗粒温度始终低于其灰熔点温度，所得到的页岩灰的孔容积和孔比表面积较大，适宜工业应用。     

油页岩地面干馏技术研究

近年来,随着国际石油供求矛盾的不断突出和石油价格的居高不下,油页岩资源逐渐引起了众多科研人员的青睐.油页岩是一种重要的非常规油气资源.世界油页岩分布范围广,储量十分丰富,其探明可采储量如果折算成页岩油,数倍于世界原油的探明储量.页岩油作为石油的一种理想替代品,进行油页岩制油技术的研究不仅蕴含巨大的商业利益和经济价值,对国家安全和能源战略也具有十分重要的意义.油页岩制取页岩油的技术可分为地面干馏技术和原位开采技术.地面干馏技术的工艺和设备发展比较成熟,也是目前制取页岩油最主要的途径.根据颗粒粒度的大小又可分为块状干馏技术和小颗粒干馏技术.着重介绍的块状油页岩干馏技术有抚顺炉技术、Kiviter技术和Petrosix技术,小颗粒干馏技术有Tosco-Ⅱ技术、ATP 工艺和Enefit-280工艺等.最后指出了油页岩地面干馏技术的发展趋势.     

窑街油页岩粉末成型的工业干馏试验分析

采用河南理工大学研制的HPU-B黏结剂,将窑街油页岩粉末在甘肃窑街油页岩综合利用公司现场加工成型200 t页岩球,并于神木三江SJ型干馏方炉中完全取代块岩进行工业试验。结果显示：干馏炉运行完全正常,半焦能从熄焦池中顺利刮出,除页岩球半焦中残油率偏高外,油页岩粉末成型制备的页岩球完全可满足干馏工艺要求,通过对成型工艺和干馏炉参数进一步优化和调整后,页岩球完全可以替代块岩进行干馏。     

国外油页岩资源开发利用进展

介绍了油页岩资源现状及国外油页岩资源开发利用进展,全球共有300多个油页岩矿藏,分布于40个国家,页岩油的储量为是石油资源量的4倍。美国埃克森美孚公司采用电导加热破碎工艺处理油页岩,壳牌公司进行了地下干馏试验,红叶资源公司开发新型开采技术。爱沙尼亚爱耐飞特公司的油页岩加工利用方式主要是燃烧发电,其电厂的发电量高达全国用电量的90%。澳大利亚昆士兰能源公司发明了派拉霍型干馏工艺,并建设了示范装置,目前已经试车。约旦与多个国家合作开展油页岩加工利用研究试验及可行性研究。     

油页岩炼油产品综合利用技术的研究

介绍了油页岩炼油后各种主产品与副产品,如页岩油、瓦斯尾气、干馏污水、油泥、页岩废渣等的加工利用方案,以实现对油页岩资源的高效、合理利用。     

基于Aspen Plus模拟五林镇油母页岩的生产

页岩油是指以页岩层系中所含的石油资源,是迄今为止在固体矿产领域中的人造石油。油页岩是一种能源矿产,属于低热值固态化石燃料。透过裂解化学变化,可将油页岩中的油母物质转化为合成油。抚顺干馏炉充分利用固定碳,并做到热量自给有余;油页岩块度适应范围广,能处理10~70 mm的油页岩。因此采用抚顺炼油工艺,借助Aspen Plus软件对黑龙江五林镇的油母页岩进行模拟干馏,从而实现软件对炼油工艺辅助之目的。研究结果表明,可以通过Aspen Plus软件对抚顺干馏炉进行模拟,且模拟所得结果与工业实验数据相匹配,为页岩炼油技术提供指引。     

油页岩资源勘探开发现状及前景分析

叙述了国内外油页岩资源的分布和开发利用现状,分析了国内发展油页岩工业的可行性,并提出了我国油页岩产业存在的问题及建议。     

页岩油加氢技术

页岩油,是油页岩干馏时有机质受热分解生成的一种褐色、粘稠状液体产物。在石油资源紧缺的背景下,油页岩作为一种储量丰富的资源,受到了越来越多的关注。页岩油中普遍含有较多的杂质,这对其进一步的加工利用有很大影响。加氢,作为石化生产中非常重要的去除杂质,改善产品质量的手段,无疑是加工页岩油的首选工艺。本文主要讨论了将页岩油加氢处理,以便于进一步加工的工艺以及相关的流程和条件。     

我国页岩油组成及加工技术的研究进展

页岩油作为我国的重点资源,其主要是在油页岩中提取石油资源,加工技术包括加氢与非加氢两类,主要介绍了页岩油的组成和加工技术,并对柴油馏分加氢、全馏分加氢及络合脱碱氮技术等的发展现状和发展优势进行阐述。     

油页岩干馏油气冷凝回收页岩油的研究

采用间冷回收工艺方法对新疆吉木萨尔油页岩热解干馏油气进行了冷凝回收分析研究,考察了冷凝终温等因素对新疆吉木萨尔油页岩热解干馏油气回收页岩油收率的影响,同时对新疆吉木萨尔油页岩、页岩气和页岩油进行了特征分析,对工业生产具有指导意义。     

油页岩热解特性的研究

为了能够高效利用油页岩资源,本文对油页岩的热解特性进行了全面深入的理论与试验研究,为再次振兴油页岩产业,提供有力的理论依据。在TG—DTA、TG—DSC联机分析仪上进行桦甸油页岩的热解特性的研究,得到了在升温速率为20℃/min时,颗粒粒度分别为≤0.3 mm;0.3～0.6 mm;0.6～1 mm;1～3 mm的油页岩的热解TG、DTG以及DTA曲线。结果表明,油页岩的热解是分两步进行的,油页岩在低温段的热解,随着颗粒粒度的减小,油页岩的热解特性趋好。通过各项数据分析,得到了油页岩在不同阶段的热解反应动力学参数。