内蒙古苏尼特油页岩低温干馏影响因素分析

采用低温铝甑干馏法处理内蒙古苏尼特油页岩,考察了加热速率、干馏终温、持温时间、油页岩粒径等因素对页岩油出油率的影响。结果表明,在升温速率为7℃/min,干馏终温为510℃,持温时间为30 min,油页岩粒径为3 mm的适宜条件下,页岩油出油率达4.42%。     

热解干馏法测定油砂的含油率

采用铝甑低温干馏方法对新疆克拉玛依油砂样品进行了含油率的测定，并考察了油砂粒径、升温速率、干馏终温、持温时间等因素对油砂含油率测定结果的影响。结果表明，热解干馏法测定油砂含油率的最佳操作条件是：粒径3～5 mm，升温速率15 ℃/min，干馏终温500 ℃，持温时间20 min。以二甲苯为溶剂进行水分的蒸馏分离，油水分离效果较好。测定结果与常用的Dean-Stark甲苯抽提法的测定结果十分接近。     

小颗粒页岩流化干馏工艺及其影响因素

以桦甸小颗粒页岩尾矿为原料,在流化干馏装置上进行热解实验。结果表明,页岩尾矿最佳热解反应条件为:粒径5 mm左右,加热速率6～10℃/min,干馏终温500℃。在此条件下,油页岩热解收率可达90%。     

哈萨克斯坦油砂干馏实验研究

采用干馏技术对哈萨克斯坦油砂进行常压千馏实验研究,考察了千馏时间、加热速率、干馏终温等因素对油砂分离的影响。实验结果表明,在干馏时间4h,加热速率5℃／min10℃／min,终温500℃条件下,油砂热解产率可达90％以上,可以实现较好的热解效果,因此采用千馏技术进行油砂分离具有工业开发价值。     

影响油页岩低温干馏因素的考察

对影响油页岩低温干馏的主要因素进行了考察，其中包括最终加热温度、加热时间、加热速度及页岩粒度等因素。结果表明，在最终加热温度500～600℃、加热时间3～4h、加热速度2．5～3．5℃／min、抚顺式干馏炉页岩粒度控制在12～75mm条件下，能提高低温干馏效率。     

块状油页岩热解过程的研究——Ⅰ.热解反应动力学参数

对于抚顺及茂名沛页岩(粒径范围:0～60mm),利用单块页岩热解反应装置,以三种升温速率(1℃/min、2℃/min及5℃/min)进行了热解实验,得到了不同温度下热解总失重、页岩油收率、干馏气体收率及其组成等实验数据.考察了诸因素(粒度、升温速率、加热温度和载气流量)对热解过程的影响,发现加热温度、粒度以及升温速率是热解过程的主要影响因素.首次建立了包括传热因素在内的热解反应动力学模型,求得了块状页岩的热解总失重、热解出油及产气过程的动力学参数.结果表明:热解总失重、热解出油及产气过程的表观活化能分别约为105～120kJ/mol、125～165kJ/mol及100～120kJ/mol.     

宝明页岩油溶剂精制工艺研究

在优化的工艺条件下对宝明页岩油进行溶剂抽提精制,考察溶剂的选择、抽提温度、剂油质量比、沉降时间对页岩油精制效果的影响。结果表明:选用N,N-二甲基甲酰胺为溶剂,在抽提温度为60℃、剂油质量比为0.5、反应时间为10min、沉降时间为30min的条件下,抽余油收率为72%,抽出油收率为26%,所得抽余油中不饱和烃、硫、氮、氧含量,残炭明显降低,可作为加氢精制原料,其氢气消耗量比原料直接加氢降低约52.48%,抽出油中小于420℃组分满足4号燃料油标准,大于420℃组分可制备90号重交通道路沥青。     

窑街油页岩热解特性及产物分析

采用铝甑低温干馏和TG-DTG、FT-IR、GC、GC-MS等分析手段研究了窑街油页岩（YJOS）的热解特性及其热解产物页岩油、半焦和干馏气的组成。结果表明,YJOS的最佳热解温度约为510℃,油页岩中的无机质组分一方面对有机质的热解起着催化剂的作用,降低了热解初始温度,同时也因为其与有机质的紧密结合阻碍了热解产物的顺利逸出;半焦中的脂肪烃几乎完全消失,有机质的缩合度和芳香度增加;干馏气的主要可燃成分是H2和CH4,其次是C2H6、CO和C2H4,干馏气的平均相对分子质量约为20.4,平均比热容约为51.9 J/(mol?℃),平均热值约为40.13MJ/ Nm3;页岩油的密度为0.938g/mL,其中饱和烃和芳烃的质量分数分别为35.91%和26.51%,同时还含有较多的含氧、氮、硫等杂原子的有机化合物。     

炼厂含油污泥低温热解研究

延长油田某炼厂含油污泥的含水率为19.63%,含油率为28.85%,外观呈油黑色,具有较大的回收利用价值。以热解油回收率为考核指标,通过单因素实验和正交实验对某炼厂含油污泥热解参数进行了优化,研究了热解终温、停留时间、氮气流速、升温速率以及加热方式对热解油回收率的影响规律,并初步分析了热解终温对热解油凝点的影响。结果表明,热解时间对热解油回收率影响最大,氮气流速无明显影响。最佳热解条件为:污泥初温时加入热解炉,热解终温440℃、停留时间4 h、氮气流速80 m L·min~(-1)、升温速率10℃·min~(-1),此时的热解油回收率最大,达到73.56%。另外,在热解终温400℃~450℃范围内,随着温度的升高,热解油的凝固点逐渐降低。     

高凝点含油污泥真空热解实验研究

利用真空管式热解炉对延长油田含油污泥进行真空热解,研究了以活性白土为催化剂,在真空度70 k Pa时,热解终温、保温时间、升温速率对油回收率的影响,对热解工艺进行了优化。研究结果表明,含油污泥真空热解油回收率影响因素由大到小的次序为:保温时间热解终温催化剂加量升温速率,保温时间对油回收率影响最大;理想的热解工艺参数为:热解终温440°C,保温时间140 min,催化剂加量1%,升温速率5 K/min;真空热解是含油污泥资源化利用的切实可行的方法之一。     

桦甸小颗粒油页岩复合黏结剂成型工艺研究

采用黏土和聚乙烯醇按一定比例混合配制成复合黏结剂P-BN,以吉林桦甸粒径小于5 mm的小颗粒油页岩为原料,考察了成型工艺中黏结剂种类及加入量、水加入量、成型压力等条件对成型油页岩抗碎强度及热稳定性的影响。结果表明,适宜的成型条件为复合黏结剂P-BN加入量(占原料的质量分数)0.30%,水加入量20%,成型压力30 MPa;在上述优选条件下所制备成型油页岩的低温铝甑干馏出油率为12.03%,半焦收率为76.09%。     

利用原位电法加热技术开发油页岩的物理原理及数值分析

针对目前国内传统地面干馏油页岩技术的缺点,并结合油页岩自身特性,介绍了一种新的油页岩开发技术--原位电法加热开发技术(ICP).该技术可以解决传统油页岩开发技术在开发过程中高成本、高污染的难题.对油页岩高温热解失重及热破裂特征进行的分析结果表明:在350～500℃时,油页岩具有集中热解的特性,失重质量约占总质量的15%.高温热解后的油页岩会产生大量的孔隙、裂隙,从根本上提高了油页岩的渗透性,孔隙和裂隙的形成为应用ICP技术开采中油气的产出创造了条件.基于ICP开发技术的原理,建立了考虑化学反应热的能量守恒方程,并采用三维有限元法,对油页岩ICP原位电法加热开发过程进行了数值分析,获得了开发过程中温度场随时间的变化规律及地下油页岩热解范围,并计算了ICP技术在小规模开发过程中油气的产量.     

脱除页岩油中碱性氮化物的工艺研究

采用络合萃取精制-脱氮组合工艺脱除页岩油中的碱性氮化物,研究了脱除条件对碱性氮化物脱除效果的影响。结果表明,络合萃取精制-脱氮组合工艺脱氮效果优于络合萃取精制工艺。在以试剂A为脱氮剂,剂油体积比为0.15,反应温度为50℃,反应时间为25min,沉降时间为1h的最佳工艺条件下,可使碱性氮化物含量由2670.75μg/g降至76.36μg/g,碱性氮脱除率为97.14%,页岩油收率为75.2%。     

低成熟度页岩油加热改质热解动力学及地层渗透性

低成熟度页岩油加热改质是采用加热井对地层进行加热，将地层中滞留的重质烃转化为轻质烃，同时将尚未转化的固体有机质热解生成油气后采出。热解油气生成量预测及地层孔渗变化是页岩油改质开采研究的难点和挑战之一。利用页岩井下取心样品，采用黄金管实验装置，研究了页岩加热过程中的有机质热解规律及组分动力学，获得了烃类气体、轻质油及重质油的生成动力学参数。结果表明，在温度为280~500℃范围内，油的生成量先增后减，而气体量持续增加；低速升温条件下的转化率随温度变化曲线左移，热解温度变低。重质油、轻质油和气态烃的活化能分别为39~49，57~74和56~59 kcal/mol；动力学模型可预测任意时间的烃类生成量。应用三轴高温渗透率测试装置，获得了页岩从室温到高温（550℃）条件下的氮气测试渗透率动态变化规律。结果显示，页岩加热过程中的渗透性变化分为下降段、上升段和稳定段，在温度达到有机质热解温度后，基质及裂缝渗透率均出现明显改善，比初始渗透率提高1~2个数量级。热解油气生成量及渗透率变化可为低成熟度页岩油加热改质开采的产量预测提供依据。     

大庆页岩油脱氮工艺实验研究

大庆页岩油用作催化裂化(FCC)原料时,因其碱性氮含量高,会降低催化剂活性和选择性,因此,在进入催化裂化装置前要进行脱氮预处理。大庆页岩油脱氮工艺是将大庆页岩油与自制脱氮剂在反应器内充分混合反应后,再经沉降器和聚结塔分离页岩油和氮渣的过程。考察了剂/油质量比、反应时间、沉降时间、反应温度和聚结塔床层空速对大庆页岩油脱氮效率的影响。结果表明,大庆页岩油脱氮工艺适宜的操作条件为剂/油质量比0.03、反应温度70℃、反应时间10 min、沉降时间180 min、聚结塔床层空速0.5 h^-1。在该条件下,大庆页岩油碱性氮质量分数从3775 μg/g 降为365 μg/g,可作为催化裂化原料。