新疆塔城油页岩的综合评价及干馏工艺的选择

对新疆塔城油页岩样品进行了理化性质分析及综合评价,研究了该油页岩的含油率、灰分、挥发分、发热量、热强度、硬度等特性,得知该油页岩含油率平均值为7.32%,灰分平均值为65.94%,挥发分平均值为20.41%,发热量平均值为4.55MJ/kg,热强度和硬度均与抚顺油页岩相似。分析了油页岩的灰分组成,主要成分为SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO和MgO,其中SiO2的质量分数最高,Al2O3、Fe2O3次之。综合考虑评价结果,选择抚顺式炉干馏工艺综合加工该油页岩。     

地下冷冻墙形成过程数值模拟

采用数值计算方法,模拟地下冷冻墙形成过程。以含水的油页岩为研究对象,建立热传导过程的能量守恒方程,该方程包含水结冰时的热量传递过程。设计了冷冻墙施工方案,计算了冷冻井周围的岩石和水的温度下降过程,得到冷冻井周围的温度分布,地下油页岩温度随制冷时间的变化。计算结果表明,制冷时间180d时,可形成最小厚度为1.0m的冷冻墙。     

瞬变电磁法探测煤炭地下气化燃空区扩展的试验研究

煤炭地下气化技术抛弃了全部庞大的、笨重的采煤设备与地面气化设备,并将传统的地面气化转化为地下有控制的气化新技术,具有安全性好、投资少、效率高、污染小、效益高等优点。在地下气化过程中,由于燃空区空间不断扩大影响炉内温度,同时引起燃控区上方煤岩层的过量移动和地表沉陷。如何监测气化过程中燃空区塌落空间的变化,对控制气化过程反应、炉内温度的稳定、燃空区上覆岩层塌落及地表沉陷起着至关重要的作用。本文提出采用瞬变电磁法（TEM）对急倾斜煤层中煤炭地下气化燃空区进行探测。现场试验研究表明,该方法能够较好地探测燃空区扩展范围。     

瞬变电磁法探测煤炭地下气化燃空区扩展的试验研究

煤炭地下气化技术抛弃了全部庞大的、笨重的采煤设备与地面气化设备,并将传统的地面气化转化为地下有控制的气化新技术,具有安全性好、投资少、效率高、污染小、效益高等优点。在地下气化过程中,由于燃空区空间不断扩大影响炉内温度,同时引起燃控区上方煤岩层的过量移动和地表沉陷。如何监测气化过程中燃空区塌落空间的变化,对控制气化过程反应、炉内温度的稳定、燃空区上覆岩层塌落及地表沉陷起着至关重要的作用。本文提出采用瞬变电磁法(TEM)对急倾斜煤层中煤炭地下气化燃空区进行探测。现场试验研究表明,该方法能够较好地探测燃空区扩展范围。     

测氡法探测地下气化燃烧区及移动速度研究

煤炭地下气化技术是抛弃了全部庞大的、笨重的采煤设备与地面气化设备,并将传统的地面气化转化为地下有控制的气化新技术.其具有安全性好、投资少、效率高、污染小、效益高等优点.为了使煤的燃烧和气化得到有效的控制,监测燃烧区的范围和火焰工作面移动速度是致关重要的.在分析了测氡法应用于确定燃烧区范围和移动速度可行性的基础上,本文提出了采用测氡法对急倾斜煤层中煤炭地下气化燃烧区范围和移动速度进行监测的有益探索.现场试验研究表明,该方法能够较好地探测燃烧区的范围和移动速度.     

油页岩渣在化工与环境领域的应用

针对油页岩渣在化工和环境领域的应用概况及油页岩渣的堆弃现状,进行多方位分析,发现目前在环境与化工领域回收利用油页岩渣的途径存在六点局限,导致了油页岩渣仍难以得到妥善合理处置,由油页岩渣引发的环境污染问题依旧严峻。基于对局限性的深入探讨,提出了利用油页岩渣制备社会需求量大的材料是妥善处理大量油页岩渣的新思路,并且制备工艺简单,二次能耗少。     

页岩粉流化干馏DCS设计

针对60万吨油页岩炼油中试装置,通过分析循环流化床锅炉的工艺特点,结合油页岩炼油工艺要求,对此装置进行了DCS系统的设计.设计的DCS系统提高了系统的安全性和稳定性,达到平稳生产、节能降耗的控制要求,能实现自动打印历史数据,自动报警.对加速采用油页岩流化干馏炼油技术的科研成果,实现产业化,合理利用油页岩具有一定的意义.     

黑龙江鸡西油页岩综合利用过程能效分析

建立以固体热载体干馏工艺为核心的油页岩综合利用系统,以循环流化床锅炉产生的高温热灰作为油页岩干馏工艺的热源,并添加了半焦燃烧发电部分,实现了油-电-气三联产。利用Aspen Plus软件对所构建的系统工艺进行建模,结合了黑龙江鸡西油页岩三层不同矿区的物性数据,计算了系统的物流参数和发电功率,并探讨了不同油页岩利用方式下的系统能效情况。结果表明:综合利用系统使油页岩的利用效率得到提升,含油率高的油页岩能带来更高的经济效益,但余热损失也会随之增加;随着对油页岩利用程度的加深,三种油页岩的系统能效均呈上升趋势。     

500t/d油页岩干馏系统的半焦燃烧输送数值模拟

油页岩半焦喷动床作为以固体热载体为主的油页岩干馏工艺中的重要设备,有着经济有效的燃烧方式。针对500 t/d油页岩干馏系统内的半焦喷动床燃烧输送装置,应用计算流体力学软件,采用非预混燃烧模型,对油页岩半焦喷动床内部的传热及燃烧进行数值模拟。建立了油页岩半焦热解和燃烧的模型,得到了油页岩半焦喷动床内部的温度、氧气、二氧化碳的分布。结果表明:在喷动床内形成喷射区、环隙区、喷泉区的分布明显。在顶部的喷泉区燃烧剧烈,温度变化均匀,氧气摩尔分数较低,二氧化摩尔分数较高。     

油页岩原位开采中地下水保护技术研究进展

油页岩地下原位开采是目前研究与工业发展的趋势,原位开采过程中产生的有害物质会造成地下水水质变化.在系统搜集资料和调研后,对国内外油页岩原位开采地下水保护技术研究现状进行了归纳总结.目前,有3种主要的地下水保护技术：冷冻墙技术、注浆帷幕技术、气驱控制技术.冷冻墙技术适用于低品位、储层较深（500～1 000 m）的油页岩开采;注浆帷幕技术适用于地表下百米内的浅层储藏以及工程量较小的开采条件;气驱控制技术适用于开采范围在百米以内、地层较为坚固的开采区域.针对3种技术的优缺点以及适用条件,进行技术比选,提出应用思路,以期为实际工程实施提供相关的理论基础.     

油页岩灰渣在道路材料中掺量的配比研究

随着燃油资源的紧缺,国内外已经开始大量开采油母页岩,以获得页岩中所蕴含的原油．在页岩油的提炼过程中,产生了大量的固体灰渣废弃物,对环境造成了污染．由于油页岩灰渣具有一定的活性,可将其用作修筑低等级锁块道路的材料或主要掺料．通过对油页岩灰渣与其他路用天然集料的实验室试配研究,表明其抗压强度能够满足低等级道路的使用要求,为进一步研究及推广应用提供了参考．     

大面积连续分布是页岩层系油气的标志特征——以鄂尔多斯盆地为例

非常规页岩层系油气资源大面积连续分布,是未来全球油气供应的重要接替领域。提出了页岩层系油气的地质内涵,即烃源层系生成、滞留或就近聚集在生烃层系内部或紧邻生烃层系的致密储集层中,利用新技术可实现工业开采的连续分布油气资源,包括源储一体型和源储紧邻型两种资源类型。鄂尔多斯盆地是致密油气、页岩油气等非常规页岩层系油气资源的有利发育区,中生界三叠系延长组、上古生界石炭系—二叠系源储接触面积大,页岩油气、致密油气主要在源内或近源大面积连续分布,具有“普遍含油气、储层致密、低压、低丰度”的典型地质特征,具有稳定平缓的构造面貌、较高成熟源岩广布式生排烃和大面积致密储层叠置分布的有利成藏地质背景,致密油气“甜点区(段)”主要受生烃中心和厚层砂岩分布共同控制,页岩油气“甜点区(段)”主要受富有机质页岩规模、热演化程度、天然裂缝等共同控制。随着页岩层系油气的深入勘探开发,以大面积连续分布为标志特征的页岩层系油气地质理论将深入发展,成为石油天然气地质学的下一次大飞跃。     

Combustion characteristics of Daqing oil shale and oil shale semi-cokes

Thermo-gravimetric-analysis (TGA) was used to analyze the combustion characteristics of an oil shale and semi-cokes prepared from it. The effect of prior pyrolysis and TGA heating rate on the combustion process was studied. Prior pyrolysis affects the initial temperature of mass loss and the ignition temperature. The ignition temperature increases as the volatile content of the sample decreases. TG/DTG curves obtained at different heating rates show that heating rate has little effect on ignition temperature. But the peak of combustion shifts to higher temperatures as the heating rate is increased. The Coats-Redfern integration method was employed to find the combustion-reaction kinetic parameters for the burning of oil shale and oil shale semi-coke.     

不同升温速率干馏对页岩油品质的影响

升温速率是影响油页岩热解及页岩油品质的重要因素之一.本文通过对页岩油的密度,黏度,凝点,倾点,发热量,馏程及元素分析在不同升温速率下的变化规律,来阐述升温速率对页岩油品质的影响.研究结果表明,随着升温速率的增加,页岩油的密度值逐渐变大.在实验温度为50℃条件下,页岩油的黏度值逐渐增大;然而凝点、倾点值是先增加后减小的;...     

Cementing Properties of Oil Shale Ash

The oil crisis has prompted renewed interest in direct burning of oil shale as an alternative energy source.A major problem in this process is the large portion of ash produced.The cementing properties of this ash were investigated to determine its applicability as a building material.By means of XRD, IR, NMR and ICP, we have studied the effects of burning temperature on the reactivity of ash.Maximum reactivity was obtained with ash samples produced at 700 °C to 900 °C.In this range, the strength of oil-shale-based material, with properties similar to cement, which is composed of oil shale and several other kinds of solid wastes, can achieve the standard of 42.5# cement.Our study has provided an experimental foundation and theoretical base for a massive utilization of oil shale.     

页岩油泥催化热解研究

在管式反应器上,考察了页岩油泥在不同催化剂（ Al2 O3、K2 CO3、Fe2 O3）及比例（质量比为13、15、110）下的热解行为,着重研究了催化剂对产油率和热解油馏程的影响。结果表明：油泥催化热解效果良好,碳酸钾在15时,产油率达到44.08%,氧化铝在13时,产油率达到45.42%,与无催化剂相比,分别提高了28.97%和32.89%。对馏程的促进方面,氧化铁表现突出,在15和110时,均使得重、柴油含量下降,汽油含量上涨。催化热解是按碳正离子机理进行的,重质油发生裂化反应,烷烃出现聚合反应,均提高轻质油的产量。     

油页岩资源开发利用现状与趋势

随着世界能源特别是石油需求量不断上升,油页岩这种非常规油气资源作为石油替代资源越来越受到重视。介绍了国内油页岩资源和利用概况,预测不久的将来油页岩的开发利用将会迎来发展机会。     

世界若干地区油页岩费歇尔热解生成油的比较

本文研究了油页岩经费歇尔(Fischer)热解得到的生成油,用以比较产于世界几大洲、不同沉积的12种油页岩。采用分离技术将热解生成油按化合物类型分开,分出的馏份用气相色谱鉴定。另外还比较了油页岩和页岩油的元素组成以及页岩样品的固体~(13)C核磁共振波谱。结果表明,第三纪、湖相沉积油页岩热解后,生成含有大量从低碳数到高碳数正构烷烃的石蜡基页岩油;而地质年代相对古老的海相油页岩,却生成只含低碳数烷烃的芳香基页岩油:     

油页岩含油率测定方法

油页岩是一种重要的能源矿产,其资源量巨大,是石油和天然气的替代资源.以河北省承德地区油页岩为原料,室内研究了油页岩中页岩油的提炼方法,并对加热温度的影响、页岩粒度的影响及保温时间进行了测定.