国内油页岩产业现状和发展思路

本文阐述了国内油页岩产业的现状,并对当前油页岩加工的工艺路线进行了比较和分析;在此基础上,提出了油页岩产业发展的思路。     

沥青砂油页岩的开发技术与应用

沥青砂和油页岩属于非常规能源,储量均大于常规石油储量。当今世界越来越面临能源资源匾乏的严峻挑战,开发沥青砂和油页岩越来越引起人们的重视。本文在调研了国内外沥青砂和油页岩现状的基础上,研究了沥青砂油页岩开发的主要技术原理,分析了各种异地开采和就地开采技术应用现状及其发展趋势。研究表明,我国大多数沥青砂油页岩资源埋藏较浅,适合采用异地开采技术,可移动式矿区开采技术将是异地开采技术的发展趋势,就地开采技术是未来沥青砂油页岩开采技术的重点。     

油页岩原位开采对部分地下水指标影响的分析

目前,油页岩原位开采主要集中于开采技术和工艺研究,针对开采导致的地下水环境风险影响的研究鲜有报道,该方面的研究可为建立油页岩原位开采地下水环境风险水平定量化评价模型奠定基础。本文首先对在不同热解温度、空气气氛和0.1MPa压力条件下产生的粒径≤2mm的油页岩及热解残渣进行了失重率、比表面积、元素及矿物成分分析;其次,在不同热解温度和浸取时间的条件下,通过浸取实验探究了油页岩原位开采后对地下水质量指标pH、色度、硫酸盐、氨氮和化学耗氧量（COD_Mn）的影响。结果表明：油页岩失重率与比表面积的变化规律呈现负相关性;浸取液中各项地下水质量指标主要受有机质含量、岩石组分及各元素占比变化的影响;pH和色度受热解温度及浸取时间共同影响,热解温度对硫酸盐、氨氮和COD_Mn会产生较大影响。油页岩原位开采对地下水质量存在一定的影响,在开采时需采取适当的风险防范措施。     

油页岩原位开采对地下水水质影响的研究进展

我国油页岩资源十分丰富且多数埋藏较深，油页岩原位开采技术可以大幅提高开采效率，提高经济效益。但原位开采遗留的半焦、残渣中的污染物会在水岩作用下发生溶质迁移而对地下水环境造成破坏。原位开采后，油页岩物化性质的变化对地下水水质安全起着决定性作用，同时岩层相邻水文地质的状态也会影响污染物的迁移。总结了油页岩热解前后孔隙度和渗透率的变化，阐述了国内典型油页岩矿区与地下含水层的赋存情况，综述了国内外油页岩原位开采对地下水水质的影响；重点介绍了油页岩原位开采后部分有机物、重金属等污染物的释放情况，以此初步明确油页岩原位开采对地下水水质的影响；展望了今后油页岩开采地下水环境保护的重点研究方向，以期为我国未来实现油页岩工业化开采采取必要的风险防控措施提供理论基础。     

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。     

世界第一座特大型油页岩选矿厂的设计与运行效果

介绍了新疆宝明矿业有限公司油页岩露天矿的原矿特征及可选性,确定采用重介质旋流器分选工艺;论述了油页岩选矿厂的工艺原则流程、主要工艺设备选型、设计特点以及工程效益;生产1 t油品,油页岩开采、选矿及炼油总成本约1 800～2 000元,加工成本比建设选矿厂前至少降低了1/3。     

油页岩与煤路线制油的技术经济分析和比较

液体燃料广泛应用于交通、物流和生活等行业,然而液体燃料的生产严重依赖石油。我国石油资源相对贫乏,石油对外依存度高达60%。为减少对石油的依赖,我国正积极开发石油替代资源,特别是油页岩和煤炭。但迄今少有文献报道对油页岩与煤路线生产液体燃料过程进行全面的技术经济分析和比较。本文通过对油页岩制油和煤制油分别进行建模和模拟,根据模拟从能效、投资和成本等方面对这两种路线进行分析和比较。结果表明油页岩制油的能效比煤制油低5个百分点,因为油页岩制油的原料利用率低,产品收率低。经济方面,油页岩制油的固定投资为63.34元/GJ,相比煤制油节省70%,因为油页岩制油流程短,设备结构简单。但油页岩制油的原料消耗大,生产1t液体燃料消耗24.5t油页岩,所以其成本相比煤制油仅节省6%。     

油页岩炼制过程技术经济分析

我国油页岩资源储量大, 开发油页岩可以缓解我国石油短缺问题。但迄今少有研究对现有的油页岩炼制的能量利用情况和经济效益进行系统量化分析。本文以油页岩典型炼制工艺:抚顺炉工艺和瓦斯全循环炉工艺为案例, 对两种工艺建模和模拟, 根据模拟结果分析两种工艺物流和(火用)流情况, 分析单元中质量损失和(火用)损失的组成和主要因素。基于物流和能流对两种工艺进行经济性能分析。结果表明:以油页岩处理量为418t/h为基准规模, 抚顺炉工艺的(火用)损失比瓦斯全循环炉工艺的(火用)损失高出19.5%;经济方面, 瓦斯全循环炉工艺投资费用为16.9亿元, 较抚顺炉工艺的投资费用高5.1亿元, 但是瓦斯全循环炉工艺多生产5.4t/h页岩油和84.8MW电力, 所以其投资利润率为18.6%, 较后者提高了10个百分点。     

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.