抚顺油页岩半焦燃烧特性

为了提高油页岩半焦燃烧特性对以油页岩半焦氧化为主要热源的抚顺油页岩炼油工艺效率,利用扫描电镜与热重分析对450、550、650℃三种不同制焦温度下的抚顺油页岩半焦(J1、J2、J3),进行了表面形态和燃烧特性分析。结果表明,由于挥发分的析出,半焦表面结构变得粗糙,羽化现象严重。由于可燃物质随制焦温度上升析出较多缘故,半焦着火温度随制焦温度的上升而增高,在20℃/min升温速率下,着火温度由J1焦样的384.7℃升高到J3焦样的408.8℃。半焦的活化能在低转化率比在高转化率时要小,这主要是由于在高转化率下,可燃物减少,灰分热阻增加。     

页岩灰和FCC催化剂调控油页岩热解产物二次反应特性

采用两段反应器对油页岩热解初级挥发分进行二次催化反应特性研究,考察了第2段反应器内不同的催化载体、反应气氛与停留时间对油气收率及品质的影响。结果表明,在考察的停留时间范围内页岩灰具有相对适中的催化活性来调控热解挥发分产物的二次反应,水蒸气气氛能够进一步提高热解油收率约5%,并能够在一定程度上抑制裂解气体中C₂~C₃组分的生成。页岩灰作为催化载体能够转化热解油中VGO（馏程>350℃）等重质组分,随停留时间增加油品馏程向轻组分转移。油品组分GC-MS结果表明,较短停留时间内（<3 s）,水蒸气添加能够有效抑制热解油中脂肪烃类的过度裂解,与氮气相比提高汽柴油馏分含量20%以上。过长的停留时间（3~5 s）会造成VGO等馏分缩聚生成焦炭,从而大幅降低热解油收率。     

全油基钻井液在油页岩地层钻井中的应用

SP-1井是以油页岩和泥质白云岩互层为目的层的辽河油田第一口预探水平井。由于油页岩地层的特殊性,解决井壁失稳现象严重、油层段轨迹控制难、钻井时效低问题是钻井工程的重点。通过处理剂研发,形成了适用于SP-1井的抗温150℃、密度为1.55 g/cm~3的全油基钻井液体系。现场应用结果表明:全油基钻井液体系的综合性能优良,具有良好的流变性、抑制性、封堵性、抗污染性、润滑性及高温稳定性,能够有效控制油页岩水化膨胀,解决井壁失稳的难题。与同类型井相比,机械钻速提高1.6倍,生产时效提高30%。     

油页岩的地下转化工艺

地下转化工艺（in situ thermal processing）就是原地加热使油页岩中的固态有机质转化为液态页岩油和一些气态物质,然后采集、输送到地面进行分离处理。与地面干馏工艺相比,该方法有许多优点：它占地面积少,费用低,对环境破坏小。介绍了国外在该工艺技术方面的研究成果及其生产流程。当今世界能源日趋紧张,我国有必要在油页岩地下转化工艺方面进行理论和技术储备。     

油页岩的综合利用

阐述了世界油页岩的储量和利用情况 ;介绍了抚顺矿业集团利用油页岩进行低温干馏生产页岩油、利用页岩废渣生产建材制品、将油页岩用作电厂燃料发电等综合利用情况     

油页岩流化床燃烧N_2O生成特性

在一个直径20mm,高450mm小型热态流化床燃烧试验台上,进行了不同运行参数对油页岩流化床燃烧过程中N2O排放特性影响的试验研究。试验研究表明,提高燃烧温度、降低过量空气系数、提高循环倍率和进行炉内石灰石脱硫等可以降低N2O的生成量,为油页岩循环流化床锅炉的设计与运行提供了基础数据。     

油页岩循环流化床锅炉返料系统调节特性试验研究

在我国首台油页岩循环流化床锅炉上进行了Ｕ型返器调节特性的工业试验,研究了Ｕ型返料器的启动特性,流化风和松动风数量对Ｕ型返料器工作性能的影响,并且给出了保证返 所需的流化风、松动风最小极限风量。讨论了Ｕ型返顺具有良好调节品质的流化风和松劝风组合调节方式,其结果可用于指导油页岩循环流化床锅炉的运行,亦可供大型循环流化床锅炉运行调节借鉴。     

油页岩单轴压缩声发射演化规律及其破坏前兆特征

为研究油页岩受载破坏过程中有效前兆特征,利用TP耦合气体逸出试验系统对油页岩开展单轴压缩声发射试验,采集岩样破坏全过程产生的声发射信号,分析岩样变形破坏声发射随时间变化规律,对岩样加载破坏过程中声发射特征方差与自相关系数进行深入分析。试验结果表明：试验过程中有明显声发射现象产生,声发射特征变化与岩样变形破坏过程有着良好的对应关系;通过分析声发射RA（上升时间/峰值幅度）与AF（平均频率）特征,岩样在试验过程中以张拉破裂为主,后期剪切破裂逐渐增多;声发射特征在临近峰值强度时快速增大,表现出明显的临界慢化现象,方差与自相关系数的突然增大可以作为岩石破坏的前兆特征,且方差的前兆特征信息的捕捉相较于自相关系数更加容易且更为可靠;将声发射b值与声发射特征参数方差结合分析,可以有效剔除试验过程产生的伪信号,方差斜率快速上升阶段出现的b值突降点,可以确定为岩石破坏前兆特征点。研究成果可为岩土工程灾害预警提供可靠依据。     

油页岩综合利用系统的能值分析

为了综合评价油页岩综合利用系统的环境可持续性,以吉林桦甸处理量为300×10⁴t/a油页岩综合利用项目为例,应用能值分析理论,构建该系统的能值评价指标体系。研究结果表明:虽然页岩油的能值转化率(Tr)要高于传统原油,但油页岩综合利用系统环境负载率(ELR)低,对环境影响小,系统可持续发展指数(ESI)较高,系统富有活力和发展潜力;与桦甸式干馏工艺相比,将锅炉灰渣用于建材,不仅能增加系统副产物,提高能值产率(EYR),还能有效地改善其他各项能值指标。     

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.