[發明專利]一種頁巖油的加工方法

有效

• 申請號: 200910220191.1
• 申請日: 2009-11-27
• 公開（公告）號: CN102079990A
• 公開（公告）日: 2011-06-01
• 發明（設計）人: 曹祖斌;韓冬云;趙榮祥;曹群;石薇薇;馬海燕;李廣欣;翟學研;袁萌萌;陳海麗
• 申請（專利權）人: 遼寧石油化工大學
• 主分類號: C10G53/04
• 分類號: C10G53/04;C10G21/20;C10G21/22;C10G21/16
• 代理公司: 撫順宏達專利代理有限責任公司 21102
• 代理人: 許翔

一、技術領域

本發明屬于頁巖油加工技術領域，具體涉及一種頁巖油的加工方法。

二、背景技術

頁巖油是世界十分豐富的潛在能源，它的總儲量大大地超過石油，早在800-1000年前就被作為燃料使用，20世紀30、40年代對頁巖油的開發達到了頂峰。但從20世紀50年代起，由于優質石油的供應，使頁巖油工業的發展暫時停頓了下來，直到70年代末出現能源危機，人們又重新注重頁巖油的研究開發并使用現代科學手段進行深入地分析，為頁巖油利用和深加工提供依據。頁巖油是通過低溫干餾的方法，使油母頁巖中的有機質受熱分解，而得到的各種有機化合物的混合物。與天然原油相比雖然都含有大量的碳氫化合物，但天然原油主要是由飽和烴組成，一般說來容易加工精制，而且產品性質比較穩定。頁巖油比天然原油含有更多的氮、硫、氧等有機雜環化合物及不飽和烴類化合物。目前頁巖油都作為燃料油直接燃燒使用，由于含有大量S、N、O等非烴化合物，在燃燒過程中將產生大量的NOx，SO₂等有毒氣體，同時頁巖油也沒有能夠充分的利用，既沒有經濟價值也污染環境。目前，關于頁巖油深加工研究的報道不多，其中較為成熟的是對頁巖油進行加氫處理，即加氫精制工藝。該工藝是在300-400℃的溫度、100-150大氣壓和催化劑下，將頁巖油餾分在氫壓下除掉其中的S、N、O等非烴化合物及金屬雜質等，并將不飽和組分進行加氫飽和。具有改善油品的安定性、感鉛性、煙點、顏色、氣味、燃燒性能及粘度指數等優點。但該工藝需要在高溫、高壓及催化劑條件下進行，反應條件苛刻，工藝復雜，氫耗與操作費用較高，且受到氫源供應的限制，不易實現。同時產品也較為單一，含S、N、O等非烴化合物得不到充分的利用，造成資源的浪費。

三、發明內容

本發明的目的是提供一種工藝簡單，易于操作，反應條件溫和，投入成本低，產品多樣的頁巖油的加工方法。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案為：該方法包括如下步驟：

①將頁巖油與萃取劑混合后，升溫，開始攪拌，使頁巖油與萃取劑充分混合接觸；

②停止攪拌，使萃取相和萃余相靜置分層，將萃取相和萃余相分離；

③分別對萃取相和萃余相進行蒸餾，分別得到抽出油和萃取劑及抽余油和萃取劑，將所得萃取劑進行回收。

上述萃取劑與頁巖油的重量比為：1∶1-1∶6。

上述萃取劑可選取糠醛、N-甲基吡咯烷酮、二甲亞砜或苯酚中的一種或一種以上。

步驟①中升溫至25-85℃，攪拌時間為0.5-2小時，靜置分層時間為0.5-2小時。

上述抽出油由輕、重組分組成，經蒸餾分離后，輕組分可用于提取喹啉、吡啶或酚類中的一種或多種非烴化合物；重組分可用于制備瀝青產品。

上述抽余油可直接作為催化裂化原料，經催化裂化后得汽油、煤油或柴油。

本發明的實質是采用液/液萃取的方法將頁巖油中的抽出油和抽余油分離出來。所謂的液/液萃取是指用萃取劑從液體混合物中提取其中某種組分的操作，其原理是利用溶液中各組分在所選用的溶劑中溶解度的差異，使溶質進行液液傳質，以達到分離均相液體混合物的目的。本發明工藝簡單，易于操作，反應條件溫和，常壓、低溫條件下即可進行，也無需催化劑的參與，投入成本低，經濟效益顯著。同時，產品也較為多樣，可生成由分別用于制備非烴化合物及瀝青產品的輕、重組分組成的抽出油和可直接作為催化裂化原料的抽余油，增加了產品的附加值。其中抽出油重組分粘性小、塑性大、感溫性大，可調和成不同牌號瀝青，滿足不同用途需要。

四、具體實施方式

實施例1：取吉林華甸頁巖油40kg，N-甲基吡咯烷酮萃取劑40kg，投入萃取分離儀中混合，升溫至25℃，開動攪拌，使頁巖油與N-甲基吡咯烷酮萃取劑充分混合接觸。30分鐘后停止攪拌，使萃取相和萃余相靜置30分鐘分層，將萃取相從放料口放出，使萃取相與萃余相分離。對萃取相和萃余相分別進行蒸餾，分別得到抽出油和抽余油及N-甲基吡咯烷酮萃取劑，將所得萃取劑進行回收。

抽出油經減壓蒸餾分離后，分別得到重量為8％的輕組分及92％的重組分。經測定，重組分的指標可滿足重交瀝青(GB/T?15180-2000)AH-70的標準，可制成重交瀝青；輕組分經過處理可分離出喹啉、吡啶、酚類等非烴化合物。抽余油在固定流化床催化裂化裝置上，反應溫度340℃，空速為1.5的條件下進行裂化反應，所得液收在70％左右，汽油收率在50％左右，柴油收率在10％左右，重油收率在10％左右。