[發明專利]一種新型的油頁巖干餾煉油方法及裝置

無效

• 申請號: 201110192702.0
• 申請日: 2011-07-11
• 公開（公告）號: CN102295940A
• 公開（公告）日: 2011-12-28
• 發明（設計）人: 李術元;何繼來;唐勛;王勇;馬躍
• 申請（專利權）人: 中國石油大學(北京);龍口礦業集團有限公司
• 主分類號: C10B53/06
• 分類號: C10B53/06;C10B57/10;C10B47/00;C10B57/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 韓蕾

技術領域

本發明涉及一種油頁巖干餾煉油方法及裝置，屬于石油加工技術領域。

背景技術

油頁巖(oil?shale)又稱油母頁巖，是一種含有有機質(通常約15％-50％)的沉積巖，一般屬于高含礦物質的腐泥煤，為低熱值固體化石燃料，其色淺灰至深褐。油頁巖所含的有機質為不溶于有機溶劑的高分子聚合物，稱為油母質或干酪根(kerogen)。油頁巖的無機礦物質主要有石英、高嶺土、粘土、云母、碳酸鹽巖以及硫鐵礦等。油頁巖中無機礦物質的含量通常約占50％-85％，高于其有機質的含量。油頁巖是“人造石油”，亦即“合成液體燃料(synfuel)”的一種重要原料，在隔絕空氣的條件下經加熱干餾(約500℃)后，所含油母質分解生成頁巖油、干餾氣和頁巖半焦。頁巖油可作為燃料油，亦可進一步加工制取汽、柴油和化學品。油頁巖也可作為鍋爐燃料，用于燃燒產氣發電。

世界油頁巖資源很豐富，其礦藏遍于各地，但其分布并不均衡。根據已有的統計，共計37個國家的探明油頁巖儲量總和換算成頁巖油約4000多億噸，超過世界石油探明可采儲量的1700億噸。美國油頁巖探明儲量居世界首位，換算成頁巖油高達3000多億噸，占世界總儲量的70％以上。我國的油頁巖探明儲量換算成頁巖油約400多億噸。

目前國內外工業化的油頁巖干餾技術包括：撫順塊狀頁巖干餾爐，日處理頁巖100噸，頁巖粒度為10-85mm，油收率為65％；巴西Petrosix塊狀頁巖干餾爐，日處理頁巖6000噸，頁巖粒度為8-50mm，油收率為90％；愛沙尼亞Kiviter塊狀頁巖干餾爐，日處理頁巖1000噸，頁巖粒度為10-85mm，油收率為80％；愛沙尼亞顆粒頁巖干餾爐，日處理頁巖3000噸，頁巖粒度為0-20mm，油收率為90％；澳大利亞ATP顆粒頁巖干餾爐，日處理頁巖6000噸，頁巖粒度為0-20mm，油收率為90％。

這幾種技術的主要問題是：

1)油頁巖干餾爐沒有和循環流化床技術進行有機地結合，干餾后的半焦沒有被有效地用于燃燒發電；

2)對于塊狀頁巖干餾技術，均采用濕法出焦，半焦難以被進一步利用，且由于以氣體為熱載體，干餾氣被沖稀，冷凝回收系統龐大，氣體熱值低，難以進一步綜合利用。而且對于塊狀頁巖干餾技術，油頁巖的利用率不到85％；

3)對于顆粒頁巖干餾技術，均利用頁巖灰做熱載體，一份半焦要和三份頁巖灰混合，使混合后的半焦熱值低，難以進一步有效利用；

4)目前成熟顆粒頁巖干餾技術存在操作環節太多，制造成本高昂的缺點。

我國在油頁巖開發利用方面，與國外相比無論在基礎研究還是在煉油、發電等工程技術方面都有較大差距，尤其在產業化和工程化方面發展緩慢，難以適應國家能源可持續發展戰略的迫切要求。目前，除了在遼寧撫順、山東龍口和吉林樺甸積累了一些油頁巖干餾煉油和發電經驗外，對油頁巖的綜合開發利用還極其薄弱。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明的目的在于提供一種的新的油頁巖干餾煉油方法，采用高溫半焦、干餾氣等燃燒產生的高溫煙氣對油頁巖進行間接加熱，實現油頁巖的干餾。

本發明的目的還在于提供一種用于上述方法的油頁巖干餾煉油裝置。

為達到上述目的，本發明首先提供了一種油頁巖干餾煉油方法，其是以粒度≤15mm的油頁巖顆粒為原料，通過半焦和/或干餾氣燃燒產生的高溫煙氣對油頁巖顆粒進行間接加熱實現油頁巖干餾的方法。

本發明提供的上述干餾煉油方法中，所采用的半焦可以是油頁巖干餾過程中所產的高溫半焦，所采用的干餾氣可以是油頁巖干餾產生的部分不冷凝的干餾瓦斯氣。半焦、干餾氣燃燒之后所得到的高溫煙氣的溫度可以達到830-900℃。在采用高溫煙氣對油頁巖進行加熱時，采用的是間接加熱的方式，例如將油頁巖置于干餾段內，使干燥后的油頁巖顆粒進入干餾段，在干餾段內自上而下停留一段時間并被加熱至約500℃，在該過程中，高溫煙氣通過干餾段的爐墻將熱量傳遞給油頁巖顆粒，并采用干法出焦，高溫煙氣不會與油頁巖顆粒直接接觸，可以避免油頁巖顆粒干餾得到的半焦被頁巖灰(半焦、干餾氣燃燒之后產生的灰渣)貧化，能夠得到熱值較高的高溫半焦，這種半焦可以直接進入循環流化床鍋爐燃燒發電、發熱，克服了目前顆粒頁巖固體熱載體干餾段中所存在的半焦貧化的缺陷。半焦燃燒之后產生的頁巖灰可以直接用于生產建筑材料。