CN102079990A - 一种页岩油的加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种页岩油的加工方法，包括如下步骤：将页岩油与萃取剂混合后，升温，开始搅拌，使页岩油与萃取剂充分混合接触；停止搅拌，使萃取相和萃余相静置分层，将萃取相和萃余相分离；分别对萃取相和萃余相进行蒸馏，分别得到抽出油和萃取剂及抽余油和萃取剂，将所得萃取剂进行回收。本发明工艺简单，易于操作，反应条件温和，常压、低温条件下即可进行，也无需催化剂的参与，投入成本低，经济效益显著。同时，产品也较为多样，可生成由分别用于制备非烃化合物及沥青产品的轻、重组分组成的抽出油和可直接作为催化裂化原料的抽余油，增加了产品的附加值。其中抽出油重组分粘性小、塑性大、感温性大，可调和成不同牌号沥青，满足不同用途需要。

Description

一种页岩油的加工方法
一、技术领域
本发明属于页岩油加工技术领域，具体涉及一种页岩油的加工方法。
二、背景技术
页岩油是世界十分丰富的潜在能源，它的总储量大大地超过石油，早在800-1000年前就被作为燃料使用，20世纪30、40年代对页岩油的开发达到了顶峰。但从20世纪50年代起，由于优质石油的供应，使页岩油工业的发展暂时停顿了下来，直到70年代末出现能源危机，人们又重新注重页岩油的研究开发并使用现代科学手段进行深入地分析，为页岩油利用和深加工提供依据。页岩油是通过低温干馏的方法，使油母页岩中的有机质受热分解，而得到的各种有机化合物的混合物。与天然原油相比虽然都含有大量的碳氢化合物，但天然原油主要是由饱和烃组成，一般说来容易加工精制，而且产品性质比较稳定。页岩油比天然原油含有更多的氮、硫、氧等有机杂环化合物及不饱和烃类化合物。目前页岩油都作为燃料油直接燃烧使用，由于含有大量S、N、O等非烃化合物，在燃烧过程中将产生大量的NOx，SO2等有毒气体，同时页岩油也没有能够充分的利用，既没有经济价值也污染环境。目前，关于页岩油深加工研究的报道不多，其中较为成熟的是对页岩油进行加氢处理，即加氢精制工艺。该工艺是在300-400℃的温度、100-150大气压和催化剂下，将页岩油馏分在氢压下除掉其中的S、N、O等非烃化合物及金属杂质等，并将不饱和组分进行加氢饱和。具有改善油品的安定性、感铅性、烟点、颜色、气味、燃烧性能及粘度指数等优点。但该工艺需要在高温、高压及催化剂条件下进行，反应条件苛刻，工艺复杂，氢耗与操作费用较高，且受到氢源供应的限制，不易实现。同时产品也较为单一，含S、N、O等非烃化合物得不到充分的利用，造成资源的浪费。
三、发明内容
本发明的目的是提供一种工艺简单，易于操作，反应条件温和，投入成本低，产品多样的页岩油的加工方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：该方法包括如下步骤：
①将页岩油与萃取剂混合后，升温，开始搅拌，使页岩油与萃取剂充分混合接触；
②停止搅拌，使萃取相和萃余相静置分层，将萃取相和萃余相分离；
③分别对萃取相和萃余相进行蒸馏，分别得到抽出油和萃取剂及抽余油和萃取剂，将所得萃取剂进行回收。
上述萃取剂与页岩油的重量比为：1∶1-1∶6。
上述萃取剂可选取糠醛、N-甲基吡咯烷酮、二甲亚砜或苯酚中的一种或一种以上。
步骤①中升温至25-85℃，搅拌时间为0.5-2小时，静置分层时间为0.5-2小时。
上述抽出油由轻、重组分组成，经蒸馏分离后，轻组分可用于提取喹啉、吡啶或酚类中的一种或多种非烃化合物；重组分可用于制备沥青产品。
上述抽余油可直接作为催化裂化原料，经催化裂化后得汽油、煤油或柴油。
本发明的实质是采用液/液萃取的方法将页岩油中的抽出油和抽余油分离出来。所谓的液/液萃取是指用萃取剂从液体混合物中提取其中某种组分的操作，其原理是利用溶液中各组分在所选用的溶剂中溶解度的差异，使溶质进行液液传质，以达到分离均相液体混合物的目的。本发明工艺简单，易于操作，反应条件温和，常压、低温条件下即可进行，也无需催化剂的参与，投入成本低，经济效益显著。同时，产品也较为多样，可生成由分别用于制备非烃化合物及沥青产品的轻、重组分组成的抽出油和可直接作为催化裂化原料的抽余油，增加了产品的附加值。其中抽出油重组分粘性小、塑性大、感温性大，可调和成不同牌号沥青，满足不同用途需要。
四、具体实施方式
实施例1：取吉林华甸页岩油40kg，N-甲基吡咯烷酮萃取剂40kg，投入萃取分离仪中混合，升温至25℃，开动搅拌，使页岩油与N-甲基吡咯烷酮萃取剂充分混合接触。30分钟后停止搅拌，使萃取相和萃余相静置30分钟分层，将萃取相从放料口放出，使萃取相与萃余相分离。对萃取相和萃余相分别进行蒸馏，分别得到抽出油和抽余油及N-甲基吡咯烷酮萃取剂，将所得萃取剂进行回收。
抽出油经减压蒸馏分离后，分别得到重量为8％的轻组分及92％的重组分。经测定，重组分的指标可满足重交沥青(GB/T 15180-2000)AH-70的标准，可制成重交沥青；轻组分经过处理可分离出喹啉、吡啶、酚类等非烃化合物。抽余油在固定流化床催化裂化装置上，反应温度340℃，空速为1.5的条件下进行裂化反应，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。
实施例2：取抚顺页岩油40kg，糠醛萃取剂10kg，投入萃取分离仪中混合，升温至60℃，开动搅拌，使页岩油与糠醛萃取剂充分混合接触。60分钟后停止搅拌，使萃取相和萃余相静置60分钟，将萃取相从放料口放出，使萃取相与萃余相分离。对萃取相和萃余相分别进行蒸馏，分别得到抽出油和抽余油及糠醛萃取剂，将所得萃取剂进行回收。
抽出油经减压蒸馏分离后，分别得到重量为6％的轻组分及94％的重组分。经测定，重组分的指标可满足重交沥青(GB/T 15180-2000)AH-70的标准，可制成重交沥青；轻组分经过处理可分离出喹啉、吡啶、酚类等非烃化合物组分。抽余油在固定流化床催化裂化装置上，反应温度340℃，空速为1.5的条件下进行裂化反应，所得液收在70％左右，汽油收率在40％左右，柴油收率在15％左右，重油收率在15％左右。
实施例3：取吉林华甸页岩油60kg，N-甲基吡咯烷酮萃取剂10kg，投入萃取分离仪中混合，升温至85℃，开动搅拌，使页岩油与N-甲基吡咯烷酮萃取剂充分混合接触。120分钟后停止搅拌，使萃取相和萃余相静置120分钟分层，将萃取相从放料口放出，使萃取相与萃余相分离。对萃取相和萃余相分别进行蒸馏，分别得到抽出油和抽余油及N-甲基吡咯烷酮萃取剂，将所得萃取剂进行回收。
抽出油经减压蒸馏分离后，分别得到重量为5％的轻组分及95％重组分。经测定，重组分与60#道路石油沥青指标(SH/T 0522-2000)接近，可制成道路沥青；轻组分经过处理可分离出喹啉、吡啶、酚类等非烃化合物组分。抽余油在固定流化床催化裂化装置上，反应温度340℃，空速为1.5的条件下进行裂化反应，所得液收在65％左右，汽油收率在45％左右，柴油收率在10％左右，重油收率在10％左右。

Claims (8)

1.一种页岩油的加工方法，包括如下步骤：
①将页岩油与萃取剂混合后，升温，开始搅拌，使页岩油与萃取剂充分混合接触；
②停止搅拌，使萃取相和萃余相静置分层，将萃取相和萃余相分离；
③分别对萃取相和萃余相进行蒸馏，分别得到抽出油和萃取剂及抽余油和萃取剂，将所得萃取剂进行回收。
2.根据权利要求1所述的一种页岩油的加工方法，其特征是：所述的萃取剂与页岩油的重量比为：1∶1-1∶6。
3.根据权利要求1或2所述的一种页岩油的加工方法，其特征是：所述的萃取剂可选取糠醛、N-甲基吡咯烷酮、二甲亚砜或苯酚中的一种或一种以上。
4.根据权利要求1或2所述的一种页岩油的加工方法，其特征是：步骤①中升温至25-85℃。
5.根据权利要求1或2所述的一种页岩油的加工方法，其特征是：步骤①中搅拌时间为0.5-2小时。静置分层时间为0.5-2小时。
6.根据权利要求1或2所述的一种页岩油的加工方法，其特征是：步骤②中静置分层时间为0.5-2小时。
7.根据权利要求1或2所述的一种页岩油的加工方法，其特征是：所述的抽出油由轻、重组分组成，经蒸馏分离后，轻组分可用于提取喹啉、吡啶或酚类中的一种或多种非烃化合物；重组分可用于制备沥青产品。
8.根据权利要求1或2所述的一种页岩油的加工方法，其特征是：所述的抽余油可直接作为催化裂化原料，经催化裂化后得汽油、煤油或柴油。
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