CN102206499B - 一种耐高温的油页岩粉渣冷压球及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种耐高温的油页岩粉渣冷压球，其特征在于：所述的油页岩粉渣冷压球由油页岩原矿、粘结剂和煤泥制备而成，冷压球直径为30～60mm，强度为50～200kg/cm²；其中，粘结剂占总重量的2～5%；煤泥占总重量的5～10%；油页岩原矿余量；所述的粘结剂为水泥或自制粘结剂，自制粘结剂是由质量百分比为20～40%的硼润土，20～30%的粘胶，水余量制成的；将废弃的油页岩粉渣，成功的制成油页岩粉渣冷压球入炉干馏，提取石油，油页岩粉渣冷压球强度高，在不降低出油率的同时，大大降低了采矿的成本，节约资源，减少污染，而且冷压球具有耐高温性，有效地延长了炼油炉的清炉周期，提供了工作效率。

Description

一种耐高温的油页岩粉渣冷压球及其制备方法

技术领域

本发明涉及页岩油的提炼领域，特别提供了一种耐高温的油页岩粉渣冷压球及其制备方法。

背景技术

油页岩是一种含油的岩石层，是重要的能源材料，主要用于发电、提炼页岩油等。国际上常以每吨油页岩能产出0.25桶（即0.034吨）以上页岩油的油页岩称为“油页岩矿”，或者将产油率高于４％的油页岩称为矿。我国将含油率在５％以上的油页岩定为富矿，并计算储量；含油率在５％以下的油页岩定为贫矿，不计算储量。油页岩储量巨大，如折算成发热量，全世界油页岩储量仅次于煤而列第二位，是已探明天然原油可采储量的５．４倍。我国油页岩远景储量约２万亿吨，折页岩油８００亿吨，相当于天然石油可采储量３０倍以上，仅次于美国、巴西、爱沙尼亚，居世界第四位；１９８９年探明储量３１５．６７亿吨，其中吉林省１７４．３亿吨，广东省５４亿吨、辽宁省３６亿吨。

　  油页岩可采用干馏技术炼制页岩油—人造石油，替补天然石油；亦可采用循环流化床锅炉直接燃烧发电。在当前油价居高不下形势下，页岩炼油具有良好的经济效益，是补充天然石油不足的最现实可用的一大措施；页岩坑口发电，对缺煤省、区更具有良好的经济、环保、社会效益。

但是，现有的可长期连续运转（年运行330天以上）的干馏炼油设备（国内抚顺式干馏炉和巴西式干馏炉）有4大缺点：① 8~15mm以下碎屑页岩（占总量的20~25%）被舍弃；② 块状页岩[(8~15)mm，占总量的75~80%]，炼油油收率63%（抚顺式）~90%（巴西），即10~37%页岩油损失；③ 干馏后的残渣（抚顺式称灰渣、巴西式称半焦）热值2500~3800kj/kg，热损失大；④ 排渣、废气、污水对环境污染超标。

现在的循环流化床锅炉发电厂，也有两大问题值得研究：一是灰渣本可直接制做水泥等建材，但电厂无此设施；二是页岩全部燃烧发电，等于烧掉了一部分油资源。

    油页岩的开发利用已有２００多年的历史，它不但可提炼出燃料油类、直接燃烧用于发电，而且还可炼制出合成煤气及化工原料，副产品还可用于制砖、水泥等建筑材料。但是，由于它含油率、发热值较低，开发利用成本高，在石油、煤炭价格低廉时代没有竞争力。随着全球能源需求的不断增长，世界油价飞速上涨，寻求油页岩的有效开发与经济利用的途径对于缓解能源供需矛盾、推动社会的发展具有重大的现实意义，然而，在现有的技术中即使能够对8~15mm以下的碎屑页岩进行炼油，但是仍存在一个重要的问题——清炉周期短，工作效率低。 

发明内容                                       

本发明的目的在于提供一种耐高温的油页岩粉渣冷压球，采用该油页岩粉渣冷压球作为主要炉料进行冶炼，不但可以成功的把弃之不用的或作为燃料的油页岩粉渣有效的利用起来，降低了采矿的成本，同时有效的延长了清炉的周期，提高工作效率，为国家节省了大量资源。

本发明提供了一种耐高温的油页岩粉渣冷压球，其特征在于：所述的油页岩粉渣冷压球由油页岩原矿、粘结剂和煤泥制备而成，冷压球直径为30～60 mm，强度为50～200 kg/cm²；

其中，粘结剂占冷压球总重量的2～5%；

煤泥占冷压球总重量的5～10%；

油页岩原矿余量；

所述的粘结剂为水泥或自制粘结剂，自制粘结剂是由质量百分比为20～40%的硼润土，20～30%的粘胶，水余量制成的；

其中，煤泥的添加提高了油页岩粉渣冷压球中的固定碳含量，起到了热固定和烧结的作用，提高了油页岩粉渣冷压球的耐高温性，使得在实际的炼油过程中排出的废渣成块状，有效地延长了清炉周期。

本发明提供的一种耐高温的油页岩粉渣冷压球的具体制备步骤如下，

1）将油页岩原矿粉碎至粒度小于5mm的粗粉；

2）将所得粗粉加入占总质量2～5%的粘结剂和占总质量5～10%的煤泥，经搅拌机搅拌得混合物；

3）将所得混合物用对辊成球机冷压成直径为30～60 mm，强度为50～200 kg/cm²的油页岩粉渣冷压球。

本发明提供的耐高温的油页岩粉渣冷压球，其优点在于：将废弃的油页岩粉渣，成功的制成油页岩粉渣冷压球入炉干馏，提取石油，油页岩粉渣冷压球强度高，在不降低出油率的同时，大大降低了采矿的成本，节约资源，减少污染，而且冷压球具有耐高温性，有效地延长了炼油炉的清炉周期，提供了工作效率。

具体实施方式

实施例1

油页岩粉渣R₁的水分含量为6.5%，油含量为4.4%。

取100重量份的油页岩粉渣R₁，将油页岩粉渣粉碎至粒度小于5mm，得到油页岩粗粉；以水泥为粘结剂，将占总重量5%的水泥和占总重量5%的煤泥加入油页岩粗粉中，用搅拌机搅拌均匀，得混合物；将混合物用对辊成球机冷压成直径为60mm，强度为180 kg/cm²的油页岩粉渣冷压球；将油页岩粉渣冷压球放入干馏炉中进行干馏，干馏温度为500℃，提炼石油，出油率为4.2%，清炉周期为25天。

对比例1

原矿R₁的水分含量为6.4%，含油量为4.5%，强度为120kg/cm²。

取100重量份的原矿R₁，将原矿R₁粒度大于80mm的油页岩经破碎与筛分机，将其中粒度大于8mm的油页岩放入干馏炉中进行干馏，干馏温度为500℃，粒度小于8mm的油页岩粉渣作为燃料为反应提供热量，提炼石油，油率为4.4%，清炉周期为2天。

实施例2

油页岩粉渣R₂的水分含量为6.0%，油含量为4.3%。

取150重量份的油页岩粉渣R₂，将粒度小于8mm的油页岩粉渣粉碎至粒度小于5mm，得到油页岩粗粉；将占总重量2%的自制粘结剂和占总重量10%的煤泥加入油页岩粗粉中，其中自制粘结剂是由质量百分比为20～40%的硼润土，20～30%的粘胶，水余量制成的。用搅拌机搅拌均匀，得混合物；将混合物用对辊成球机冷压成直径为30mm强度为140 kg/cm²的油页岩粉渣冷压球；将油页岩粉渣冷压球放入干馏炉中进行干馏，干馏温度为500℃，提炼石油，出油率为4.3 %，清炉周期为28天。

对比例2

原矿R₂的水分含量为5.2%，含油量为4.6%，强度为130kg/cm²。

取150重量份的原矿R₂，将原矿R₂粒度大于80mm的油页岩经破碎与筛分机，将其中粒度大于8mm的油页岩放入干馏炉中进行干馏，干馏温度为500℃，粒度小于8mm的油页岩粉渣作为燃料为反应提供热量，提炼石油，出油率为4.2%，清炉周期为1天。 

实施例3

油页岩粉渣R₃的水分含量为6.5%，油含量为3.7%。

取120重量份的油页岩粉渣R₃，将粒度小于8mm的油页岩粉渣粉碎至粒度小于5mm，得到油页岩粗粉；以水泥为粘结剂，将占总重量3%的水泥和占总重量7%的煤泥加入油页岩粗粉中，用搅拌机搅拌均匀，得混合物；将混合物用对辊成球机冷压成直径为50mm强度为100kg/cm²的油页岩粉渣冷压球；将油页岩粉渣冷压球放入干馏炉中进行干馏，干馏温度为500℃，提炼石油，出油率为3.7%，清炉周期为29天。

对比例3

油页岩粉渣R₃的水分含量为6.5%，油含量为3.7%。

取120重量份的油页岩粉渣R₃，将粒度小于8mm的油页岩粉渣粉碎至粒度小于5mm，得到油页岩粗粉；以水泥为粘结剂，将占总重量3%的水泥加入油页岩粗粉中，用搅拌机搅拌均匀，得混合物；将混合物用对辊成球机冷压成直径为50mm强度为90kg/cm²的油页岩粉渣冷压球；将油页岩粉渣冷压球放入干馏炉中进行干馏，干馏温度为500℃，提炼石油，出油率为3.6%，清炉周期为2天。 

实施例4

油页岩粉渣R₄的水分含量为5.2%，油含量为4.5%。

取120重量份的油页岩粉渣R₄，将粒度小于8mm的油页岩粉渣粉碎至粒度小于5mm，得到油页岩粗粉；将占总重量4%的自制粘结剂和占总重量8%的煤泥加入油页岩粗粉中，其中自制粘结剂是由质量百分比为20～40%的硼润土，20～30%的粘胶，水余量制成的。用搅拌机搅拌均匀，得混合物；将混合物用对辊成球机冷压成直径为40mm强度为200kg/cm²的油页岩粉渣冷压球；将油页岩粉渣冷压球 放入干馏炉中进行干馏，干馏温度为500℃，提取石油，出油率为4.2%，清炉周期为30天。

对比例4

原矿R₄的水分含量为4.1%，含油量为4.8%，强度为180kg/cm²。

取130重量份的原矿R₄，将原矿R₄粒度大于80mm的油页岩经破碎与筛分机，将其中粒度大于8mm的油页岩放入干馏炉中进行干馏，干馏温度为500℃，粒度小于8mm的油页岩粉渣作为燃料为反应提供热量，提炼石油，出油率为4.3%，清炉周期为3天。

Claims (2)

1.一种耐高温的油页岩粉渣冷压球，其特征在于：所述的油页岩粉渣冷压球由油页岩原矿、粘结剂和煤泥制备而成，冷压球直径为30～60 mm，强度为50～200 kg/cm²；

其中，粘结剂占冷压球总重量的2～5%；

煤泥占冷压球总重量的5～10%；

油页岩原矿余量；

所述的粘结剂为水泥或自制粘结剂，自制粘结剂是由质量百分比为20～40%的硼润土，20～30%的粘胶，水余量制成的。

2.一种按照权利要求1所述耐高温的油页岩粉渣冷压球的制备方法，其特征在于：油页岩粉渣冷压球的具体制备步骤如下，

1）将油页岩原矿粉碎至粒度小于5mm的粗粉；

2）将所得粗粉加入占总重量2～5%的粘结剂和占总重量5～10%的煤泥，经搅拌机搅拌得混合物；

3）将所得混合物用对辊成球机冷压成直径为30～60 mm，强度为50～200 kg/cm²的油页岩粉渣冷压球。