CN106701138B - 一种油页岩液化方法 - Google Patents

一种油页岩液化方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106701138B
CN106701138B CN201611183547.5A CN201611183547A CN106701138B CN 106701138 B CN106701138 B CN 106701138B CN 201611183547 A CN201611183547 A CN 201611183547A CN 106701138 B CN106701138 B CN 106701138B
Authority
CN
China
Prior art keywords
oil
oil shale
reaction kettle
shale
reaction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201611183547.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106701138A (zh
Inventor
杨天华
周兵
开兴平
李秉硕
李润东
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenyang Aerospace University
Original Assignee
Shenyang Aerospace University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenyang Aerospace University filed Critical Shenyang Aerospace University
Priority to CN201611183547.5A priority Critical patent/CN106701138B/zh
Publication of CN106701138A publication Critical patent/CN106701138A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106701138B publication Critical patent/CN106701138B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G1/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal
    • C10G1/002—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal in combination with oil conversion- or refining processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G1/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal
    • C10G1/008—Controlling or regulating of liquefaction processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G2300/00—Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
    • C10G2300/80—Additives

Abstract

本发明公开了一种油页岩液化方法，属于石油化工领域，通过，搅拌溶解、置换气体、加热反应，冷却集气，清洗过滤后，得到液体产物和固体，将液体产物在恒温旋转蒸发器蒸发，去除溶剂乙醇后得到页岩油，最后分离出的固体恒温干燥得到残渣，本发明的优点是以油页岩为原料制备页岩油，可以缓解化石能源日益短缺及其利用产生的相关问题；油页岩资源储量大，便于大量开发使用；无需对油页岩进行干燥预处理，降低了反应过程的能量消耗和投资成本，能量利用率高，反应产物易于分离，有利于工业化应用，产生的气体和固体副产物均可收集利用，节能环保。

Description

一种油页岩液化方法
技术领域
本发明涉及一种油页岩液化方法。
背景技术
随着社会经济的快速发展和人民生活水平的提高，人类对化石能源的需求和依赖日益明显，我国能源不算丰富，人均能源资源量远小于世界平均水平，尤其是石油探明开采储量只有世界总量的2.3％，中国已成为仅次于美国的世界第二大石油消费国，对进口石油的依存度已经超过60％。石油供需矛盾是中国能源发展难以回避的问题，不仅阻碍国家的经济发展，更威胁到国家安全。所以，需要寻找一种可以代替石油的资源来解决这一矛盾，油页岩成为理想的替代品。油页岩又称油母页岩，是一种固体可燃矿产，由矿物质和有机质组成，是一种理想的石油替代品。国际能源机构把油页岩、重质原油、超重原油及沥青砂等称为非常规石油，并认为未来世界能源安全将更多地依赖非常规石油的供应。资料表明，世界油页岩储量约10万亿吨，相当于5000亿吨页岩油，我国油页岩资源丰富，预测资源为7199亿吨，折合页岩油约476亿吨，远高于我国已探明的石油储量。油页岩制油也成为了实施国家石油安全战略的可用对策之一。所以开发提高可利用范围及利用效率的新技术、新工艺、新设备对我国来说很有必要。
液化技术作为一种新型的技术，是近几年生物质和煤高效转化技术研究的热点，液化是在一定的温度和压力下，以水或其它有机溶剂为反应介质，将原料物质转化为液体燃料或其它高价值化学物品的一种热化学转化技术，液化技术转化效率高，并且对于原料的含湿量没有限制，无需对原料进行干燥处理，有利于含水量高的原料直接利用。其中乙醇是一种绿色有机可再生溶剂，其反应条件更加温和，及对设备的要求也较低。乙醇不仅可以提供活性氢，而且可以作为反应溶剂，能更快的氢化液化中间产物，阻止其聚合成焦，是液化技术中比较常用的有机溶剂。
目前，关于液化方面主要集中在生物质方面，但生物质的含氧量相对较高，产生的生物油热值比较低，油页岩液化在国内外未见报道，因而，本发明公开了一种油页岩在亚/超临界乙醇中的液化方法。
发明内容
本发明的技术任务是针对以上现有技术的不足，而提供一种油页岩液化方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种油页岩液化方法，其特征在于：包括如下步骤；
步骤一：将油页岩粉末和乙醇加入到干净的间歇式高温高压反应釜内，接着用玻璃棒搅拌均匀，并将反应釜密封，然后用惰性气体置换反应釜内空气；
步骤二：打开电源以4-5.5℃/min的升温速率对反应釜进行加热；
步骤三：反应结束后，卸下夹套，用风扇对反应釜进行冷却，待冷却至25—30℃时，打开排气阀，通过排水法收集气体；
步骤四：打开反应釜，倒出油及残渣混合物，用有机溶剂先后清洗反应釜的内壁和反应釜内的管线，得到有机液体和残渣的混合物；
步骤五：将步骤四中的混合物分别通过有机滤膜过滤及丙酮抽提后，得到液体产物和固体，将液体产物在恒温旋转蒸发器蒸发去除溶剂乙醇后得到页岩油，最后分离出的固体恒温干燥得到残渣。
进一步改进：所述乙醇为无水乙醇，所述的惰性气体为高纯氮气。
进一步改进：在步骤二中将反应釜的温度加热到280～360℃，保持30～270min加热时间，加热时的压强为5～30MPa。
进一步改进：在步骤四中的有机溶剂为无水乙醇或丙酮。
进一步改进：在步骤五中，所述恒温旋转蒸发器的温度为80℃，恒温干燥的温度为105℃，时间为4h，有机滤膜孔径为0.45um。
本发明的优点：1、以油页岩为原料制备页岩油，可以缓解化石能源日益短缺及其利用产生的相关问题；2、油页岩资源储量大，世界油页岩储量约10万亿吨，我国油页岩资源丰富，预测资源为7199亿吨，便于大量开发使用；3、无需对油页岩进行干燥预处理，降低了反应过程的能量消耗和投资成本，能量利用率高，反应产物易于分离，有利于工业化应用，4、本发明是对液化技术在原料选择方向的拓展，是对该技术的有益完善和补充；5、相对于油页岩低温干馏，液化产油率比较高，且产生的页岩油含水率和含氧量相对较低，液化页岩油品质比较高；6、产生的页岩油可进一步处理加工制备高品位液体替代燃料或化工原料，也可直接做锅炉燃料，产生的气体和固体副产物均可收集利用，节能环保。
附图说明
图1是发明结构框架示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做以下详细说明。
实施例一：先将20g的油页岩粉末和200ml乙醇加入到干净的间歇式高温高压反应釜内，接着用玻璃棒搅拌均匀，然后密封反应釜，用高纯氮气置换釜内空气，打开电源以4-5.5℃/min的升温速率对反应釜进行加热，温度加热到280℃，反应时间为30min，压强在5MPa，在液化反应中乙醇溶剂保持在亚/超临界状态，接着反应结束后，卸下夹套，利用风扇对反应釜进行冷却，冷却至30℃左右时，打开排气阀，通过排水法收集气体，然后打开反应釜，倒出油及残渣混合物，用有机溶剂先后清洗釜内壁和釜内管线，得到有机液体和残渣混合物，最后将上述混合物分别通过有机滤膜过滤及丙酮抽提后，得到液体产物和固体，将液体产物在恒温旋转蒸发器蒸发，去除溶剂乙醇后得到页岩油，最后分离出的固体恒温干燥得到残渣，其产油率为0.83％。
实施例二：基本步骤与实施例相同，其中在反应釜进行加热时，温度加热到320℃，反应时间为30min，压强在20MPa，在这种条件下的产油率是3.42％。
实施例三：基本步骤与实施例相同，其中在反应釜进行加热时，温度加热到360℃，反应时间为210min，压强在30MPa，在这种条件下的产油率是18.15％。
实施例四：基本步骤与实施例相同，其中在反应釜进行加热时，温度加热到360℃，反应时间为270min，压强在30MPa，在这种条件下的产油率是13.53％。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (4)

1.一种油页岩液化方法，其特征在于：包括如下步骤；
步骤一：将油页岩粉末和乙醇加入到干净的间歇式高温高压反应釜内，接着用玻璃棒搅拌均匀，并将反应釜密封，然后用惰性气体置换反应釜内空气；
步骤二：打开电源以4-5.5℃/min的升温速率对反应釜进行加热，将反应釜的温度加热到280～360℃，保持30～270min加热时间，加热时的压强为5～30MPa；
步骤三：反应结束后，卸下夹套，用风扇对反应釜进行冷却，待冷却至25—30℃时，打开排气阀，通过排水法收集气体；
步骤四：打开反应釜，倒出油及残渣混合物，用有机溶剂先后清洗反应釜的内壁和反应釜内的管线，得到有机液体和残渣的混合物；
步骤五：将步骤四中的混合物分别通过有机滤膜过滤及丙酮抽提后，得到液体产物和固体，将液体产物在恒温旋转蒸发器蒸发去除溶剂乙醇后得到页岩油，最后分离出的固体恒温干燥得到残渣。
2.根据权利要求1所述的一种油页岩液化方法，其特征在于：所述乙醇为无水乙醇，所述的惰性气体为高纯氮气。
3.根据权利要求1所述的一种油页岩液化方法，其特征在于：在步骤四中的有机溶剂为无水乙醇或丙酮。
4.根据权利要求1所述的一种油页岩液化方法，其特征在于：在步骤五中，所述恒温旋转蒸发器的温度为80℃，恒温干燥的温度为105℃，时间为4h，有机滤膜孔径为0.45um。
CN201611183547.5A 2016-12-20 2016-12-20 一种油页岩液化方法 Active CN106701138B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611183547.5A CN106701138B (zh) 2016-12-20 2016-12-20 一种油页岩液化方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611183547.5A CN106701138B (zh) 2016-12-20 2016-12-20 一种油页岩液化方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106701138A CN106701138A (zh) 2017-05-24
CN106701138B true CN106701138B (zh) 2018-06-29

Family

ID=58939425

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611183547.5A Active CN106701138B (zh) 2016-12-20 2016-12-20 一种油页岩液化方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106701138B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112899006B (zh) * 2019-11-19 2022-01-21 上海工程技术大学 一种油页岩低温抽提结合精馏塔耦合制油系统及方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4043897A (en) * 1974-04-29 1977-08-23 Union Oil Company Of California Oil shale retorting
CN104178202A (zh) * 2014-09-05 2014-12-03 张国柱 油砂萃取分离工艺方法
CN105505427A (zh) * 2014-09-26 2016-04-20 通用电气公司 从含油物质提取油的方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4043897A (en) * 1974-04-29 1977-08-23 Union Oil Company Of California Oil shale retorting
CN104178202A (zh) * 2014-09-05 2014-12-03 张国柱 油砂萃取分离工艺方法
CN105505427A (zh) * 2014-09-26 2016-04-20 通用电气公司 从含油物质提取油的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN106701138A (zh) 2017-05-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2460757C1 (ru) Способ и оборудование для многостадийного ожижения углеродосодержащего твердого топлива
CN105461758B (zh) 一种提高褐煤腐植酸抽提率的方法
CN103275754B (zh) 从煤直接液化残渣中分离液化重质油和沥青类物质的方法
CN104531187A (zh) 由烟煤热解制取焦油、煤气和半焦的方法
CN102733008A (zh) 一种利用煤直接液化残渣基沥青烯类物质制备碳纤维的方法
CN106701138B (zh) 一种油页岩液化方法
CN109988548A (zh) 高温相变蜡及其制备方法
CN108587669B (zh) 一种页岩气油基钻屑资源化利用方法
CN103305252A (zh) 一种煤和藻类共液化制备液体燃料的方法
CN103509571B (zh) 一种粉煤干馏热解和延迟焦化组合分质利用技术
CN204589076U (zh) 一种耦合气体和固体热载体的油页岩综合利用系统
CN203947083U (zh) 具有热能置换功能的生物质热解气化系统
CN101486461B (zh) 一种活性炭酸回收工艺
CN106380403B (zh) 高效分离草酸二甲酯与碳酸二甲酯的方法
CN204644309U (zh) 蒸汽负压脱苯方法使用的装置
CN203461846U (zh) 一种化产蒸氨和脱硫的热集成装置
CN106947547A (zh) 一种粉煤加压气化工艺产合成氨系统的蒸汽自给方法
CN103846055A (zh) 一种回收富水生物质中能量的热回收方法和系统
CN105936562A (zh) 利用热耦合处理煤化工酚氨废水的节能方法及装置
CN103468285B (zh) 粉煤热解中低温煤焦油制取燃料油的方法
CN201842812U (zh) 用于提高反应釜产率和降温速度的装置
CN210528866U (zh) 一种含油固体综合处理及回收系统
CN106927991B (zh) 沥青质的水蒸气热等离子体裂解处理方法
CN204848770U (zh) 一种降低焦炭产率的低循环比焦化装置
CN105087091B (zh) 一种制备合成天然气的工艺

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant