樺甸頁巖油熱加工生產(chǎn)燃料油的研究

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1、維普資訊http://www.cqvip.com2第00387年卷第1月1期遼寧化工V01．37．No．1LiaoningChemicalIndustryJanuary，2008樺甸頁巖油熱加工生產(chǎn)燃料油的研究李建華，曹祖賓，王景芹，張艷維(大港油田集團(tuán)油田化學(xué)有限公司，天津大港300280)摘要：對樺甸頁巖油重油餾分(>360℃)進(jìn)行熱加工實驗，研究了樺甸頁巖油重餾分熱加工反應(yīng)的影響因素，并分析了裂解油的基本性質(zhì)。結(jié)果表明：隨著反應(yīng)時間的延長、反應(yīng)溫度的提高，裂解油收率逐漸降低，焦炭收率和氣體及損失率逐漸升高；當(dāng)反應(yīng)溫度為395℃、反應(yīng)時間為2h

2、時，裂解油的密度、凝點(diǎn)、閃點(diǎn)、運(yùn)動粘度、殘?zhí)?、灰分分別為0．875g／mL、21．50℃、64℃、19．90mln／s、0．400、0．047，裂解油的質(zhì)量已經(jīng)達(dá)到了2O重柴油的使用要求。關(guān)鍵詞：樺甸；頁巖油重餾分；熱加工；20重柴油中圖分類號：TQ062．1文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1004—0935(2008)O卜028一O3頁巖油是油頁巖中的有機(jī)質(zhì)受熱分解而得到使用。的產(chǎn)物，類似天然石油?。我國油頁巖資源非常表1原料油基本性質(zhì)豐富。國家發(fā)改委、財政部、國土資源部2006年聯(lián)合組織的全國油頁巖評價結(jié)果為：全國資源儲量達(dá)7199億t，折合頁巖油為4

3、76億t，僅次于美國居世界第二位J。在石油資源短缺的情況下，人們非常注重頁巖油的研究與生產(chǎn)。頁巖油可作為石油加工及化工生產(chǎn)企業(yè)的原料，也可根據(jù)需要調(diào)合生產(chǎn)燃料油。目前，頁巖油1．2實驗裝置的加工方案有很多，但就主要產(chǎn)品使用方向而言，本實驗采用FYX05A型間歇式高壓釜反應(yīng)器主要有生產(chǎn)“輕質(zhì)燃料”、“化工原料”及“燃料和(壓力21．6MPa，容積0．5L，轉(zhuǎn)速5O～1000r／化工原料”的加工方案J。本研究提出了一種熱min)。該裝置操作簡單，反應(yīng)過程全部在釜內(nèi)進(jìn)加工的方法對樺甸頁巖重油進(jìn)行加工以取得合格行，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)冷凝冷卻系統(tǒng)分離成氣體和輕油，燃

4、料油的方案。輕油和釜低剩余油混合后作為裂解油，焦炭經(jīng)處理后稱重。1實驗部分1．3實驗步驟1．1原料油(1)實驗采用常壓操作，升溫速率為1O℃／實驗用原料油為樺甸頁巖油重油餾分(>min，轉(zhuǎn)速為500r／min；考察不同的反應(yīng)溫度、反360℃)，其基本性質(zhì)見表1。應(yīng)時間對頁巖重油熱加工后的裂解油收率、焦炭由表1可知，樺甸頁巖油重油餾分(>360收率、氣體及損失率的影響?！?的凝點(diǎn)高、粘度大、殘?zhí)扛摺Ｅc2O重柴油的(2)對裂解油進(jìn)行基本性質(zhì)分析。主要質(zhì)量指標(biāo)相比，樺甸頁巖油的凝點(diǎn)、閃點(diǎn)、粘度、殘?zhí)?、灰分均不符?O重柴油的質(zhì)量要求。收稿日期：2007-

5、09—10因此，樺甸頁巖油重油餾分不能直接作為燃料油作者簡介：李建華(1981一)，女，工學(xué)碩士。維普資訊http://www.cqvip.com第37卷第1期李建華，等：樺甸頁巖油熱加工生產(chǎn)燃料油的研究2結(jié)果與討論2．1反應(yīng)條件對熱N-r實驗的影響本組實驗研究的是反應(yīng)溫度及反應(yīng)時間對熱加工后產(chǎn)品收率的影響，結(jié)果見圖1～3。圖3反應(yīng)溫度和反應(yīng)時間對氣體及損失率的影響由圖3可知，隨著反應(yīng)時問的延長，氣體及損失率逐漸增大；隨著反應(yīng)溫度的升高，氣體及損失率收率也逐漸升高。裂解反應(yīng)可以生成分子越來越小、沸點(diǎn)越來越低的烴類，所以在頁巖重油在加圖1反應(yīng)溫度和反

6、應(yīng)時間對裂解油收率的影響工過程中，有氣體生成；又因為反應(yīng)前后的物料平衡，氣體及損失率隨著反應(yīng)時問的延長及反應(yīng)溫度的升高逐漸增加。2．2產(chǎn)品性質(zhì)分析頁巖油類似天然石油，因此其性質(zhì)分析方法使用天然石油的性質(zhì)分析方法。樺甸頁巖油重油餾分經(jīng)熱加工后得到l2組產(chǎn)物，并對其進(jìn)行基本性質(zhì)分析，結(jié)果見表2。由表2可知，樺甸頁巖油重油餾分經(jīng)過實驗室熱加工反應(yīng)后，凝點(diǎn)由32．63c【=下降到21．5Oc【=、閃點(diǎn)由146c【=下降到64c【=、運(yùn)動粘度由36．圖2反應(yīng)溫度和反應(yīng)時間對焦炭收率的影響83mm／s下降到l9．90mm／s、密度由0．898g／mL下降到0．

7、875g／mL、殘?zhí)坑?．009下降到0．由圖1可知，隨著反應(yīng)時間的延長，裂解油收率逐漸降低；隨著反應(yīng)溫度的升高，裂解油收率也400、灰分由0．708下降到0．047。由以上數(shù)據(jù)可逐漸下降；并且時間越長、溫度越高，裂解油的收知，樺甸頁巖油重油餾分經(jīng)過加工后的產(chǎn)品質(zhì)量率越低。由圖2可知，焦炭收率隨著反應(yīng)時間的在逐漸提高，當(dāng)反應(yīng)條件為395c【=、2h時，所得的延長、反應(yīng)溫度的升高逐漸增大，并且焦炭收率隨裂解油質(zhì)量已經(jīng)符合20#重柴油的質(zhì)量要求，可著反應(yīng)溫度的提高增加幅度較大。這是由于烴類以直接作為低凝點(diǎn)，低粘度的燃料油使用。這是由于在熱加工反應(yīng)中，提

8、高反應(yīng)溫度，反在加熱的條件下，反應(yīng)基本上可以分成裂解與縮和兩個方向，裂解方向產(chǎn)生較小的分子，而縮合方應(yīng)速度迅速增加；延長反