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1、EnergyProcedia17(2012年):39-432012年未來的電力和能源系統(tǒng)國際會議油頁巖綜合利用及前景分析汽油,柴油。煤氣和半焦后的低溫干餾油頁巖生產(chǎn)的副產(chǎn)物可作為發(fā)電廠的燃料,油頁巖灰可以用作建筑材料和為土壤施肥。油頁巖干餾,煉油廠的油,半焦燃燒發(fā)電,灰渣利用有機結(jié)合在一起的理論,實現(xiàn)非固體廢棄物的排放,提高綜合利用率。油頁巖資源不僅彌補了石油短缺,而且綜合利用階段減少環(huán)境污染。此外,循環(huán)經(jīng)濟效益,環(huán)境效益和社會效益明顯提高關(guān)鍵字:綜合利用率;油頁巖干餾一、簡介油頁巖作為一種礦物,1張立東2張玄3李韶華4王清1中國吉林省吉林市
2、東北電力大學(xué)郵編132012,中國北京華北電力大學(xué),郵編1022062中國吉林省吉林市東北電力大學(xué)郵編132012摘要:隨著國際石油價格的飆升,作為一種化石燃料油頁巖,得到越來越多的關(guān)注。油頁巖的熱容量只遜色于煤,可以利用開采的油頁巖干餾生產(chǎn)石油和天然氣,或者直接燃燒發(fā)電。將頁巖油低溫度干餾可以生產(chǎn)合成粗油。油頁巖可以直接用來燃燒,通過進一步的加工處理,也可轉(zhuǎn)化為可以干餾,以提取石油。油頁巖有礦物質(zhì)和有機物組成。有機物質(zhì)中的氫含量高于其他固體化石燃料,氫與碳的重量比一般是小于10。油頁巖低溫度干餾處理可以提取頁巖油,其組成主要是液體烴和較少量
3、含有氮,硫和氧的有機化合物。油頁巖具有熱值低,易破碎,高灰,高能量波動的特點。作為一種劣質(zhì)燃料的煤矸石,需要特殊處理。隨著初級能源需求的不斷增長,國際能源機構(gòu)預(yù)測,2030年的能源要求是1990年2倍多。預(yù)計未來這一增長大部分來自化石燃料。能源需求的增加和石油價格上漲是帶來能源恐慌的主要原因,從而引發(fā)尋找具有短中期前景的替代燃料的來源。油頁巖這一非常規(guī)能源資源在未來具有廣闊的發(fā)展前景。油頁巖的開發(fā)和利用將是全球石油資源的補充和替代。近年來,國內(nèi)能源需求量遠超出了能源生產(chǎn)量,能源使用的上升速率在2003年達到13%,2004年高達15.2%。由
4、中國社會科學(xué)研究院制定的中國能源發(fā)展年度報告中指出,預(yù)計2007年至2020年石油消費量將保持較高的增長速度,將達到2006年4.07億噸,在2010年中國的石油消費數(shù)為5.63億噸,到2020年將比2006年2010年分別提高了17.42%和62.47%。然而,據(jù)統(tǒng)計在2005年12月能源生產(chǎn)總量,數(shù)據(jù)顯示國內(nèi)石油生產(chǎn)能力如下:原油年產(chǎn)量是海外的180838900t,依賴供應(yīng)達到50%,進入在2007年的能源預(yù)警期。油頁巖資源綜合利用技術(shù),其中包括干餾油頁巖煉油,半焦燃燒發(fā)電,灰渣的利用,不僅可以彌補原油緊缺的缺陷,但也可能會增加的油頁巖綜
5、合附加值在這個世界上,中國是油頁巖資源最為豐富的國家之一。國內(nèi)成品油頁巖資源主要分布在茂名市,樺甸市,撫順,龍口等地區(qū),國內(nèi)成品油頁巖資源評價工作表明,從2004年的7199137億噸到2006年,成交頁巖油資源47,614,400,000,000噸左右。國內(nèi)和海外有顯著的差距,尤其是在使用和開發(fā)油頁巖開發(fā)和項目方面。這所面臨的是困難的,迫切需要適應(yīng)國家能源的可持續(xù)發(fā)展。目前,我們在吉林樺甸,在遼寧撫順,廣東茂名油頁巖煉油廠時間,獲取得了一定的發(fā)電經(jīng)驗,積累了一些經(jīng)驗。然而,我們今天面臨的挑戰(zhàn)是,開發(fā)一種可靠的,簡單,高效和成本低廉的油頁巖綜
6、合利用過程。二、油頁巖利用由于區(qū)域的限制,油頁巖煉油廠或發(fā)電的技術(shù),沒有大規(guī)模的發(fā)展機遇,因此,干餾,發(fā)電技術(shù)背后的干餾煉油或發(fā)電的煤燃燒技術(shù),很容易導(dǎo)致嚴重的浪費,此外,伴隨著油頁巖的利用率相關(guān)的是對環(huán)境的負面影響。2.1直接燃燒發(fā)電油頁巖燃燒發(fā)電經(jīng)歷了三個階段,其中包括氣溶膠燃燒模式,流化床燃燒模式和循環(huán)流化床燃燒模式。實踐證明,循環(huán)流化床燃燒法是最好的。我們的國家已經(jīng)完成了第一個油頁巖發(fā)電廠的建設(shè),華電火電廠于1996年,具有三個65噸/小時油頁巖循環(huán)流化床鍋爐,此外,循環(huán)流化床鍋爐具有其他類型的鍋爐沒有的優(yōu)點:循環(huán)流化床鍋爐的燃燒所造
7、成的燃料顆粒和空氣強烈攪拌,延長燃料顆粒停留在爐子的時間。所以,循環(huán)流化床鍋爐可以燃燒煤粉鍋爐不能燃燒的低質(zhì)量的油頁巖等。從850到1000攝氏度,循環(huán)流化床鍋爐的燃燒溫度變化低于煤粉鍋爐的,它可以減少或抑制氮氧化物NOx的生成,這是環(huán)境友好型的。爐渣排放的碳含量是低的,所以它是適合作為建材的。2.2煉油油頁巖的理化特性,已經(jīng)確定,它可以只使用干餾方法提取頁巖油。干餾的基本原理是,在油頁巖隔離空氣的條件下,加熱到450到600攝氏度適宜的溫度范圍內(nèi),然后發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)物包含頁巖油,煤氣和半焦油。頁巖油可以直接作為燃料油使用,也可以做深度
8、處理加工,根據(jù)其成分的沸點差,精制各種餾分汽油,石油,重柴油,潤滑油。然后,作為干餾副產(chǎn)品,產(chǎn)生煤氣和半焦廢水。我國撫順反復(fù)經(jīng)歷了幾十年的商業(yè)運行測試,具有相當成熟