油页岩干馏技术综述

油页岩被定义为非常规油气资源,油页岩与石油、天然气、煤一样都是不可再生资源。全世界在近200年的开采过程中,都积累了不少经验。页岩油性质接近天然石油,容易加工利用,因此世界上油页岩的干馏技术多种多样。本文主要介绍了3种地下干馏技术和8种地上干馏技术原理及其工艺流程。

国内油页岩干馏技术现状与发展趋势

介绍了国内已应用及新近出现的抚顺式炉干馏、流化床干馏及脱碳工艺、对流加热油页岩开采油气、ATP干馏及ICP干馏等几种油页岩干馏技术的应用、试验情况和技术特点;对比了目前国内外应用于生产的7种干馏工艺;指出今后干馏技术发展方向应为低成本化、有利环保、技术综合化和工艺简单化,地下原位干馏将是未来发展的趋势。

世界油页岩资源研究开发利用近况——并记2016年国外两次油页岩国际会议

2016年,在国际油价处于低位震荡的情况下,世界油页岩的研究开发利用仍有所发展。2016年9月和11月,分别在爱沙尼亚和约旦召开了大型油页岩国际科技会议。当前世界上通过干馏生产页岩油的国家只有中国、爱沙尼亚和巴西,2016年全年共生产页岩油约150×10~4t,比2015年略有减少,在国际油价低迷的形势下产量下降的趋势还会继续。中国现有10座页岩油厂在生产页岩油,年产量约80×10~4t。抚顺矿业集团引进的日加工6000t颗粒油页岩的塔瑟克(ATP)干馏装置已实现正常运转。美国至今仍无油页岩干馏制油的工业化生产,但却有很多公司和大学开展了油页岩地上和地下干馏炼油的基础研究和现场试验。爱沙尼亚能源集团公司建设的Enefit 280装置于2016年9月成功运行,处理量220t/h,预计2016年底可实现完全稳定运行生产。加拿大、澳大利亚、俄罗斯等国的一些公司,或单独、或合作从事油页岩干馏新工艺的开发以及对原有工艺的改进工作。约旦、尼日利亚、土耳其等发展中国家加强了对油页岩资源的勘察及国际合作,开展了油页岩加工利用的可行性研究等。

世界油页岩研究开发利用现状——并记2015年美国油页岩会议

2015年10月在美国犹他州盐湖城召开了第35届国际油页岩会议。近一年中国、爱沙尼亚、巴西、澳大利亚、美国、约旦、土耳其等7个国家的油页岩生产及研究有了新的进展。目前世界上油页岩干馏生产页岩油的国家只有中国、爱沙尼亚和巴西,2015年共生产页岩油约151×10^4t。随着原油价格的持续降低,预计今后几年世界页岩油产量将会减少。抚顺矿业集团引进的日加工6000t颗粒油页岩的塔瑟克（ATP）干馏装置已能连续运转生产页岩油。爱沙尼亚VKG公司最近几年开始建设处理颗粒油页岩的改良的葛洛特炉,2015年夏季开始着手设计筹建第三套干馏装置。爱沙尼亚能源集团公司最近建设了由Enefit 140装置改造的Enefit 280装置,页岩油产量比以前增加了近40%,计划2015年底实现满负荷运转。美国至今仍无油页岩干馏炼油的工业生产,但有多家机构在进行油页岩地下或地上干馏炼油的现场开发和基础研究。约旦政府授权了1个地下干馏项目、3个地上干馏项目和1个油页岩发电站。

三塘湖-吐哈盆地富油煤赋存特征与资源潜力分析

富油煤是焦油产率≥7%且具备煤、油、气属性的特殊煤炭资源,是煤炭清洁利用的重要资源和开发方向,对缓解国家油气资源紧缺、推动煤化工突破性发展具有重要的科学价值。新疆东部盆地蕴藏着大量富油煤资源,为探明富油煤的赋存特征与分布规律,通过沉积环境分析,结合煤工业分析、元素分析、格金低温干馏测试等手段研究东疆富油煤聚煤规律与赋存特征,采用地质块段法估算富油煤资源量。结果表明:三塘湖盆地富油煤层主要分布于八道湾组上段(J_(1)b^(2))、三工河组(J_(1)s)以及西山窑组下段(J_(2)x^(1))3个层位,焦油产率约13.67%,总体属高油煤;吐哈盆地富油煤发育在西山窑组中段(J_(2)x^(2)),焦油产率约7.6%,总体为含-富油煤。区内富油煤总体特征为特低-中低水分、低-中低灰分、中高-高挥发分,焦油产率高,富含镜质组和壳质组等生油组分,煤化程度低,形成于湖泊-三角洲的沉积环境。研究区富油煤资源潜力大,估算三塘湖盆地2000 m以浅的富油煤资源量约670.83亿t,吐哈盆地2000 m以浅的富油煤资源量约417.55亿t,可采煤层平均厚度达9 m以上。为有效动用富油煤资源,提出煤炭地下干馏的技术设想,即通过石油工程技术在地下煤层建立热量导入和产品产出通道,通过人工加热方式使煤原位发生干馏反应,热解产物包括焦油、煤气(CH_(4)、H_(2)、轻烃C_(2+)等)、水等,煤中的碳元素主要以半焦形式留在地下,产生的二氧化碳可为三塘湖-吐哈盆地的油田提供气驱气源,剩余的二氧化碳可以利用半焦层原位埋存。煤炭地下干馏通过“取氢留碳”实现煤炭资源清洁转化,有望成为富油煤低碳绿色开发的重要技术方向。

“人造石油”与天然石油

运用油页岩干馏炼油工艺,使油页岩所含有的干酪根全部热解生成石油,这种石油称之为"人造石油"。在此基础上,欧洲有机化学家提出了干酪根热降解生油学说,奠定了"人造石油"的理论基础。"人造石油"的生产是有机化学反应过程,完全由人为操作控制完成。油页岩干馏分为地上干馏和地下原位干馏。天然石油是指烃源岩含有的干酪根在地下地质条件下热解生成的石油。如果烃源岩是在海相沉积环境中形成的,则生成的石油称之为海相石油;如果烃源岩是在陆相沉积环境中形成的,则生成的石油称之为陆相石油。不管是海相石油还是陆相石油,其沉积环境都是咸水或半咸水,其有机物主要来源也都是咸水、半咸水环境中发育的浮游藻类。用"人造石油"的理论干酪根热降解生油学说,去研究天然石油问题,是把有机化学和有机地球化学混为一谈,是错误的。美国古生代页岩油气之所以丰富,是由全球独一无二的地质条件决定的,中国不具备这种地质条件,因此中国的页岩油气并不丰富。