基于RF-PSO-SVM的油页岩干馏工艺粉尘爆炸风险评估

为准确预测油页岩干馏工艺过程粉尘爆炸风险等级,以加强油页岩粉尘爆炸事故防范能力,提出了一种快速精准的风险评估模型。按照4M分类原则将评价指标分为人、物、管理和环境4大类和30小项,采用随机森林(RF)对30项特征指标进行属性约简,进而提取关键指标;使用粒子群算法(PSO)对支持向量机(SVM)进行更新全局寻优,合理优化SVM的参数。通过随机选择30组评价数据进行测试,进行了RF-PSO-SVM模型与SVM模型、RF-SVM模型以及PSO-SVM模型对比。结果表明:该模型风险预测结果正确率最高且运行时间较短,识别准确率达93.33%,体现出该模型对油页岩干馏工艺粉尘爆炸风险预测的精准性和及时性。

页岩干馏渣制备多孔材料及其吸附性能的研究

为了处理油页岩炼油过程中产生的大量页岩干馏渣以及页岩干馏废水,本文对页岩干馏渣进行酸化改性,采用优化的改性条件制备了多孔吸附材料,以实现废物的资源化利用。采用X射线荧光光谱(XRF)、X射线粉末衍射(XRD)、N_(2)吸附-脱附等手段对所得样品进行了表征分析。将制得的吸附剂用于吸附页岩干馏废水,考察了吸附剂的改性条件、吸附剂用量、吸附温度、pH和吸附时间等因素对油去除率的影响。由XRF分析结果可知,页岩干馏渣样品的主要成分为SiO_(2)和Al_(2)O_(3),含量分别为61%和23.5%。N_(2)吸附-脱附表征分析结果表明,酸化改性前后,页岩干馏渣的比表面积分别为59.412m^(2)·g^(-1)和76.276m^(2)·g^(-1),孔径分别为3.056nm和2.271nm。吸附实验表明,酸化处理提高了页岩干馏渣的吸附性能,酸化页岩渣对油的去除率提高了22%。最佳吸附条件为:用8%硝酸酸化的页岩干馏渣吸附100mL页岩干馏废水,在55℃下吸附3h,油去除率能达到61.74%。

油页岩干馏废水中氨氮利用的工程化研究

针对油页岩干馏废水中高浓度氨氮的处理难题,本文采用吹脱-吸收法脱除油页岩干馏废水中的高浓度氨氮。工艺条件为:温度40℃,气液比2300∶1,用碱调节废水pH为10~11。经循环吸收可得到浓度15%以上的氨水。氨水可应用到油页岩干馏工艺的加热炉烟气脱硫单元,氨法脱硫后的副产品硫铵可用于矿山复垦绿化工程,由此开发了一条将污染物资源化利用的新型工艺循环处理路线。

油页岩干馏炼油智慧车间和数字化集控平台应用

抚顺矿业集团页岩炼油厂原油车间AB部始建于1991年,拥有2套页岩干馏生产装置,为提升该装置自动化程度,在此基础上重新集成自动控制系统,使之完成更高级的联锁及PID控制逻辑,尽量使温度稳定,保证单炉的原料配量给定更加精准,使干馏炉热效率大幅提升,实现智能化、流程化、标准化的新型管控模式。助推页岩炼油产业由粗放、散放型向数字化管理、自动化生产、智能化操作、绿色发展转型,逐步形成贯穿全流程、管理全覆盖的现代化页岩炼油生产格局,力求在经济发展新形势下,确保抚矿集团在非煤产业中的领先地位。增效方面,每年节约人力成本支出8.2万;节约设备维修费12.5万元;缩短影响时间75分钟,可多出页岩油26.3吨,增加收入约13.1万元;节约电费12.5万元;节约材料费8.75万元;节约蒸汽费用15万元。安全方面,对现场作业进行全面的管控,更加精确的了解现场装置及设备运行情况,更智能化的提升工厂安全,利用计算机算法来把控作业区安全,做到及时预警,及时分析处理突发状况,减少意外事故的发生,避免人身及财产的损失。环境保护方面,进一步减少污染物的排放,对现场各项数据进行实时监控,做到精确分析、节能减排,有利于提高员工的健康状况和减少对工厂附近居民的影响。

油页岩干馏残渣与玉米秸秆混烧特性

利用热重分析仪对汪清油页岩干馏残渣、玉米秸秆及二者不同比例的混合物进行了不同升温速率下的燃烧特性实验,得到了燃烧特性曲线并求解了燃烧特性参数.研究结果表明,玉米秸秆的燃烧特性明显优于油页岩干馏残渣,油页岩干馏残渣中掺入玉米秸秆后,着火温度、燃尽温度提前,综合燃烧特性得到改善;混合物的综合燃烧特性指数随升温速率的升高而增加;通过对混合物实际燃烧和理论计算热失重微熵(DTG)曲线比较,分析了混合物在燃烧过程中的相互影响,其相互影响主要发生在400～600,℃,表现为玉米秸秆固定碳的燃烧向高温区移动.用Weibull分布模拟了油页岩干馏残渣和玉米秸秆混烧的热失重(TG)曲线,模拟效果良好,表明用Weibull分布模拟此混合物反应失重是可行的.

油页岩干馏残渣与烟煤混合燃烧试验研究

采用热重分析方法,对油页岩干馏残渣、烟煤及其混合物燃烧特性进行试验研究,考察不同比例混合燃料对着火、燃烬等特性的影响;通过混合燃烧试验TG/DTG曲线与计算各组分加权平均TG/DTG曲线的对比,分析燃烧过程中油页岩干馏残渣与烟煤相互影响的机理;比较混合燃料在不同升温速率条件下的着火、燃烬等特征参数的变化。结果表明:混合燃料中烟煤比例增大,着火温度略有降低,燃烧DTG曲线峰值增大,燃烬温度降低,燃烧特性趋好;混合燃烧相互影响主要发生在燃烧低温段450～645℃之间,且燃烧试验DTG曲线峰值大于计算曲线峰值,燃烧稳定性增强;不同升温速率条件下,混合燃料随着升温速率的提高,燃烧着火延迟,反应向高温区移动,DTG曲线峰值增大,综合燃烧特性趋好。

无线技术在回转式油页岩干馏反应器中的研究与应用

回转式油页岩干馏反应器是目前应用广泛的油页岩低温干馏设备,由于设备的360连续旋转,反应器内的参数检测一直是监控的难点。基于IEEE 802.15.4无线标准,以CC2430为基础芯片,给出回转式油页岩干馏反应器ZigBee无线参数测量系统,包括传感器终端节点及协调器节点,实现现场数据采集、ZigBee无线通信及远程数据处理。在1h工作周期及100 m工作距离内的现场测试中,信号未见衰减,参数测量稳定,测量精度达到设计要求;同时上位机软件对实时数据的管理,为系统的实时监控提供测量基础。

秸秆与油页岩干馏残渣混合燃烧动力学实验研究

用热重仪对桦甸油页岩干馏残渣和玉米秸秆混合物的燃烧特性进行了动态分析,考察了掺混比例以及升温速率对燃烧的影响,得到了温度范围为40～850℃,在10、20、50和80℃/min 4种不同升温速下的燃烧特性曲线。油页岩干馏残渣和玉米秸秆混合物的整个燃烧过程分为燃烧低温段(着火温度～400℃)、中温段段(400～650℃)和燃烧高温段(650～850℃)3个阶段。随着玉米秸秆掺混比例的增加,燃烧的主要反应段由高温段向低温段过渡。升温速率提高,着火温度随之升高,峰温移向更高的温度。采用Flynn-Wall-Ozawa(FWO)法得到混合物燃烧反应动力学参数。随着玉米秸秆掺混比例的增加,混样挥发分析出阶段的活化能和频率因子呈增加趋势,而焦炭燃烧阶段的活化能和频率因子呈下降趋势。

ABR处理油页岩干馏污水的试验研究

采用厌氧折流板反应器(ABR)处理油页岩干馏污水,结果表明:污水在ABR反应器中的水力停留时间为48 h、进水CODCr<5 000 mg/L时,具有良好的处理效果,CODCr去除率>43%,最大为65%;在ABR反应器中形成了分级厌氧菌落。

A/O-MBR处理高浓度氨氮油页岩干馏废水

采用缺氧/好氧-膜生物反应器(A/O-MBR)工艺处理油页岩干馏废水,考察了启动期反应器中COD和NH4+-N的去除情况,探讨稳定期污泥混合液回流比、碳氮比和进水方式对COD、NH4+-N、TN去除效果的影响。结果表明,混合液回流比为300%~700%,TN去除率由87.67%提高至95.99%,但混合液回流比提高至900%时,其对废水处理效果影响不大。废水COD和TN的去除率随进水碳氮比的升高而提高,碳氮比由3提高至8,COD和TN的去除率分别由91.39%、82.81%提高至96.33%、92.21%。进水碳氮比为3,采用分段进水,废水TN去除率为90.05%,可提高废水处理效果。

油页岩干馏残渣和生物质混烧污染物释放特性研究

基于自行搭建的流化床试验台,对桦甸油页岩干馏残渣和生物质混合燃料进行了不同掺混比例、不同床温、不同粒径下的燃烧试验,得到了混合物燃烧后污染物气体释放的体积分数,并分析了其产生机理.结果表明:各燃料中SO2的释放体积分数与其中的含硫量成正相关性;NOx气体的产生机理复杂,其主要取决于氮元素的转化率;油页岩干馏残渣和燃料灰烬均对SO2和NOx具有吸附作用;混合燃料颗粒粒径过小会阻碍反应的继续进行,导致燃烧不彻底.

酸化-铁/碳内电解-ABR处理油页岩干馏废水

采用酸化-铁/碳内电解-ABR(厌氧折流板反应器)处理油页岩干馏废水,考察了最佳酸化条件;铁/碳内电解工艺中的铁碳比、p H值及反应时间等影响因素;ABR工艺最佳处理条件。结果表明:酸化隔油处理最优条件是将油页岩干馏废水p H值调为4.0,静沉24 h;铁/碳内电解最优条件:铁/碳质量比为5∶8,p H值为5.0,反应时间为60 min,静沉2 h;采用ABR处理铁/碳内电解出水,进水COD cr<2 000 mg/L,水力停留时间为48 h,使得挥发酚的总去除率达到100%,矿物油总去除率达到99.8%,COD cr的总去除率可达97%。出水COD cr达到污水综合排放标准(GB8978-1996)三级排放标准,说明该技术具有可行性。

萃取法去除油页岩干馏污水中酚类物质的研究

采用乙酸丁酯萃取油页岩干馏污水中的酚类物质，考察了pH、油水比、温度、搅拌强度、搅拌时间、萃取剂的重复使用次数对除酚效果的影响。试验结果表明，采用乙酸丁酯对油页岩干馏污水进行处理是可行的，其最佳处理条件为：pH值为6．50、油水比为l：5、温度为30～40℃、搅拌强度为200～300r／min、搅拌时间为10～20min，在此条件下平均除酚率可达90％以上。用乙酸丁酯萃取油页岩干馏污水，不但萃取时间短、除酚效率高，还为后续生化处理创造了条件。

油页岩干馏残渣与烟煤的混烧试验研究

在流化床燃烧试验台上对桦甸油页岩干馏残渣与鸡西烟煤的混烧特性进行试验研究。重点考察了质量掺混比、二次风率对床层温度与NOX等排放浓度的影响。结果表明:随着烟煤掺混比例的增大,炉膛出口温度升高,NOX生成量逐渐减少;随二次风率的增加一次风率降低,密相区与稀相区温差增大且NOX排放浓度减少,NOX排放满足国家标准。

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。

油页岩干馏瓦斯中丙烯积炭模拟

通过自建实验台模拟瓦斯全循环油页岩干馏工艺并进行积炭实验,以丙烯为碳源气,考察反应时间、壁面温度和气体流量对积炭的影响。结果表明,积炭量随反应时间和壁面温度(800℃以下)的增加而增加,随气体流量的增加先增加,流量达到30 m L/min后积炭量开始减少。各因素对积炭的影响程度从大到小依次为反应时间、气体流量和壁面温度,且各因素间无交互作用。

膜吸收法去除油页岩干馏污水中的氨氮

采用膜吸收的方法对经除油剂及膜过滤预处理的某页岩炼油厂油页岩干馏污水中的高浓度氨氮去除进行了现场中试实验。在进水pH值13、温度40℃、脱氮时间120 min时,氨氮去除效率为98.38%;进水pH值11、温度40℃、脱氮时间120 min时,氨氮去除率为93.24%。结果表明:膜吸收法对油页岩干馏污水具有很好的氨氮脱除效果。该方法操作简单,碱投加量较少,氨氮剩余浓度适当并可由后续生化系统去除,工程适用性强。

A/O-MBR工艺处理油页岩干馏废水的试验研究

为了摸索适合油页岩干馏废水水质特点的处理工艺,提出了"混凝沉淀-溶气气浮-A/O-MBR-纳滤"的处理工艺流程,并进行相关试验研究。在系统稳定运行后,经过优化调整工艺参数,CODCr、BOD5、NH3-N、石油类的去除率分别达到97.7%、98.2%、99.2%、99.3%,不计人工费的吨水处理运行费用约为7.6元,出水水质符合GB 8978—1996《污水综合排放标准》中石油炼化行业二级排放标准的要求,运行成本经济可行,说明该工艺处理油页岩干馏废水是切实可行的。

JX-300XP控制系统在桦甸油页岩干馏工艺中的应用

介绍了浙大中控的JX-300XP DCS控制系统的总体设计,包括硬件部分和软件部分。针对桦甸油页岩干馏工艺中干馏炉燃烧系统的多变量、强耦合、强干扰、大滞后的复杂特性采用模糊控制与自寻优相结合的方法,设计出瓦斯气压力—炉膛温度的模糊串级控制,同时协调处理氧含量和炉膛负压在一定范围内优化的控制策略,并给出基于JX-300XP DCS的实施方案。应用表明,该方案具有较强的抗干扰能力,较好地实现了桦甸油页岩干馏炉燃烧控制的稳定性和充分性的任务。

水合物法油页岩干馏气制备民用天然气研究

利用水合物气体分离技术回收和提浓油页岩干馏气中的甲烷,使其达到民用天然气的浓度标准。通过实验室自建的水合物相平衡实验测定装置,使用恒温压力搜索法确定水合分离的最佳操作条件,并在该条件下进行了多级水合分离实验。结果表明,与传统高用量(10 wt%)促进剂四丁基溴化铵(TBAB)相比,低浓度(2 wt%)的四氢呋喃(THF)即可显著促进油页岩干馏气生成水合物,仅用四级水合分离就可使CH_(4)含量由15.2%提高到92%以上。该研究结果为油页岩干馏气的水合回收利用提供了理论依据。