油页岩颗粒的燃烧模型

油页岩是一种特殊的固体化石燃料,与煤的热解和 燃烧特性有着很大的区别。该文基于实验研究所确定的油 页岩均相着火机理和油页岩的热解和燃烧特性,建立了油 页岩颗粒的低温段均相燃烧数学模型。在能量方程中耦合 了传导、对流和辐射3种形式的传热以及根据油页岩挥发 分含量大的特点增加了挥发分释放的热解反应热。同时挥 发分的大量释放使得油页岩固体颗粒的密度减少根多,模 型中考虑了挥发分的释放对油页岩固体颗粒质量的影响。 模型的计算结果与实验数据吻合较好。

油页岩颗粒的热解模型

以实验为依据,分析了油页岩的热解机理及特性,并充分考虑了油页岩中挥发分在整个热解过程的作用,在此基础上建立了与油页岩固有热解特性相适应的热解模型。在能量方程中考虑了油页岩挥发分的热解反应吸热量及其挥发分的释放对油页岩固体颗粒质量的影响,并根据油页岩的热解特性,采用分阶段模型来描述油页岩的热解过程,以减小一步本征动力学方程带来的较大误差,还对模型进行了实验验证。

回转干馏炉油页岩颗粒停留时间分布

搭建回转干馏炉冷态实验装置,通过实验研究了回转干馏炉5种转速n=17、13.3、10、6.8、3.4 r.min-1及3种倾角α=2.16°、3.24°、4.33°,在不同出料口直径/干馏炉内径Dc/D=0.4、0.56时,对油页岩颗粒停留时间分布的影响。结果表明:油页岩颗粒在回转式干馏炉内的停留时间随转速、倾角及Dc/D的增加而缩短;当转速达到3.4 r.min-1、倾角达到2.16°时,平均停留时间及平均停留时间方差均有激增情况出现。

小颗粒窑街油页岩流化床热解提油特性研究

在电炉加热流化床热解反应器上,进行了小颗粒窑街油页岩热解提油实验,研究了热解温度和固相停留时间对热解提油特性的影响,并深入分析比较不同条件制得焦油的品质。结果表明:热解反应进程、固液气三态产物分布和焦油品质主要受热解温度影响,受固相停留时间的影响相对较小。在500—600℃范围内,随着热解温度上升,热解反应从热分解阶段过渡到热缩聚阶段,液体产率和焦油品质均先上升后下降、并在550℃均达到最佳,此时液体产率为6.5%,一级热解液体产物中焦油的饱和分和芳香分质量分数分别达到30.0%和29.4%。在15—45min的固相停留时间范围内,适当延长固相停留时间有利于物料中可热解成分的析出,液体产率增大,焦油含中低温馏分及饱和分和芳香分的质量分数先增大、30 min后基本不变。

颗粒油页岩燃烧动力学模型的研究

本文对抚顺、茂名颗粒页岩的燃烧动力学进行了研究。实验数据表明,颗粒页岩的恒速升温燃烧及快速升温后的等温段燃烧均符合不变粒径的缩核反应,即包括气膜层外扩散、灰分层内扩散及化学反应动力学三项阻力同时存在的燃烧动力学模型。在Universe-68计算机上,用改进的Simplex优化法及Simplex-Runge-Kutta法,以燃烧时间的实测值与计算值的偏差最小作为最佳目标,分别求解了上述两种页岩在两种燃烧条件下的各项动力学参数,实测值与理论值吻合较好。作者用总包一级反应模型对快速升温实验的快速升温段燃烧实验数据进行处理,得到较为满意的结果。

全风化页岩颗粒化的研究

针对广西区深紫色全风化页岩在不同条件下进行较全面的颗粒化研究,相互对比,科学的分析得出最优的颗粒化条件。从而降低颗粒化周期,研究结果表明:强紫外线、风以及温度的交替对全风化页岩的颗粒化影响比较大,且温度和湿度都对颗粒化也有一定的影响。

碎屑颗粒含量与泥页岩孔隙分布关系的概念模型--以黔西北志留系龙马溪组为例

岩石的组分、结构和颗粒排列,决定了孔隙的发育特征,但从结构—成因角度探讨碎屑颗粒含量及其排列样式对泥页岩孔隙分布影响的研究较少。以黔西北志留系龙马溪组黑色泥页岩为例,基于薄片分析、XRD分析和扫描电镜等分析结果,根据碎屑颗粒排列方式,将泥页岩分为"颗粒分散状"和"纹层状"两种类型,提出泥页岩孔隙结构的概念模型,由此分析碎屑颗粒含量对孔隙发育的影响。对于"颗粒分散状"泥页岩来讲,碎屑颗粒含量低于52.4%时,主要发育黏土矿物微孔隙,孔隙度随颗粒含量的增加而减小;当碎屑颗粒含量达到52.4%时,颗粒间全部为黏土矿物充填,孔隙度最低;当碎屑颗粒含量继续增加时,粒间孔隙大量出现,孔隙度也将迅速增大。对于"纹层状"泥页岩,颗粒含量的增加会导致砂质纹层内的粒间孔隙不断增多,孔隙度也随之增大,逐渐向常规的碎屑岩储层转变。本模型有助于加深对泥页岩、致密砂岩和常规砂岩孔隙发育机理的理解,对非常规储层的预测评价也有重要启示。

桦甸小颗粒油页岩复合黏结剂成型工艺研究

采用黏土和聚乙烯醇按一定比例混合配制成复合黏结剂P-BN,以吉林桦甸粒径小于5 mm的小颗粒油页岩为原料,考察了成型工艺中黏结剂种类及加入量、水加入量、成型压力等条件对成型油页岩抗碎强度及热稳定性的影响。结果表明,适宜的成型条件为复合黏结剂P-BN加入量(占原料的质量分数)0.30%,水加入量20%,成型压力30 MPa;在上述优选条件下所制备成型油页岩的低温铝甑干馏出油率为12.03%,半焦收率为76.09%。

山东龙口中颗粒油页岩干馏装置的综述

该文介绍了龙口油页岩资源情况,龙口中颗粒干馏装置的工艺流程;论述了不同因素及不同条件对中颗粒油页岩干馏装置生产的影响;总结出龙口中颗粒干馏工艺的优缺点。

世界油页岩勘探开发加工利用近况——并记2014年国外两次油页岩国际会议

2014年,第二届国际油页岩会议在约旦死海召开,美囯科罗拉多矿业学院召开了第34届国际油页岩会议。世界油页岩资源折算为页岩油约有5×1012t。当前世界每年油页岩干馏生产页岩油约140×104t,其中中国78×104t、爱沙尼亚50×104t、巴西18×104t,澳大利亚有少量生产。颗粒页岩固体热载体干馏炼油工艺成为主要发展方向。爱沙尼亚能源公司在爱耐飞特140的基础上,建设了日处理6000t颗粒页岩的大型干馏新工艺装置爱耐飞特280。爱沙尼亚化学集团从俄罗斯引进葛洛特工艺并加以改进,命名为彼得罗特装置,已建成两台,正在进行试产。中国则引进了颗粒页岩干馏的大型工业装置,并自主创新筹建颗粒页岩干馏工业试验装置。美国至今仍无页岩干馏炼油的工业生产,但有多家公司和大学在进行油页岩地下和地上干馏炼油的现场开发和基础研究。世界上利用油页岩燃烧产汽发电的国家有爱沙尼亚、中国、以色列和德国,其中爱沙尼亚的规模最大,其他都较小。德国、法国、加拿大、意大利等发达国家的一些公司也参与了油页岩开发活动。

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。

抚顺式油页岩干馏炉型改进探究

对抚顺式低温干馏炉的优缺点进行描述,并就改善热载体在干馏炉内的分布进行炉型改造,改造后的炉型对小颗粒页岩的处理有很好的效果,弥补了抚顺炉不能处理小颗粒页岩的缺陷,提高了页岩利用率和经济效益,具有推广价值。

ATP装置成品油产量低的原因分析以及解决措施

进入2016年以来,某页岩炼油厂ATP小颗粒页岩炼油装置始终处于低产状态,页岩采油率平均在48%左右,比2015年同期水平降低约10%,严重影响成品油的产量,给企业生产经营带来困难,造成了严重的经济损失。对ATP小颗粒页岩炼油装置采油率低进行了原因分析,提出了改变页岩油粘度分布、校正计量器具、采取措施防止烃泄漏、降低干馏区压力波动等解决措施。

ATP和FHQ干馏工艺研究

页岩油是一种石油的可替代资源,油页岩经过热解得到页岩油,油页岩资源藏量非常丰富,具有广阔的开发价值和丰富的上下游产业链。ATP(AlbertaTaciukProcess)是加拿大的小颗粒油页岩干馏技术,被抚顺矿业集团引进并消化,是目前世界上唯一一套工业化生产装置。FHQ(抚顺横流气体热载体干馏技术)是抚顺矿业集团自主研发的小颗粒油页岩干馏技术。两者分别是最新的固体热载体和气体热载体干馏工艺的技术合集,从不同角度推进着油页岩产业的进步发展,总结归纳两种工艺的运行特点,提出适合我国小颗粒干馏技术的发展方向。