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抚顺油页岩干馏工艺

2018-07-30 16:38:29     所属分类:油页岩技术
抚顺油页岩干馏工艺
类型 化工
工业部门 化学工业
石油工业
原料 油页岩
产品 页岩油
公司  抚顺矿业集团公司英语Fushun Mining Group
装置 抚顺页岩油厂
发明年份 1920年代

抚顺油页岩干馏工艺是一种页岩油提取的地上干馏技术,以东北的页岩油的主要产地辽宁抚顺命名。

目录

  • 1 历史
  • 2 技术
  • 3 商业应用
  • 4 参考文献

历史

抚顺工艺是在1920年代提取页岩油时发展的一项技术[1]。抚顺工艺的商业应用开始于1930年,[2][3] 第二次世界大战后,页岩油的生产停止,直到1949年,100个抚顺页岩油干馏工艺装置恢复生产[4]。1950年,共有266个装置在运转,每个产能是每天100–200吨页岩油[2]

1960年代大庆油田发现后,页岩油产量开始下降,中石化在1990年代停止生产页岩油[4]。而与此同时,抚顺矿业集团公司英语Fushun Mining Group下属页岩炼油厂组建,应用抚顺工艺生产页岩油,并于1992年投产[3]。2005年,成为世界最大的页岩油生产国 [2]

1985年至1986年,中石化在约旦试验抚顺工艺生产页岩油,尽管技术上可行,但因为成本太高而终止[5][6]

技术

抚顺工艺被归为内燃技术,但也用到外热工艺[7]。抚顺工艺采用竖直圆柱形摇臂干馏炉,外层为钢板,内层衬以耐火砖。干馏炉高度超过10米(33英尺),内径约3米(9.8英尺)。油页岩原料颗粒大小为 10至75毫米(0.4至3.0英寸),从上部送入干馏炉。在干馏炉上部,页岩油干燥和被上升的热气加热,上升的热气穿过下降的油页岩,使油页岩分解。热解发生的温度约为 500 °C(930 °F)。[1] 产生的油蒸汽和热气从底部直接上升到干馏炉顶部并排出,而在基维特工艺英语Kiviter process里,热气是从侧面进入干馏炉加热油页岩颗粒。[8] 在热解过程中,油页岩被分解为页岩焦,与上升的空气蒸汽一起在干馏炉的下半部燃烧,以加热气体,用于分解所需。这些气体会被重复利用,从干馏炉排出之后,会在冷凝系统里冷却,页岩油也在这一系统里冷凝,气体在加热炉里从500 °C(930 °F)重新加热到700 °C(1,290 °F),然后重新输入到干馏炉。页岩灰从干馏炉底部的旋转的水盆排出,水盆封住干馏炉,并起到冷却干馏炉作用。[1]

抚顺工艺里,干馏炉是一套装置中的一部分,另外还包括物料系统、油烟气系统、冷却及循环水系统和页岩油回收系统,而基维特工艺里,整个装置只有干馏炉。回热炉紧邻干馏炉,两个循环将二者联系起来,即燃烧循环和气体加热循环。在燃烧循环,炉子被加热到1,000 °C(1,830 °F)。燃烧循环完成后,从冷凝系统来的干馏炉气体输入到炉子里加热。[8] 多个炉子交替使用,一直保证有一个炉子用来加热干馏炉气体。一般情况下,有20个干馏炉共用一个冷凝系统和一套加热炉。[1]

抚顺工艺的优点是投资小和稳定性高[9]。这一工艺另一突出的优点是热效率很高,但是,由于需要往干馏炉里加空气,氮气会稀释热解气体。另外,过量的氧气会烧掉产出的一部分页岩油,因此会减少页岩油产量。根据费歇尔分析法英语Fischer Assay测定,抚顺炉的油产率约为65%。[1] 抚顺工艺的缺点是页岩废料大和耗水量大,平均每生产1桶页岩油需要消耗6–7倍的水量。该工艺不适合于粒径很小和油含量低于5%的矿石。[9]

由于单个干馏炉容量有限,抚顺工艺只适用于小规模的干馏厂,处理页岩气产率低的低品质油页岩[1]

商业应用

抚顺工艺只有采用。抚顺矿业集团下属有世界最大的页岩油厂,有180个抚顺式炉。[6][8]每个抚顺炉每小时能处理约4吨油页岩[6][8]

参考文献

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 Qian, Jialin; Wang, Jianqiu. World oil shale retorting technologies (PDF). Amman, Jordan: International Oil Shale Conference. 2006-11-07 [2009-02-14]. (原始内容 (PDF)存档于2008年5月27日). 
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 Shale oil: Perspective with China focus (PDF). Intelligence Dynamics. 2007-03-07 [2009-02-14]. (原始内容 (PDF)存档于2014-07-14). 
  3. ^ 3.0 3.1 Dyni, John R. Geology and resources of some world oil-shale deposits. Scientific Investigations Report 2005–5294 (PDF). U.S. Department of the Interior. U.S. Geological Survey. 2006 [2009-02-14]. 
  4. ^ 4.0 4.1 Qian, Jialin; Wang, Jianqiu; Li, Shuyuan. Oil Shale Activity in China (PDF). 26th Oil Shale Symposium. Colorado School of Mines. 2006 [2009-02-14]. 
  5. ^ Alali, Jamal; Abu Salah, Abdelfattah; Yasin, Suha M.; Al Omari, Wasfi. Oil Shale in Jordan (PDF). Natural Resources Authority of Jordan. 2006 [2009-02-17]. [失效链接]
  6. ^ 6.0 6.1 6.2 Yin, Liang. Current status of oil shale industry in Fushun, China (PDF). Amman, Jordan: International Oil Shale Conference. 2006-11-07 [2009-02-14]. (原始内容 (PDF)存档于2007年9月28日). 
  7. ^ Burnham, Alan K.; McConaghy, James R. Comparison of the acceptability of various oil shale processes (PDF). Golden: 26th Oil shale symposium. 2006-10-16 [2009-01-04]. UCRL-CONF-226717. 
  8. ^ 8.0 8.1 8.2 8.3 Purga, Jaanus. Today's rainbow ends in Fushun (PDF). Oil Shale. A Scientific-Technical Journal (Estonian Academy Publishers). 2004, 21 (4): 269–272 [2009-02-14]. ISSN 0208-189X. 
  9. ^ 9.0 9.1 Present development status of oil shale. China Chemical Reporter. 2008-11-26 [2009-02-17]. 
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