油砂干馏热解实验研究

第18喜第2期烟台职业学院学镇Vol18 No.22012年6月Joural of Yantai Vocational CollgeJun 2012油砂干馏热解实验研究°昊兴明(抚顺矿业集团有限责任公司页岩油化工厂，辽宁抚顺113000)摘4:油砂为非常规油气资源，其开发利用战略意义重大。采用外热式管式炉干馏试验装置进行实验。通过干馏实验获取油砂中的油气，经冷蔓回收气.液产品，配合铝甑及工业分析进行对比分析。获取油砂干馏的升温曲线.升温速率,油砂油收率及确的分布及形态。为验证干馏工艺的适用性，完善适合的干馏加工路线及各种千愉参数提供实验室支林，对后继的工业化生产模索经验和数据资料储备。实验姑论裴明干馏工艺适合油砂制油,油砂油凝点较低，瓦斯热值高，550C即达到干愧终点。同时对硫化氢的治理提出要求。关键词:油砂;油砂油;干馏;热解中国分类号: TU662.5文献标识码:B文章编号: 1675- -582 (2012) 02- -088-05将炉膛内杂物清理千净,按实验要求填一-定粒.1实验原理度,质的油砂，装料21.6K g.将加热炉两边垫片和封盖用螺栓把紧,防止漏气.向吸收瓶倒入30m L30%的油砂在隔绝空气的条件下加热，首先释放出外稀硫酸.在水分，并在120C以前干爆完毕。当温度继续升高到。2.2 连接:150C-170C时，放出油砂中吸附的气体。温度超过首先将炉体平稳放进加热套内,调整好角度,将加180C时油砂中的有机质开始分解释放出水分、二氧热套合 上,然后将用于给主风增湿的烧瓶装人适量的化碳及硫化氢等气体，并形成能被有机溶剂抽提出来水放置 于电炉上,用硅胶管将真空泵,烧瓶,加热炉连的沥青和初生焦油。温度在350C- 420C时，油砂生接 好,用插有温度计的橡皮塞塞好烧瓶，再将加热炉成沥青的速度大大增加，同时,所生成的沥青也随着的出口法 兰与换热器法兰连接，连接换热器的冷凝水温度的升高而进一步裂解生成焦油、气体和半焦.固的进 出水管，连接换热器与集油瓶，连接集油瓶与压定碳残留在半焦中心2。差计，氨吸收瓶，之后连接氨吸收瓶出口与离心泵，最后夹死加热炉进气管。2实验过程.2.3设定升温曲线程序开机程序曲线的编制如表1。2,1填料:收稿日期: 2012- -04-10基金項目:抚顺矿业集团研发中心印尼油砂制油研究2010年度立项课题(编号:YZX-1105).作者简介:昊兴明(1975-),男,辽宁抚顺人,抚顺矿业集团有限責任公司工程师.88.第2期昊兴明:油砂干馏热解实验研究表1管式炉升温曲线煸程段号T”030启动自整定，10001。200不可设，650当恒温时间设为1时表示-直保持当前温度直到手动更改。3工艺流程本实验采取工艺为外热式恒温干懈工艺，对油砂进行360度全方位均匀加热,干馏气体油炉出口导气管排出,通过换热器冷却,最终得到产物是油砂油和干馏气，油砂残渣留在炉体内。装置主体的管式干馏实验炉是自行研发设计的，最大功率达到30K w,加热最高温度达1000C,正常实验温度在800C以下。实验全过程至少需要24小时，实验中个各步数据为后期计算处理所得。试验装置流程示意图(如图1)。ooE00- E9白。围1油砂干馏试验工艺流程示意图1.真空泵，2.流量，3.套管式电炉，4.换热器，5.U型管压差计，6.碗化氢吸收瓶，7.氨气吸收瓶，8.油砂油收集瓶，9.蒸汽发生装置。4实验结果实验中油砂升温缓慢，稳定，没有发生堵漏现象，实验结束后，油砂载渣稍有粘结,但不是结焦范围，轻轻-碰就能散掉，油砂油的品质比萃取法获得的品质高。实验过程中的部分数据和油砂干馏升温曲线及实验所得的结果如下各表和图2。烟台职业学院学报第18喜:表2干馏实验数据温度(C)压力时间每注中2tB出口(Pa)9:2028290自:55310:191059510:291861035510:35255210194112100馏止物置无色进明液体瓶中形成浓厚白雾，底部有黑色10:47343S12277133400液体10:513423444207151700采样11:08424413344130 .采祥1:350443313562147100012:00481465157900茱样12:22470460416160110012:30464614411538808:00513469150080乘样13:3053244450613514:00540521122”370乘祥14:3048353112032014:52482545114270莱样15;305584851!127巴无明显增出物16:00559484554102巴无明显增出物，采样16:31557480109250巴无明显馏出物干馏实验升温曲线600500300200a0.51253.(小时)围2油砂干馏实验升温曲线第2期美共明:油砂干镭鹅解实验研究表了丰焦和庆渣铝甄及工业分析数据耦品名称L样品K祥品油砂丰焦灰渣车熊水分。%14.40.115.60.2含油率%15.21.00.313.41.30.5半焦62.698.23967.987.698.8气体损失7.80.70.63.10.9Mas%0.540.280.151.04 .0.20 .0.11灰分M%49.6961.1964.8150.8861.74 !67.19挥发分Vo% .50.1618.4516.”758.1123.8820.32国定碳09%20.3818.6711.0114.5812.58发热量Qb.a(J/B)1048127742317875535582963金硫Sd%1.190.040.030.900.02表4污水检测数据CODNi4-N样品名称石油类(ng/L)挥发酚(ng/L)(mg/1)(ng/L)(mg/L)L祥品79050.50 .18120015.50K样品;07650.7523237518.25表5 样品管式炉实脸数据油砂处理量(收到基)公斤4.5油砂处理量(分析基) .公斤干油砂3.85油砂油油产量公斤/晚干油砂155.5管式炉含油率质量百分含量(干油砂)13.55单住干馏瓦斯量标立/吨干油砂17.31单位发生瓦斯量52.99硫化氢产量公斤/吨干油砂2,63干馏段压力帕70干馏瓦斯热值千焦/立方米32710.78.9].斓台职业学院学报第18蘑(4)油砂干馏瓦斯中硫化氢含量很高，这对环保5结论和瓦斯脱硫提出了更高的要求。(5)通过对模拟干馏实验的硫平衡计算，得出以(1)本实验获得了良好的油砂油收率，说明干馏热下结果:解工艺适用于油砂制油。油砂中的硫干馏后大部分存在于油砂油中,而干(2)油砂干馏瓦斯量很少,但其干馏瓦斯热值很馆瓦斯中的硫 主要是以硫化氢形式存在的。各种产品高。中，硫元素含量由大到小排列为:油砂油>干馏瓦斯(3)油砂管式炉实验所得油品凝点很低，在ISC左> 半焦>污水。右的环境温度下静置，仍能保持液态不凝结。参考文献:0] Chingaring GV,yen T F.地沥青和沥青[M.俞经方译.北京:石油工业出版社19881- -59.[2] SasSP.COCPhiips. lmproving the Performance of SAGD. SPE/ PS- CIM/CHOA 97921.Experimental Study on Oil Sand Carbonization and PyrolysisWU Xing-ming(Fushun Mining Group Co, Ltd. Shale Oil Chemical Plan, Fushun 113000 China)Abstract: As an unconventional oil and gas resource, oil sand has significance for developing and uilizing.The experiment is carried out by adopting extermnal heating tubular furnace carbonization testing device. Oiland gas in the oill sand will be obtained by carbonization experiment. Gas and liquid product will be recoveredby condensation. Comparative analysis will be carried out by cooperating with aluminum retort and industrialanalysis. Heating curve and heating rate of oil sand in oil sand carbonization, the yield of oil sand, distribution andform of sulfur will be obtained to test the applicability of carbonization process, to provide lab support by perfectand suitable carbonization processing route and all kinds of carbonization parameters and to gain experience anddata for the subsequent industrialized production. The experiment result shows that carbonization is suitable formaking oil by oill sand. Oil solidifying point of oil sand is very low, the calorific value of gas is high and can reachcarbonization terminal at 550C. At the same time, this essay puts forward the requirements for govemance ofsulfureted hydrogen.Key words: oil sand; oil from oil sand; carbonization; pyrolysis(貴任鳊辑侯中岩).92.