本发明专利技术公开一种流态化页岩的干馏炼油工艺，包括如下步骤：ａ）将页岩粉在流化状态下加热至干馏温度；ｂ）分离油气当中的脱油后的页岩粉；ｃ）用水洗涤冷却油气；ｄ）洗涤冷却后的油、水和尘的混合物分相分离即得到页岩油。本发明专利技术还公开了由上述流态化页岩干馏炼油工艺所制得的页岩油。本发明专利技术所提供的流态化干馏炼油工艺的水洗冷却油气方式，与油洗冷却油气方式相比，水对油气进行充分洗涤，水、油、粉尘混合物通过静置分离处理就会形成上部油层、中间水层和底部油泥层，且水层中的水可以循环用来洗涤油气。水洗的方式打通了整个工艺流程，使得干馏炼油工艺在连续运行１９２小时以后仍然能够稳定运行，能够满足连续工业化生产的需要，提高了生产效率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及页岩的炼油工艺领域，尤其涉及一种页岩的流态化干馏炼油 工艺及其由此工艺制得的页岩油。
技术介绍
随着世界经济的发展，石油的消耗量迅速增加，然而石油资源却日趋紧张。2001年，世界原油的消耗量为35. 106亿吨，据预测，到2010年，世界 原油的消耗量将达到44. 74亿吨。据现有探明的石油储量来看，全球石油资 源只能维持约40年左右的开采，因此，寻找可替代能源已经引起全球各国的 关注。油页岩的开发和利用是一个很好的选择。油页岩又称为油母页岩、页岩 等，本专利技术中统一称为页岩。页岩在地球上的蕴藏量十分丰富，是可燃矿产 之一。页岩可以提炼出页岩油，全世界页岩中蕴藏的页岩油资源量大体有 3662亿吨，比传统的石油资源至少多50%。我国页岩中含有页岩油的储量为 290亿吨，居世界第4位，仅次于美国、巴西和前苏联。页岩由有机物质和 无机物质组成。页岩中无机物质常见的有石英、粘土、碳酸盐等，有时还含 有铜、镍、钴、钼、钛、钒等的化合物。页岩中有机物质可以分为两类一 类为油母，油母为成油物质，主要元素组成为C、 H、 N、 S、 0等；另一类为 沥青，约占页岩有机物质含量的1%。油母是一种具有三维结构的大分子聚合 物的混合物。油母中的碳主要以脂肪族和环烷结构存在，也有部分芳香族。 所以只要能把页岩中的油母提炼出来，就可以得到类似石油原油的页岩油。 页岩中一般含油率为4 ~ 20%,最高可达30%,发热量为4. 18 ~ 16. 75 x 106J/kg (焦耳/千克)。页岩的干馏炼油工艺可以分为地下干馏炼油工艺和地上干馏炼油工艺。 地下干馏炼油工艺是指埋藏于地下的页岩不经过开采、直接在地下设法加热 干馏，生成页岩油，然后再输运到地面。地下干馏炼油工艺又称为地干馏。地下干馏生成的油气易向地下岩层泄漏，油的收率不高，且容易导致地下油 气污染。地上干馏炼油工艺是指页岩经露天开采或井下开采，送至地面，经 破碎篩分至所需的粒度或者块度，进入干馏炉内加热干馏，生成页岩油气及 页岩半焦或页岩灰。干馏所需热量通过器壁传入干馏室的方法称为间接传热 法，通过热载体和页岩直接接触的方法加热页岩的方法为直接传热法。相对 于间接传热法，直接传热法的传热速度较快、传热效率也高。直接传热法又 可以分为气体热载体法和固体热载体法。世界上有多个国家已经掌握了页岩的干馏炼油工艺，例如有巴西国家石油公司开发的直立圆筒形炉干馏技术，即Petrosix技术；爱沙尼亚的Kiviter 和Galoter #支术；美国的联合油SGR和ToscoII干4留4支术；日本的Jeseco 干馏技术；德国的LR干馏技术；加拿大的ATP技术；我国的抚顺炉技术等。 请参见图1，图1是本专利技术在开发过程中初期设计的利用油洗来完成干 馏炼油技术的工艺图。从图l中可以看出，从脱油反应器经过分离出来的油 气进入分馏塔，在分馏塔中利用轻质页岩油对油气进行洗涤，洗涤之后的油 液进入三相分离罐进行分离，分离之后可以得到页岩油。油洗的方法虽然可 以得到页岩油，然而此工艺连续运行周期短，在运行IO小时左右之后分馏塔 的下部管道产生较为严重的堵塞现象，所以此工艺运行一段时间之后必须进 行停车清洗。
技术实现思路
针对上述缺陷，本专利技术解决的技术问题在于，提供一种页岩的流态化干 4留炼油工艺，该工艺可以连续运4亍。为了实现以上的专利技术目的，本专利技术采用以下的技术方案 一种页岩的干馏炼油工艺，包括如下步骤a) 将页岩粉在流化状态下加热至干馏温度；b) 分离油气当中的脱油后的页岩粉；c) 用水洗涤冷却油气；d) 洗涤冷却后的水和油气的混合物分相分离即得到页岩油。对于本专利技术所提供的页岩的流态化干馏炼油工艺，步骤a)中页岩粉完成的是热解反应，步骤b)中完成的是页岩粉与油气的分离，步骤C)完成的是水洗冷却过程，步骤d)完成的是分离得到页岩油的过程。在分离页岩脱油细粉和油气之后，分离后的油气虽然已经经过旋分分离， 但是油气中不可避免地会残留少量的粉尘，如果使用油对油气进行分离，那 么粉尘也会进入油中，这些含有粉尘的油须经过除尘分离操作之后，重新用 来洗涤含有少量粉尘的油气。而含有粉尘的油要想高效分离出粉尘是很难的， 分离效率低，如此一来，循环洗涤油中的粉尘的含量就会蓄积，促使油中油 泥增大，黏度增大，堵塞冷凝回收系统的设备管道，导致油洗工艺在连续运行10多小时之后就必须停车。如果改用水对油气进行洗涤，水、油、粉尘混 合物通过静置分相处理就会形成上部油层、中间水层和底部油泥层，即油气 中的粉尘主要进入油泥层，水层中的粉尘含量极低，所以水层中的水可以循 环用来洗涤油气。水洗的方式打通了整个工艺流程，4吏得干馏炼油工艺在连 续运行192小时以后仍然能够稳定运行，能够满足连续工业化生产的需要， 提高了生产效率。下面对各个步骤中进行详细的论述和介绍，并提供一些优选或者可以替 代的技术方案。a)将页岩粉在流态化下加热至干馏温度前已述及，本步骤是页岩粉发生裂解反应的步骤。流态化干馏炼油工艺生成半焦、油及气体等物质，然后冷凝回收油类物质。本步骤中，页岩中的有机大分子聚合物，也称为油母，在30(TC以上即 可以发生热解反应，并且可以收集到页岩油，随着温度的升高，页岩油的产 率也随之升高，然而随着温度的升高，整个工艺所需要的能量也提高，并且 随着温度的升高，裂解反应进行的会非常完全，得到的气体增多，因此干馏 温度需控制在一个合适的范围。经过专利技术人的研究发现，针对本专利技术所提供 的干馏炼油工艺，当干馏温度为450 55(TC时，页岩油的收率既维持在一个 较高的水平，当干馏温度为480 - 52(TC时，页岩油的收率更高，可以达到90% 以上。对于不同产地的页岩，干馏的最佳温度稍有变化，例如茂名页岩的 最佳干馏温度为470 ~ 480°C;依兰页岩的最佳干馏温度为500。C左右；龙口页岩的干馏温度为51(TC左右。本步骤中用到的原料——页岩粉，可以通过破碎机进行破碎，页岩粉的 粒径选择为小于300(M敖米，优选的粒径为50~ 300(M敖米。页岩^^分不同于煤 化工和石油化工中用到的催化剂，页岩粉容易被破碎成片状的颗粒，而不是 球形度很好的粉状原料，对此，专利技术人经过大量的实验研究发现，页岩粉的 粒径范围选择小于3000微米较佳，这样的粒径范围的页岩粉即保证了干馏效 果；油气带出的粉尘又少，从而形成的油泥量较少。并且通过试验研究发现， 页岩粉在研磨的过程中非常容易破碎形成小粒径的片状粉料，也就是说在研 磨页岩粉的过程中，形成的小粒径的片状粉料会相对高一些，小于20微米含 量的页岩粉较多，这里指的较多是相对于其他种类的粉料来说的，例如研磨 的煤炭粉料。脱油反应器内的旋分对于小于20 ^i:米的页岩粉分离效率非常 低，因此这部分页岩粉极易随油气从脱油反应器出来，最终形成油泥而难于 分离，如果将最小粒径提高到50微米以上，那么经过反应之后的页岩粉大部 分也会在20微米以上，通过旋分后，大于20微米的页岩粉极容易被分离下 来，所以优选使用50微米以上的研磨原料。页岩粉的粒径上限不能太大，太 大之后有两个方面的问题第一，粒径大时，要使其流化需要的能量较大， 第二，粒径大时，页岩粉的裂解反应会不完全，或者在合适的温度下，需要 更长时间本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种流态化页岩的干馏炼油工艺，包括如下步骤： ａ）将页岩粉在流化状态下加热至干馏温度； ｂ）分离油气当中的脱油后的页岩粉； ｃ）用水洗涤冷却油气； ｄ）洗涤冷却后的水和油的混合物分相分离即得到页岩油。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：姜殿臣，王伟东，邹春玉，韩雪冬，
申请(专利权)人：中煤能源黑龙江煤化工有限公司，
类型：发明
国别省市：23[中国|黑龙江]
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