氧化钙在油基钻屑热脱附中的协同作用

发布时间：2024-03-03 07:51

　　为了解决油基钻屑热脱附过程中所存在的能耗高、过度裂解改变油品性质和二次污染等问题,采用自主研发的动态电磁加热脱附实验装置,将氧化钙(CaO)作为添加剂与油基钻屑混合进行协同热脱附处理,考察了掺混CaO对反应工况、产物分布及性质的影响,分析了冷凝油与不凝气组分的变化特征。研究结果表明:①添加5%左右的CaO,可将脱附温度降低25℃,使回收油和不凝气产率分别提高9.0%和127.9%,使残渣含油率降低62.5%,并且减少了冷凝水的产量;②CaO催化促进了钻屑中油分裂解断链,增加了自由基碎片重新聚合的概率,提高了C₁₉～C₂₂化合物的产量,在一定程度上保持了基础油的性质;③不凝气中CH₄、H₂含量分别增加了12.1%和18.4%,吸收固定了CO₂,提高了不凝气热值。结论认为:①CaO与油基钻屑协同热脱附有利于优化反应条件,提高不凝气热值,改善回收油品性质,是节能降耗、增加产品附加值的有效途径;②CaO对油基钻屑热脱附具有催化长链烃裂解和促进结焦积碳的双重作用,因而需要结合实际情况确定...

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【部分图文】：

图1油基钻屑与洗脱基础油实物图

研究中采用的钻屑来源于四川长宁—威远页岩气示范区，为固控系统排除的柴油基钻屑，常温下为黑色颗粒状（图1），其主要理化性质见表1。以优级纯四氯乙烯为萃取剂，萃取出钻屑中的基础油，样品形貌如图1-a所示。基础油呈黄色透明状液体（图1-b），黏度0.0047Pa·s，略带刺激性气味....

图2热脱附实验装置照片及工艺流程简图

采用自主研发的动态电磁加热脱附实验装置，处理规模为1kg/h（图2-a），主要由进料与排料单元、脱附炉筒、电磁加热单元、尾气过滤和冷凝单元以及在线检测单元组成，可实时监测热脱附过程中系统的压力、含氧量、气体流量等参数变化。工艺原理如图2-b所示，物料经螺杆推料器送入脱附炉筒，炉....

图3油基钻屑热失重曲线图

钻屑单独热脱附过程主要存在2个失重阶段（图3）：第一个失重峰集中在100～250℃，失重率为4.90%，此后，随着温度继续升高，失重速率减小，结合钻屑初始性质可知，该阶段主要发生水分和基础油的挥发；当温度升至650℃时，进入第二个失重阶段，失重峰集中在650～950℃，失重率为1....

图4CaO与油基钻屑混合物料热失重曲线（TG）、微商热失重曲线（DTG）图

式中Y1、Y2分别表示一定温度下油基钻屑和CaO热失重量；a、b分别表示混合料中各物质的质量分数。当加入5%的CaO后，混合物料的热脱附过程仍然主要存在2个失重阶段，但失重峰位置较加权计算失重曲线明显向低温区偏移，初始失重温度较计算值低了25℃，失重率也比计算值高了23%，从....

本文编号：3917471