ATP页岩干馏工艺柴油馏分加氢精制研究
发布时间：2020-08-14 09:43
【摘要】：针对大颗粒(12～75mm)油母页岩干馏是现行主流干馏装置主要干馏的物质,我国拥有其专利权,而对于小块(0～12mm)油页岩干馏来制取页岩油,我国现有技术还无法做到能投入生产的方法。由于我国山东省龙口市油页岩矿物资源蕴藏量极大,龙口矿业集团引进了世界先进技术-ATP干馏工艺,用于处理我国现有干馏装置对小颗粒页岩无法利用现状。本研究以龙口矿业集团现有设备下,通过大量查阅国内外相关资料,对确定论文题目及研究方向,实验中用ATP干馏装置对页岩油性质剖析,以龙口矿业页岩油性质为基础,对ATP页岩油进行深入剖析,实验选择现存加氢设备,选择自制W-Mo-Ni-Cr-A1203作实验用催化剂,选择各因素工艺条件,对实验用页岩柴油馏分进行加氢精制,通过大量数据,得出实验结论,同时建立加氢脱硫动力学模型,将模拟结果与实验研究进行对比。数据得出:ATP页岩油馏程分窄,其页岩重油中柴油馏分可达82.90%。在 325～385℃、4.5～8.5MPa、LHSV0.5～2h-1、V(H2)/V(Oil)250～1300的范围内,将干馏装置压力增加、温度升高、体积空速降低,可加快烯烃饱和、脱氮、脱硫反应,可以显著增强脱硫、脱氮和烯烃饱和的效果,氢油比达到950,氢油比对加氢脱硫和脱氮的促进作用趋于平缓,促进效果不再那么明显;龙口矿业在特定工艺反应条件提炼得到的油品产物密度小、杂原子和不饱和烃(尤其是芳烃)含量低,可在市面投入使用。该馏分油硫化物的实际脱除情况与动力学模型比较精确可对其进行预测。
【学位授予单位】：北京化工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TE662
【图文】：
发的非再生能源石油、煤炭相比，油页岩开发技术相对落后，油页岩开发利用技术仍逡逑需进一步开发，先进工艺和设备的研宄是目前的一个方向。表世界油页岩分布情况如逡逑图２－１所示［１１］。逡逑美国逡逑ＢＢＢ俄罗斯逡逑１１１１１巴西逡逑■■■意大利逡逑１０．４９％逦Ｓ邋Ｓ邋Ｉ邋＾逡逑１２７９＞邋＇＾■ｒ＾４．0／０逦ｓｕｎ逡逑４．６９％逡逑２６．９１％逡逑图２－１全球各国家页岩油分布情况逡逑Ｆｉｇ．２－１邋Ｔｈｅ邋Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｓｈａｌｅ邋ｏｉｌ邋ｉｎ邋ｃｏｕｎｔｒｉｅｓ邋ａｒｏｕｎｄ邋ｉｎ邋ｔｈｅ邋ｗｏｒｌｄ逡逑２．１．２我国油母岩储备及开发现状逡逑很长时间以来，一些学者和能源公司一直致力于油页岩生产油气技术的研发、测逡逑试工作，并尝试利用油母页岩提炼燃料油和其他化工产品，因而开展了一系列的实验逡逑室研究和矿场试验［１２］。逡逑在中国所属地区范围内有着大量油页岩储备，中国的东部、中部所占有的存储量逡逑５逡逑
［２５＞］，继续冷却后，排出系统，热量来源为干馏气和半焦燃烧提供，此工艺系统装置逡逑结构为图２－２所示。逡逑油页岩逡逑ｉ逦Ｉ逡逑进料段＼邋￣７ＸＺ逡逑干馏邋Ｍ逡逑油气收集室＾逦——－油气逡逑燃烧室ｔ逦｜邋ｗ循环气入口逡逑ｖｆ—＇二：｛二产嘴逡逑0１逦Ｉ邋Ｑ／逡逑耐火材料衬里逡逑＾逦＾一－冷循环气逡逑ｍｗ逦Ａ邋／邋＼邋／逡逑後负岩逡逑图２－２邋Ｋｉｖｉｔｅｒ干馏炉结构图逡逑Ｆｉｇ．２－２邋Ｔｈｅ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋Ｋｉｖｉｔｅｒ邋ｒｅｔｏｒｔｉｎｇ邋ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ逡逑（１）佩特洛瑟克斯炉逡逑根据佩特洛瑟克斯工艺为基础建造成功油母干馏装置，且此工艺应用最为普遍在逡逑目前干馏工艺技术中，主要流程工艺为图２－３，在国内外看来，干馏工艺主要流行的逡逑分为五种，此为其中之一，流程叙述为：将开采出来的块状油页岩用破碎机进行破碎，逡逑破碎成小块状再进行碾压至细微颗粒，细微颗粒经预热室升温后，温度由常温升高到逡逑５００°Ｃ左右，小颗粒从干馏炉上端进入，在干馏炉中进行载体与气体换热，加热裂解逡逑后的小颗粒成热气体，此热干馏气通过炉顶排出，炉子底部产出废渣，废渣经合理利逡逑用
再重复以上工序，将干馏气与载体继续换热，循环使用，其中另外一股则主要逡逑是用于在干馏炉中燃烧，提供热量，此工艺技术较为较为常用，且产率高，油品质量逡逑好，工艺过程中副产物半焦碳利用不完全，造成资源浪费。其流程如图２－３所示。逡逑＿邋Ｗ岩逡逑Ｘ逦页岩气去气体逡逑｜｜逦Ｉ逦１逦５逦Ｊ￣￣１逦k8理－元逡逑［￣＾＜产品；燃料气、逡逑Ｈ４逦ｊｌ逦Ｑ邋疏确、ＬＰＧ）逡逑１邋＾—ＩＶ逦ｉ邋ｍ９逡逑Ｖ￣＾冷播环气逦Ｕ逦ｉ邋逡逑ｒｎ逦１逦逦逡逑ｄ逦ｌ逦ｊ邋ｆ邋一＾逡逑！邋８逡逑逦邋Ｌｍ逦邋１—逡逑逦邋—逦１——一燃料邋＇油逡逑图２－３佩特洛瑟克斯流程图逡逑Ｆｉｇ．２－３邋Ｔｈｅ邋ｃｈａｒｔ邋Ｏｆ邋ｐｅｔｒｏｚｚｏｓ邋ｆｌｏｗ逡逑２．２．２国外ＡＴＰ干馏技术逡逑（１）葛洛特炉（Ｇａｌｏｔｅｒ）逡逑页岩灰热载体与油页岩颗粒在炉子里反应，热解后反应生成干馏气进行冷却回逡逑收，收集页岩油。干馏装置中作为回转式－葛洛特炉，页岩灰和干馏产物分为两部分［３１］，逡逑热载体作为一部分，另一部分为干aＳ闷扑榛越嫌鸵逞移扑槲
本文编号：2792858
【学位授予单位】：北京化工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TE662
【图文】：
发的非再生能源石油、煤炭相比，油页岩开发技术相对落后，油页岩开发利用技术仍逡逑需进一步开发，先进工艺和设备的研宄是目前的一个方向。表世界油页岩分布情况如逡逑图２－１所示［１１］。逡逑美国逡逑ＢＢＢ俄罗斯逡逑１１１１１巴西逡逑■■■意大利逡逑１０．４９％逦Ｓ邋Ｓ邋Ｉ邋＾逡逑１２７９＞邋＇＾■ｒ＾４．0／０逦ｓｕｎ逡逑４．６９％逡逑２６．９１％逡逑图２－１全球各国家页岩油分布情况逡逑Ｆｉｇ．２－１邋Ｔｈｅ邋Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｓｈａｌｅ邋ｏｉｌ邋ｉｎ邋ｃｏｕｎｔｒｉｅｓ邋ａｒｏｕｎｄ邋ｉｎ邋ｔｈｅ邋ｗｏｒｌｄ逡逑２．１．２我国油母岩储备及开发现状逡逑很长时间以来，一些学者和能源公司一直致力于油页岩生产油气技术的研发、测逡逑试工作，并尝试利用油母页岩提炼燃料油和其他化工产品，因而开展了一系列的实验逡逑室研究和矿场试验［１２］。逡逑在中国所属地区范围内有着大量油页岩储备，中国的东部、中部所占有的存储量逡逑５逡逑
［２５＞］，继续冷却后，排出系统，热量来源为干馏气和半焦燃烧提供，此工艺系统装置逡逑结构为图２－２所示。逡逑油页岩逡逑ｉ逦Ｉ逡逑进料段＼邋￣７ＸＺ逡逑干馏邋Ｍ逡逑油气收集室＾逦——－油气逡逑燃烧室ｔ逦｜邋ｗ循环气入口逡逑ｖｆ—＇二：｛二产嘴逡逑0１逦Ｉ邋Ｑ／逡逑耐火材料衬里逡逑＾逦＾一－冷循环气逡逑ｍｗ逦Ａ邋／邋＼邋／逡逑後负岩逡逑图２－２邋Ｋｉｖｉｔｅｒ干馏炉结构图逡逑Ｆｉｇ．２－２邋Ｔｈｅ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋Ｋｉｖｉｔｅｒ邋ｒｅｔｏｒｔｉｎｇ邋ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ逡逑（１）佩特洛瑟克斯炉逡逑根据佩特洛瑟克斯工艺为基础建造成功油母干馏装置，且此工艺应用最为普遍在逡逑目前干馏工艺技术中，主要流程工艺为图２－３，在国内外看来，干馏工艺主要流行的逡逑分为五种，此为其中之一，流程叙述为：将开采出来的块状油页岩用破碎机进行破碎，逡逑破碎成小块状再进行碾压至细微颗粒，细微颗粒经预热室升温后，温度由常温升高到逡逑５００°Ｃ左右，小颗粒从干馏炉上端进入，在干馏炉中进行载体与气体换热，加热裂解逡逑后的小颗粒成热气体，此热干馏气通过炉顶排出，炉子底部产出废渣，废渣经合理利逡逑用
再重复以上工序，将干馏气与载体继续换热，循环使用，其中另外一股则主要逡逑是用于在干馏炉中燃烧，提供热量，此工艺技术较为较为常用，且产率高，油品质量逡逑好，工艺过程中副产物半焦碳利用不完全，造成资源浪费。其流程如图２－３所示。逡逑＿邋Ｗ岩逡逑Ｘ逦页岩气去气体逡逑｜｜逦Ｉ逦１逦５逦Ｊ￣￣１逦k8理－元逡逑［￣＾＜产品；燃料气、逡逑Ｈ４逦ｊｌ逦Ｑ邋疏确、ＬＰＧ）逡逑１邋＾—ＩＶ逦ｉ邋ｍ９逡逑Ｖ￣＾冷播环气逦Ｕ逦ｉ邋逡逑ｒｎ逦１逦逦逡逑ｄ逦ｌ逦ｊ邋ｆ邋一＾逡逑！邋８逡逑逦邋Ｌｍ逦邋１—逡逑逦邋—逦１——一燃料邋＇油逡逑图２－３佩特洛瑟克斯流程图逡逑Ｆｉｇ．２－３邋Ｔｈｅ邋ｃｈａｒｔ邋Ｏｆ邋ｐｅｔｒｏｚｚｏｓ邋ｆｌｏｗ逡逑２．２．２国外ＡＴＰ干馏技术逡逑（１）葛洛特炉（Ｇａｌｏｔｅｒ）逡逑页岩灰热载体与油页岩颗粒在炉子里反应，热解后反应生成干馏气进行冷却回逡逑收，收集页岩油。干馏装置中作为回转式－葛洛特炉，页岩灰和干馏产物分为两部分［３１］，逡逑热载体作为一部分，另一部分为干aＳ闷扑榛越嫌鸵逞移扑槲
本文编号：2792858
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