油页岩热解反应与产物优化调控研究

发布时间：2017-12-13 11:11

  本文关键词：油页岩热解反应与产物优化调控研究

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【摘要】：针对油页岩热解高收率制取高品质页岩油产品的技术需求,本论文提出通过优化调控快速热解过程的自由基生成与挥发分反应,以提高产品收率及品质的研究思路。深入研究了快速热解过程及内构件移动床调控热解产物的机理。采用两段流化床快速热解装置研究油页岩快速热解及半焦床内提质机理,探索获得高于铝甑收率、同时轻质组分(沸点低于35℃)收率高于铝甑分析油轻质组分的页岩油产品的热解条件。采用下落管耦合内构件移动床的快速热解及反应调控装置研究内构件移动床对快速热解产物的调控机理,获得下落管快速热解最佳条件,并优化内构件移动床反应温度,制取了高油收率高品质页岩油产品。本论文主要研究内容和结果如下。1、流化床快速热解及提质。单层流化床热解试验中,流化床温度在500—600℃C条件下获得了高于铝甑收率的页岩油,其中在500℃下油收率最高,达到铝甑收率的1.27倍,但各温度下的热解页岩油产品中重质组分(沸点高于350℃)均超过了 50%。通过将油页岩半焦添加至上部第二层流化床,使快速热解产物与半焦层接触并催化裂解,实现对重质组分的床内提质,发现双层流化床中最佳热解及提质温度为600℃,在此温度下页岩油收率下降17.74%,轻质组分收率达到7.07 wt.%,上升86.11%且超过了铝甑热解的页岩油中的轻质组分收率。2、下落管快速热解耦合内构件移动床反应调控。下落管实现连续进料的油页岩颗粒快速热解,在600℃条件下获得了接近90%铝甑收率的高油收率9.59 wt.%,为优化的热解温度,在此温度下耦合了内构件移动床调控快速热解产物。实验发现,在600℃的内构件移动床温度下获得了最高油收率9.20 wt%其最高轻质组分收率8.21 wt.%,总收率接近铝甑收率的90%,轻质组分收率超过铝甑收油轻质组分收率的32%。内构件移动床中热解油气流经具有从高到低的温度梯度的半焦层,重质组分选择性地被吸附并催化裂解,在保留高油收率、高轻质组分含量的同时,实现重质组分截留、提质及尘过滤。确保了高油收率、高轻质组分及低尘夹带的页岩油产品。
【学位授予单位】：中国科学院大学(中国科学院过程工程研究所)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TE662

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