ATP干馏装置处理小颗粒页岩的试验与研究
ATP device trials and research dealing with small particles of shale
作者姓名：闫玉麟 专业名称：化学工程 指导教师：李俊锋 教授 学位类别：工程硕士
答辩日期： 2012年 12月 2日
中 文 摘 要
ATP干馏装置处理小颗粒页岩的试验与研究
随着当今世界能源供应形势的日益严峻，各国对油页岩资源的开发和综合利用也日益重视。油页岩是一种可燃烧的含有有机油母的岩石，是重要的油气替代资源，也是珍贵的不可再生的燃料资源。全球油页岩的储量远远超过天然石油的产量。而如今能源供应日益紧张，开采油页岩并使其替代石油，对增强国家宏观经济意义重大。我国油母页岩储存量丰富，己探明的油页岩储量约为316亿吨。
目前，我国主要采用的干馏工艺是对大块油母页岩干馏，对于小颗粒油页岩干馏制取页岩油，还没有找到有效的方法。为了使小颗粒页岩资源也得到充分利用，因此，找到一种对小颗粒油页岩加工制油的方法是当今的一项重要课题。
本研究针对辽宁省抚顺市油页岩资源丰富和开发利用现状，基于抚顺矿业集团页岩炼油厂小颗粒油页岩ATP工程项目加工制油的有效方法，参考加拿大尤玛塔克ATP60工艺系统的数据，来指导抚矿ATP装置的运行。
在参考大量文献的基础上，确定了对本研究的主要研究方向，以ATP60炉为基础，以现有的抚矿ATP装置为调试基地，做好ATP装置的生产试运行工作。并且参考大量的文献，在对油页岩的热裂解制取页岩油进行试验研究的基础上，得出了油页岩快速热裂解过程中反应温度、给料速率、原料颗粒粒径等主要参数对页岩油产率的影响规律，并分析了这些因素的影响机理，为今后油页岩快速热裂解制取页岩油技术的应用奠定了基础。根据加拿大ATP60炉试结果表明：油页岩粒径对页岩油的产率影响是最大的，较小的粒径在处理器中能在瞬间把其中的挥发分挥发完全，粒径过大可能导致油页岩反应不完全；第二个主要影响因素是给料速率，因为给料速率的大小直接影响裂解气在干馏炉内的停留时间，停留时间过长容易引起二次裂解的发生，减少页岩油的产量；温度是三个影响因素中影响最小的，反应温度过低油页岩的热裂解不完全，减少页岩油的产量。本文对于干馏反应机理进行了对比研究，可以认为，在450℃到600℃之间，油母页岩中的油母发生的接近于大分子烃类化合物热裂化反应。热裂化反应很复杂。每当重质油或者类重油的沥青质加热到450℃以上时，其大分子分裂为小分子。热裂
I
化气体的特点是甲烷、乙烷-乙烯组分较多；与之相对应的，而在实际工业应用中，催化裂化气体中丙烷-丙烯组分、丁烷-丁烯组分较多。催化裂化反应按碳正离子链反应机理进行。
关键词：
油母页岩，干馏，烯烃，页岩油，尾气
II