油頁巖低溫?zé)峤獾膶?shí)驗(yàn)研究.pdf

1、從上個(gè)世紀(jì)中期以來，世界各地對能源的需求量越來越大，傳統(tǒng)的石油能源正在逐漸無法滿足世界經(jīng)濟(jì)對石油資源需求的高度依賴。而油頁巖卻被普遍認(rèn)為是一種潛力巨大的資源，成為當(dāng)今世界傳統(tǒng)的的石油資源最為理想的替代能源。而且在當(dāng)今世界中，各國對已經(jīng)將能源開發(fā)的主要方向轉(zhuǎn)向油頁巖，因?yàn)橛晚搸r的開發(fā)極具現(xiàn)實(shí)意義，油頁巖資源的開發(fā)既可以長久解決目前世界石油資源正在逐漸面臨的匱乏，同時(shí)就目前來看還可以減少對進(jìn)口石油的依賴。
　　 本次實(shí)驗(yàn)利用北京博淵

2、精準(zhǔn)科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)的DTU-2B熱重分析儀對大慶礦區(qū)的油頁巖樣品進(jìn)行失重實(shí)驗(yàn)，在終溫350℃時(shí)，由于終溫溫度較低，油頁巖內(nèi)部的結(jié)構(gòu)水和層間水作為主要的析出成分，此外，在油母巖裂解之前還會產(chǎn)生一系列的物理變化，同時(shí)伴隨著油母巖質(zhì)的部分裂解，以及碳酸氫鈉的分解所產(chǎn)生的氣體，在此階段的油頁巖的失重率約為5％。在400℃～550℃的階段是主要的熱解階段，油頁巖內(nèi)部的碳?xì)浠衔镏鸩椒纸猓瑲怏w和油蒸汽大量逸出。油母巖質(zhì)開始軟化，分子開始進(jìn)行重

3、組，并伴隨有部分氣體的產(chǎn)生，油母巖逐步裂解為焦油前的物理變化。揮發(fā)分的析出則主要是集中在450℃以上及恒溫階段。在這個(gè)區(qū)間內(nèi)，油頁巖具有集中熱解的特性，由于油頁巖中的有機(jī)質(zhì)大量熱解，其失重量很大，在這一階段，油頁巖的失重率平均約為20.62％。在溫度達(dá)到并超過600℃及其恒溫階段時(shí)，在這個(gè)溫度變化區(qū)間內(nèi)，一般被認(rèn)為是油頁巖中所含各種碳酸鹽在進(jìn)行逐漸裂解。例如其中所含的諸如方解石、白云石等等，此外，油頁巖內(nèi)部所含的固定碳也會因?yàn)闇囟冗^高而

4、碳化，產(chǎn)生一定的氣體并揮發(fā)，導(dǎo)致最后的熱失重。在此階段油頁巖的失重率也比較大，油頁巖的失重率約為5.17％。故以獲得液體燃料為目的時(shí)，油頁巖低溫干餾的最終加熱溫度選擇450℃(-)550℃為宜。
　　 用于大慶礦區(qū)的原位開采時(shí)所適宜采用的熱解溫度及保溫時(shí)間應(yīng)該采用以下兩種條件:
　　 ①終止溫度控制在500℃左右，保溫恒溫時(shí)間控制在60分鐘左右為宜。
　　 ②終止溫度控制在450℃左右，保溫恒溫時(shí)間控制在120分

5、鐘左右為宜。
　　 隨著實(shí)驗(yàn)溫度的不斷升高，大慶油頁巖的容重不斷下降，而且其容重會在溫度超過400℃之后隨著溫度的繼續(xù)升高而迅速下降。由此可以得到，大慶油頁巖中的熱解產(chǎn)物主要在400-500℃的溫度區(qū)間內(nèi)產(chǎn)出。大慶礦區(qū)的容重實(shí)驗(yàn)反應(yīng)出來這個(gè)礦區(qū)油頁巖的性質(zhì)，在針對這個(gè)礦區(qū)的油頁巖干餾利用中，要根據(jù)其熱解溫度范圍適當(dāng)選擇溫度，從而達(dá)到高效、經(jīng)濟(jì)的開采。而且，含水率的不同則對主要熱解階段并無影響。
　　 通過對油頁巖原位開采

6、加熱工藝的模擬研究，得出如下主要結(jié)論:
　　 ①隨著加熱時(shí)間的延長，油頁巖原位開采的有效能耗逐漸降低，反映為能量有效利用率隨加熱時(shí)間增加而降低。
　　 ②對高效的油頁巖原位開采工藝來講，片面提高注入蒸汽的溫度，并不能顯著提高油頁巖的能量有效利用率。注入蒸汽壓力的影響要高于注入蒸汽溫度的影響。
　　 ③分析認(rèn)為方案:蒸汽壓力3.0MPa，蒸汽溫度680和方案:蒸汽壓力3.5MPa，蒸汽溫度580℃運(yùn)行時(shí)間較短，能量