页岩油加工工艺论文范文

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1实验部分

1．1实验原料实验原料为辽宁抚顺页岩炼油厂生产的全馏分页岩油。

1．2页岩油综合利用工艺路线通过查阅大量文献及页岩油基本性能的评价，结合实验室的设备及工业化的可行性，本实验采用萃取精制、调和、络合精制、催化裂化等工艺过程对抚顺页岩油进行综合利用。页岩油综合利用工艺流程示意图如图1所示。首先，采用实沸点蒸馏装置在常压下对页岩油进行脱水处理；然后，进行萃取分离，获得抽出油和抽余油；分别脱除抽出油和抽余油中的萃取剂，抽出油重组分用于制备不同牌号的重交通沥青及建筑沥青，抽出油轻组分用于非烃化合物的分离；抽余油主要作为催化裂化原料，在进行催化裂化之前，必须对其进行脱氮处理，如果氮化物尤其是碱性氮化物含量高，则会使催化剂失活中毒，降低其选择性和稳定性，从而降低轻质油收率，所以需要对抽余油进行络合精制，对络合精制后的抽余油进行催化裂化，可得到裂化气、汽油、柴油、重油、焦炭产品，含氮化合物用于非烃化合物的分离。非烃化合物的来源主要有两个，一是页岩油经络合萃取后，得到的抽出油重组分主要作为沥青的制备原料，根据不同的需求调和出不同牌号的沥青，剩余的抽出油轻组分即为非烃化合物的主要来源；二是页岩油络合萃取后的抽余油，用络合精制的方法脱除的氮化物也是非烃化合物中含氮化合物的主要来源。

2实验结果与讨论

2．1页岩油萃取精制实验

2．1．1萃取温度对页岩油抽余油收率及脱碱性氮率的影响选用糠醛作为萃取剂，在剂油质量比为3∶1的条件下，考察了萃取温度对页岩油抽余油收率及脱碱性氮率的影响，结果见表1。由表1可以看出，随着萃取温度的升高，抽余油的收率逐渐下降，这说明随着萃取温度的升高，糠醛溶解能力加大；随着萃取温度的升高，抽余油的脱碱性氮率提高，但是由于抽余油的收率下降，总的来看在高温时糠醛溶剂的选择性低。所以，萃取温度不应过高，具体的萃取温度应根据实际要求确定。

2．1．2剂油质量比对页岩油抽余油收率及脱碱氮率的影响选用糠醛作为萃取剂，在萃取温度为60℃的条件下，考察了剂油质量比对页岩油抽余油收率及脱碱性氮率的影响，结果见表2。实验结果表明，在相同的萃取温度下，随着剂油质量比的增大，抽余油的收率下降，抽余油脱碱性氮率提高，说明页岩油经过糠醛抽提后，所得的抽余油的质量随剂油质量比的增大而变好。

2．2抽出油性质分析及利用

2．2．1抽出油基本性质评价抽出油在常温下为黑色黏稠状物，类似于沥青，对其进行常规性质及沥青性质分析，结果见表3。由表3可知，抽出油针入度大于300（0．1mm），软化点小于25℃；抽余油黏性小（针入度大）、塑性大、感温性好，是生产优质沥青的好原料。

2．2．2抽出油沥青的性质由于抽出油软化点低、针入度大，不适宜直接作为沥青使用。去除试样中的轻组分可改善这些指标。分别去除质量分数为5％、8％、13％的轻组分，制备多个试样，并对其进行了分析，结果见表4。针入度是划分沥青标号的主要指标。对抽出油沥青与不同牌号的石油沥青的性质进行了对比，结果见表5。由表5可知，2＃试样可用于制备重交通道路沥青；3＃试样可用于制备建筑沥青；5＃试样可用于制备200＃道路沥青。由于此抽余油黏性小、塑性大、感温性好，可调和不同牌号的沥青，满足不同的需要。

2．3抽余油络合精制及催化裂化工艺试验

2．3．1抽余油基本性质评价抽余油在常温下为棕黄色膏状固体，对其进行常规性质分析，并与20＃重柴油进行了对比，分析结果见表6。由表6可知，抽余油除了凝点高以外，闪点、运动黏度、残炭和灰分等指标均优于20＃重柴油，可用于调和重柴油。

2．3．2抽余油的络合精制本实验用酸性络合剂进行抽提，络合精制的条件为：反应温度为60℃，反应时间为20min，沉降时间为4h。在剂油质量比为1∶1、1∶2和2∶3的条件下，分别测定了其碱性氮及总氮质量分数，测定结果见表7。由表7可以看出，酸性络合剂加入量越多，其脱除氮的效果越好。但是，考虑到成本及后序处理等问题，在总氮及碱性氮质量分数满足要求的前提下，酸性络合剂加入量应尽量少为好。当剂油质量比为2∶3时，其碱性氮质量分数小于100μg／g，总氮质量分数小于3000μg／g，精制油收率为90％～95％，脱除的含氮、硫的浓缩物加入到抽出油轻组分中，进一步进行非烃化合物的分离。

2．3．3抽余油的催化裂化工艺对络合精制后的抽余油进行常规性质分析，并与抚顺蜡油、辽河白蜡性质进行了对比，结果见表8。在固定床催化裂化装置上，在反应温度36℃、空速1．5h－1的条件下，对络合精制后的抽余油进行了裂化反应，抽余油催化裂化油在室温下呈流体状态。与抚顺蜡油、辽河白蜡的催化裂化试验结果进行了对比，结果见表9。由表8、表9可知，对络合精制后的抽余油进行催化裂化，凝点由34℃降到11℃，汽油收率为11．00％，柴油收率为44．00％，润滑油收率为40％。络合精制后的抽余油催化裂化性能较佳，可直接进行催化裂化。

3结论

页岩油经萃取精制后所得抽出油具有黏性小（针入度大）、塑性大、感温性好等特点，可用于调和多种牌号的沥青；剩余的5％～10％的轻组分可用于非烃化合物的分离。萃取精制所得抽余油除凝点高外，闪点、运动黏度、残炭和灰分等指标均优于20＃重柴油，可用于调和重柴油。此外，对抽余油进行络合精制后，总氮质量分数小于3000μg／g，碱性氮质量分数小于100μg／g；精制后的抽余油催化裂化性能良好，与石油中的蜡油组分性能相近。

作者：申云生马海燕温博宋燊廉玮单位：远东页岩炼化有限责任公司中国寰球工程公司辽宁分公司