参考资料--油砂热解特性及固体热载体干馏特性研究开题报告.docVIP

硕士研究生学位论文开题报告 油砂热解特性及固体热载体 干馏特性研究 姓 名： 班 级：学 号： 专 业： 导 师： 研 究 方 向： 一、选题的背景及研究的意义[1]，以其储量巨大、分布集中、开发技术日趋进步等特点成为世界石油市场的新宠。虽短期内因开采成本高、引发相关环境问题等，尚无法替代中东原油对世界石油市场的影响力，但随着高油价时代的来临，非常规石油资源开采成本不断地降低，油页岩、重油和油砂资源项目必将成为稳定世界石油市场供给的重要来源[2]。 2、油砂简介 油砂，又称沥青砂或焦油砂，是一种含有沥青或焦油(固态或半固态烃类)的砂或砂岩。通常是由砂、沥青、矿物质、粘土和水组成的混合物。不同地区油砂矿的组成不同 一般沥青含量为 3% 20%，砂和粘土占 80% 85%，水占 3% 6%。作为非常规石油资源的主要来源，近年来油砂在全球烃类能源中所占的比例不断增大，是未来油气资源的重要替代资源[3]。油砂经开采、提取分离、改质可以得到合成原油分离后的净砂可以作为建筑材料或回填处理[4]。阿萨巴斯卡(Peace River)和阿尔伯塔省与萨斯喀(Cold Lake)。如果这些资源全部被开采利用，按照现在世界能源的需求水平，可供全世界消费100年[5,6]。 中国的油砂资源相当丰富就目前所知新疆的准噶尔盆地吐哈盆地塔里木盆地青海柴达木盆地内蒙古的松辽盆地西部二连盆地中口子盆地四川盆地西藏羌塘盆地广东三水茂名盆地云南景谷盆地广西百色盆地楚雄盆地贵州麻江和翁安等地区均有分布。与国外油砂资源相比中国油砂资源较丰富具有分布范围大、层位多厚度小含油率低的特点[7]2004年5月全国油气资源调查中将油砂资源首次纳入评价体系据2005 中国石油论坛我国油砂远景资源量为100预计到2050年我国油砂矿将达到年产1800油的产能[8]。目前这些资源还不能全部成为石油储藏因为凭着现有掌握的开采技术仅仅可以对的油砂资源进行经济规模的开采大部分埋在地下深处和含量较低的矿藏资源还不具有进行经济开采的价值[9] 传统油砂分离工艺为采用热碱水水洗，该方法采油效率相对较高，适合提取浅层的水润型油砂。对于油润型油砂，如果使用有机溶剂提取法成本高，且容易引起严重的环境污染。干馏法可应用于油润型油砂。干馏法处理油砂的主要优点在于干馏过程中能产生脱碳及改善由的碳氢比的作用，且可优化产油质量。 印尼油砂含油率很高，含水率较低，具有很高的开采价值。与加拿大油砂相比，印尼油砂的高含油率和低含水率使砂砾和沥青之间存在水膜的可能性较小，其结构更接近于亲油性油砂[10]。用热碱水进行抽提分离难度较大，因此可用地上干馏装置对印尼油砂进行干馏以达到炼油的目的。 目前用于工业生产的油砂干馏工艺有ATP干馏工艺。ATP炉是一种固体热载体回转式干馏炉，是对粒径小于25mm的油砂进行干馏的，这是由于利用固体热载体回转式干馏炉对颗粒油砂进行干馏，具有升温速率快，干馏所需时间短等优点[11]。 本课题即是先对油砂热解特性进行基础实验研究，初步了解油砂热解特性，考察升温速率和干馏终温对油砂热解特性和产物特性影响。进一步对油砂固体热载体回转式干馏炉干馏装置进行改造，使喷动床燃烧油页岩半焦所产生的热灰与回转干馏炉内的油砂混合，热灰的热量用来加热油砂，使油砂达到一定的温度，从油砂中把稠油提炼出来，从而达到干馏油砂的目的。 本课题的研究目的就是为印尼油砂选择适合的干馏炼油工艺，选择最佳干馏工艺条件，为进一步的工业干馏炼油工艺提供基础数据。 二、本题研究领域国内外的研究动态及发展趋势油砂分离技术主要有热水洗法、溶剂萃取法、热解法[4]。 （1）油砂热水洗法 目前加拿大地面油砂的分离主要是采用热水表面活性剂的作用改变砂子表面的润湿性使砂子表面更加亲水实现砂与吸附在上面的沥青分离分离后的沥青油上浮进入碱液中而石英砂沉降在下部以达到分离的目的。[12]。 （2）油砂有机溶剂萃取法 油砂有机溶剂萃取分离主要是利用物质的相似相溶原理来实现油砂沥青的回收。利用有机溶剂萃取砂中的胶质沥青质然后进行蒸馏以达到分离的目的。这种方法是用有机溶剂与油砂相接触将溶解的沥青油与石英砂分离萃取剂可以循环使用溶剂法适用于理论及实验室研究阶段。该方法对油砂的质量要求不高可以是含油量高的湿油砂也可以是含油量小或者是干油砂。相对于水洗法而言其适用性更广而且洗油的效率更高。该方法的缺点也是最大的问题即环境污染严重。因此很少被用于工业化生产。 油砂热解法 有关油砂热解分离技术加拿大阿尔伯达省油砂技术管理局主要思路是实现油砂中重质组分的轻质化流化干馏工艺试验鲁奇鲁尔盖司炉工艺试验Taci