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页岩油加氢精制 * Hydrotreating of Shale Oil New Energy Office of Daqing Oilfield Corporation Limited Shale oil from ATP Retort Hydrotreating units 目 录 页岩油——发动机的新动力 1 2 页岩油加氢精制 3 结 论 4 页岩油与原油的性质比较 From oil shale to liquid fuels… Oil shale Shale oil 页岩油——发动机的新动力 从全球范围看，石油资源仅能开采40年左右，并呈现出重质化、劣质化趋势，因此，寻找替代能源引起全球关注。 从国内看，未来10年中，原油对外依存度将相继达到60%和70%，石油资源紧缺的瓶颈制约了我国炼油业发展。 地球上油页岩资源丰富，是石油的一种补充能源。油页岩加热至500℃左右，其油母质热解生成页岩油，类似于天然石油，可用来生产发动机燃料，如汽油、喷气燃料、柴油，用于汽车、航空、农机和工程建设等领域。 因此，页岩油可替代天然石油，成为发动机的一种新动力。 目 录 页岩油——发动机的新动力 1 2 页岩油加氢精制 3 结 论 4 页岩油与原油的性质比较 页岩油与原油的性质比较 Note: ﹡refers to Crude oil herein API 多数页岩油属于中质偏重油品 残碳， wt% 页岩油残碳与原油接近 页岩油粘度较低，和Daqing*接近 运动粘度v50， cSt 凝点，℃ 爱沙尼亚页岩油凝点较低 ICP Oil Fischer Assay Oil 抚顺、葛洛特和帕罗霍页岩油的汽油馏分比大庆和胜利原油要少，但是页岩油的柴油馏分要比大庆和胜利原油要多。因此，单从产率上讲，页岩油是生产柴油的理想原料。 Distillation curves Temperature, ℃ Distill Off , vol% H/C atomic ratio 除葛洛特，其他地面干馏工艺生产的页岩油H/C比与中间基的胜利原油接近；ICP 页岩油与石蜡基的大庆原油接近。 Oxygen content， wt% 页岩油中的氧含量均大于大庆和胜利原油，尤其是葛洛特页岩油氧含量为6.1%，已超出原油范围。 Sulfur content， wt% 页岩油中的硫含量均大于0.5%，接近于胜利原油，属于含硫油品。 除葛洛特，页岩油氮含量远远高于大庆和胜利原油的含量，属于高氮油品。 Nitrogen content， wt% 高含氧 0.1%-1.0% 0.5%-6.1% O 含硫 0.5%-2.0%含硫 0.66%-0.9% S 高含氮 0.05%-0.5% 0.25%-2.18% N 与中间基或环烷基原油接近 1.37-2 1.42-1.71 H/C 属于中-重质 10-20 重质；20-32 中质 15-24.5 API 页岩油特征描述 原油 页岩油 Note: Does not include ICP 综上所述，典型页岩油与原油的主要性质对比如下表： 页岩油相对密度大，轻馏分少，不饱和烃多，含氮、硫、氧等非烃化合物量较高，加工制取轻质油品前，需要精制改质。 目 录 页岩油——发动机的新动力 1 2 页岩油加氢精制 3 结 论 4 页岩油与原油的性质比较 页岩油加氢精制 脱出杂质的同时也会抽出部分烃类，造成资源浪费，还存在抽出油的再利用、环境污染和设备腐蚀等问题 一次性投资大，所需的设备及操作费用高 缺点 工艺简单，设备投资和操作费用较低 页岩油经过加氢精制后，不仅品质大幅提高，产品收率也得到提高，同时不会产生三废排放 优点 包括酸碱精制、溶剂精制、吸附精制、离子交换法和络合法等 在300-400℃，10-15MPa, 催化剂和氢气存在下，非烃组分发生脱除硫、氮、氧的反应，含金属有机化合物发生氢解反应，同时，烯烃发生加氢饱和反应 原理 非加氢精制 加氢精制 由于页岩油非加氢精制会带来诸多环境问题，另外工艺相对简单，在这里不作介绍。下面将通过实例介绍页岩油加氢精制技术的应用效果。 页岩油精制方法见下表： The processing diagram of Paraho shale oil Refining of Paraho Shale Oil by Hydrotreating and Hydrocracking Distillation Curves (before and after hydrotreating) After Before -96.1% 450 11600 Total oxygen, ppm -91.0% 1960 21800 Total nitrogen, ppm -96.9% 205