摘 要:随着我国社会经济与科学技术的不断发展和创新,我国炼化行业得到快速发展。石油是一种不可再生资源,也是全球战略储备资源,石油替代品的利用与开发是多个国家研究的一个热点课题,页岩油是从页岩中提取的一种人造石油,对页岩油深加工组合工艺和生产管理有着极高的要求。在页岩油深加工过程中,如何采用先进的工艺,已经成为页岩油利用的关键问题。文章从几个方面就页岩油深加工组合工艺深入分析,并提出了几点技术要点。
关键词:页岩油;加工组合;炼化工艺;精制
页岩油的开发利用也倍受重视,其开采方法和工艺技术直接影响着页岩油的产量。在当前环保要求日益提高的大环境下,页岩油如何在逐渐提高页岩油加工收率的基础之上,确保页岩油的品质,是当前页岩油面临的重要问题。因此,文章从多个角度就页岩油深加工组合工艺进行分析,以此为相关人员提供参考和借鉴。
1 页岩油成分分析
页岩油是目前公认的理想补充能源,我国页岩油资源相当丰富,一般来说,页岩油是一种深褐色、有刺激性气味的一种液体。在页岩油加工过程中,加工工艺和技术发挥着至关重要的作用。页岩油与石油成分比较相似,含有氧、氮、硫等非化和物质,同时还有胶质和沉渣,安定性和流动性较差。页岩油深加工流程极为复杂,涉及很多专业知识和技术,在页岩油深加工过程中,经常受到多方面因素的影响,使得汽柴油的收率和品质与预期效果存在较大差异。
2 当前页岩油炼化的工艺现状分析
目前,页岩油在空间上呈现分散状态,分布十分广泛且复杂,而且挖潜难度也越来越大[1],抚顺矿业集团的油母页岩储备丰富,并且品质好,抚顺矿业集团页岩油的价格是全国页岩油的风向标,页岩油与石油相比,硫含量较低,但是氮含量较高。2008年抚矿集团响应国家号召,新建页岩油化工厂,形成一条循环产业链,也是全国第一个页岩油炼化企业。目前页岩油深加工的主要工艺有页岩油预处理、页岩油加氢精制、页岩油的催化裂解、延迟焦化、气分、MTBE等,主要产品有石脑油、汽油、柴油、丙烯、丙烷等,具有相当可观的经济效益。但是当前页岩油炼化的工艺还存在很多问题,由于炼化工艺技术和相关设备受限制,导致产品的收率和品质远远不足预期效果,催化裂化--延迟焦化组合工艺在一定程度上增加了柴油的收率,但是生焦率较高,加工成本大,加上最近几年环保节约理念不断深入人心,对于含硫或者氮含量较高的原料的深加工显得无能为力。
3 页岩油深加工组合工艺方法分析
首先,预处理。页岩油是油页岩热解时有机物质分解生产的产物,其内部成分十分复杂,包括硫、氮、蜡、水、机械杂质、重金属等。在预处理阶段,通过对页岩油油田层质和周围环境进行调查分析,将全蒸分页岩油输送到原料油器皿中,在罐间设置自动冲洗过滤器,由于页岩油成分比较稳定,密度大,不容易与二氧化碳发生化学反应,对油流影响比较小,在缓冲进入到减压蒸馏单元加工之后,其压力会大大降低,而且必须保证页岩油缓冲罐温度在80-100摄氏度。
其次,减压蒸馏。页岩油缓冲罐抽出全馏页岩油经过过滤器进入到蒸馏塔进行减压蒸馏,依靠二氧化碳气体体积膨胀的能量,使得过汽化油和残留物质不凝聚在一起,在经过减压蒸馏塔冷却凝聚之后再进入到减压蒸馏塔中,然后将页岩油分离出来的液体加送到加氢精制单元进行加工处理[2]。减压蒸馏单元,操作简单,不需要需要花费大量的人力、物力。通过减压蒸馏促使源油体积膨胀,降低油田水界面的压力,降低原油粘度。
然后,加氢精制单元。在经过减压蒸馏单元来的页岩油,将其作为减压流分油输送到加氢精制单元,这个环节其进料和氢压缩机是关键,也就是说通过循环氢压缩机的动力使得进料和减压流分油混合到一起,然后在经加热之后与自延迟焦化单元来的减压流分油混合之后进入到加热炉进行充分加热,然后输送到加氢反应器当中,采用不同的分离器将混合物分离出来。其中经过高压分离器分离出来的减压流分油进入循环氢脱硫塔中进行脱硫,经过低压分离器分离出来的减压流分油通过分馏单元进行分馏。在这个过程当中,加氢进料加热炉内温度为220-260摄氏度,加氢分离器入口压力为6.0-8.0MPaG,出口温度为320-340之间[3]。最后,延迟焦化单元。将高压分离器和低压分离器分离出来的减压流分油一同進入原料缓冲器之后送入焦化分馏塔,在塔内发生分裂和缩合反应之后,将减压流分油输送到循环油反应焦化分馏塔中,最终将减压流分油分离成焦化石脑油、焦化柴油和燃料气等物质。
4 结束语
综上所述,随着我国页岩油的不断开采和利用,页岩油深加工工艺的不断发展,大部分油田开采已经进入中后期,提高页岩油开采量以及优化页岩油的炼化工艺是一个崭新的课题。文章从几个方面就页岩油深加工组合工艺进行分析,以此提高页岩油资源利用效率。
参考文献:
[1]王志军,邓孙华,王洪艳.热重分析用于近临界水提取页岩油残渣的热解动力学[A].中国化学会第十二届全国应用化学年会论文集[C].2017.
[2]周小虹,阮竹,王漫.应用FTIR分峰程序对测定页岩油中羰基化合物相对含量的研究[A].全国第八届分子光谱学术报告会文集[C].2017.
[3]栾业志.抚顺页岩油组分分析和喹啉在NiW/γ-Al2O3催化剂上的加氢脱氮研究[D].大连:大连理工大学,2019.