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油頁岩是怎麼提取石油的用途

發布時間: 2022-04-28 16:37:41

A. 頁岩油怎麼提煉

頁岩油提煉方式可分為內部燃燒法、熱循環固體法、隔壁傳熱法、外部注入熱氣法、反應流體法等,以內部燃燒法為主,我國採用撫順干餾法。以撫順干餾法為例,具體方法如下:

撫順工藝採用豎直圓柱形搖臂干餾爐,外層為鋼板,內層襯以耐火磚。干餾爐高度超過10米(33英尺),內徑約3米(9.8英尺)。油頁岩原料顆粒大小為 10至75毫米(0.4至3.0英寸),從上部送入干餾爐。

在干餾爐上部,頁岩油乾燥和被上升的熱氣加熱,上升的熱氣穿過下降的油頁岩,使油頁岩分解。熱解發生的溫度約為 500 °C(930 °F)。產生的油蒸汽和熱氣從底部直接上升到干餾爐頂部並排出,而在基維特工藝里,熱氣是從側面進入干餾爐加熱油頁岩顆粒。

在熱解過程中,油頁岩被分解為頁岩焦,與上升的空氣蒸汽一起在干餾爐的下半部燃燒,以加熱氣體,用於分解所需。

這些氣體會被重復利用,從干餾爐排出之後,會在冷凝系統里冷卻,頁岩油也在這一系統里冷凝,氣體在加熱爐里從500 °C(930 °F)重新加熱到700 °C(1,290 °F),然後重新輸入到干餾爐。頁岩灰從干餾爐底部的旋轉的水盆排出,水盆封住干餾爐,並起到冷卻干餾爐作用。

(1)油頁岩是怎麼提取石油的用途擴展閱讀

頁岩油氣≠頁岩油+頁岩氣

我國石油天然氣工業領域經常出現「頁岩油氣」一詞,對此的說明是從頁岩開采出來的頁岩氣和與此共生、伴生的頁岩油。「頁岩油氣」念起來順口,實際上卻把基本概念混淆了。

從頁岩中開采頁岩氣時,有與頁岩氣共生、伴生的原油產生,被誤認為是頁岩油,實際上是緻密油。目前人們對頁岩油、緻密油的含義有不同理解,所以在頁岩油和緻密油術語的使用上存在誤解和爭論。

緻密油中的原油品質與常規油藏相同,都屬於輕質原油,而頁岩油是重質油,其區別是兩者API重度和黏度不同以及提取的方式不同。兩者的生產位置大不相同,緻密油從地下開采,而頁岩油在地面干餾。

B. 油頁岩用途

油頁岩又稱油母頁岩,它是由藻類低等植物和一些低等動物,在較穩定的水體環境下沉積,經過億萬年的反應、分解而成。一般認為,油頁岩是粉砂、淤泥和低等生物殘體腐解的有機質沉積形成的。有機質在厭氧細菌的活動下,經過瀝青化作用並與摻入的粉砂、淤泥等形成含礦物雜質較多的腐泥物質,沉積在地下深處,經成岩作用和揮發物質散失等物理化學作用,成為油頁岩層。

油頁岩可提煉出各種燃料油類,也可煉制出各種合成燃料氣體及化工原料,副產品還可用於制磚、水泥等建築材料。歸納起來,油頁岩有三種主要用途:

1.干餾製取頁岩油及相關產品

若將油頁岩打碎並加熱至500℃左右,就可以得到頁岩油。我國常稱頁岩油為人造石油。一般來說,1t油頁岩可提煉出38~378L(相當於0.3~3.2桶)頁岩油。頁岩油加氫裂解精製後,可獲得汽油、煤油、柴油、石蠟、石焦油等多種化工產品。

2.作為燃料用來發電、取暖和運輸

首先是用來發電。利用油頁岩發電的形式有兩種。一是直接把油頁岩用作鍋爐燃料,產生蒸汽發電;另一種是把油頁岩低溫干餾,產生氣體燃料,然後輸送到內燃機燃燒發電。目前普遍採用前一種形式。其次,可以利用油頁岩燃燒供暖。在2001/2002年度,愛沙尼亞利用油頁岩發電和供居民、工業供暖所創造的效益分別占國家稅收的76%和14%,對其國民經濟具有重要意義。再次,可以利用油頁岩燃燒帶動發動機,用於長途運輸。

3.生產建築材料、水泥和化肥

作為附加品,油頁岩干餾和燃燒後的頁岩灰主要用於生產水泥、磚等建築材料。在德國,每年有30萬t油頁岩用於水泥的生產。在我國,油頁岩干餾和燃燒後的半焦灰渣用來製造砌塊、磚、水泥、陶粒等建材產品。

此外,油頁岩還可以直接用於有機肥料的生產。如我國陝西銅川市匯源實業開發總公司就擬投資1000萬元,利用印台地區現有的油頁岩資源,在原有5萬t磷肥生產線的基礎上進行技術改造,建設年產5萬t油頁岩有機復合肥的生產線。

不同國家對油頁岩的用途不同。在愛沙尼亞,油頁岩主要用來發電和提煉頁岩油;在巴西,油頁岩主要用作運輸燃料;在德國,油頁岩主要用於製造水泥和建築材料;在中國和澳大利亞,油頁岩主要用於提煉頁岩油和用作燃料;在俄羅斯和以色列,油頁岩主要用於發電。

C. 石油是怎樣生產出來的,有什麼用處。

石油又稱原油,是從地下深處開採的棕黑色可燃粘稠液體。石油是古代海洋或湖泊中的生物經過漫長的演化形成的混合物,與煤一樣屬於化石燃料。石油的性質因產地而異,密度為0.8 ~ 1.0 克/厘米3,粘度范圍很寬,凝固點差別很大(30 ~ -60°C),沸點范圍為常溫到500°C以上,可容於多種有機溶劑,不溶於水,但可與水形成乳狀液。 組成石油的化學元素主要是碳 (83% ~ 87%)、氫(11% ~ 14%),其餘為硫(0.06% ~ 0.8%)、氮(0.02% ~ 1.7%)、氧(0.08% ~ 1.82%)及微量金屬元素(鎳、釩、鐵等)。由碳和氫化合形成的烴類構成石油的主要組成部分,約佔95% ~ 99%,含硫、 氧、氮的化合物對石油產品有害, 在石油加工中應盡量除去。不同產地的石油中,各種烴類的結構和所佔比例相差很大, 但主要屬於烷烴、環烷烴、芳香烴三類。 通常以烷烴為主的石油稱為石蠟基石油;以環烷烴、芳香烴為主的稱環烴基石油;介於二者之間的稱中間基石油。我國主要原油的特點是含蠟較多,凝固點高,硫含量低, 鎳、氮含量中等,釩含量極少。除個別油田外,原油中汽油餾分較少,渣油佔1/3。組成不同類的石油,加工方法有差別,產品的性能也不同,應當物盡其用。大慶原油的主要特點是含蠟量高,凝點高,硫含量低,屬低硫石蠟基原油。

最早提出「石油」一詞的是公元977年中國北宋編著的《太平廣記》。正式命名為「石油」是根據中國北宋傑出的科學家沈括(1031一1095)在所著《夢溪筆談》中根據這種油《生於水際砂石,與泉水相雜,惘惘而出》而命名的。在「石油」一詞出現之前,國外稱石油為「魔鬼的汗珠」、「發光的水」等,中國稱「石脂水」、「猛火油」、「石漆」等。

我們平時的日常生活中到處都可以見到石油或其附屬品的身影,不知你注意了嗎?比如汽油、柴油、煤油、潤滑油、瀝青、塑料、纖維等還有很多!這些都是從石油中提煉出來的;而我們日常所用的天然氣(液化氣)是從專門的氣田中產出的!通過輸氣管道和氣站再到各家各戶。

目前就石油的成因有兩種說法:①無機論 即石油是在基性岩漿中形成的;②有機論 既各種有機物如動物、植物、特別是低等的動植物像藻類、細菌、蚌殼、魚類等死後埋藏在不斷下沉缺氧的海灣、瀉湖、三角洲、湖泊等地經過許多物理化學作用,最後逐漸形成為石油。

原油的顏色非常豐富紅、金黃、墨綠、黑、褐紅、甚至透明;原油的顏色是它本身所含膠質、瀝青質的含量,含的越高顏色越深。原油的顏色越淺其油質越好!透明的原油可直接加在汽車油箱中代替汽油!原油的成分主要有:油質(這是其主要成分)、膠質(一種粘性的半固體物質)、瀝青質(暗褐色或黑色脆性固體物質)、碳質(一種非碳氫化合物)。

石油由碳氫化合物為主混合而成的,具有特殊氣味的、有色的可燃性油質液體!天然氣是以氣態的碳氫化合物為主的各種氣體組成的,具有特殊氣味的、無色的易燃性混合氣體。

在整個的石油系統中分工也是比較細的:物探 專門負責利用各種物探設備並結合地質資料在可能含油氣的區域內確定油氣層的位置;鑽井 利用鑽井的機械設備在含油氣的區域鑽探出一口石油井並錄取該地區的地質資料;井下作業 利用井下作業設備在地面向井內下入各種井下工具或生產管柱以錄取該井的各項生產資料,或使該井正常產出原油或天然氣並負責日後石油井的維護作業;採油 在石油井的正常生產過程中錄取石油井的各項生產資料並對石油井的生產設備進行日常維護;集輸 負責原油的對外輸送工作;煉油 將輸送到煉油廠的原油按要求煉制出不同的石油產品如汽油、柴油、煤油等!

石油的性質因產地而異,密度為0.8 ~ 1.0 克/厘米3,粘度范圍很寬,凝固點差別很大(30 ~ -60°C),沸點范圍為常溫到500°C以上,可容於多種有機溶劑,不溶於水,但可與水形成乳狀液。 組成石油的化學元素主要是碳 (83% ~ 87%)、氫(11% ~ 14%),其餘為硫(0.06% ~ 0.8%)、氮(0.02% ~ 1.7%)、氧(0.08% ~ 1.82%)及微量金屬元素(鎳、釩、鐵等)。由碳和氫化合形成的烴類構成石油的主要組成部分,約佔95% ~ 99%,含硫、 氧、氮的化合物對石油產品有害, 在石油加工中應盡量除去。不同產地的石油中,各種烴類的結構和所佔比例相差很大, 但主要屬於烷烴、環烷烴、芳香烴三類。 通常以烷烴為主的石油稱為石蠟基石油;以環烷烴、芳香烴為主的稱環烴基石油;介於二者之間的稱中間基石油。我國主要原油的特點是含蠟較多,凝固點高,硫含量低, 鎳、氮含量中等,釩含量極少。除個別油田外,原油中汽油餾分較少,渣油佔1/3。組成不同類的石油,加工方法有差別,產品的性能也不同,應當物盡其用。大慶原油的主要特點是含蠟量高,凝點高,硫含量低,屬低硫石蠟基原油。

從尋找石油到利用石油,大致要經過四個主要環節,即尋找、開采、輸送和加工,這四個環節一般又分別稱為「石油勘探」、「油田開發」、「油氣集輸」和「石油煉制」。下面就這四個環節來追溯一下石油工業的發展歷史。

「石油勘探」有許多方法,但地下是否有油,最終要靠鑽井來證實。一個國家在鑽井技術上的進步程度,往往反映了這個國家石油工業的發展狀況,因此,有的國家競相宣布本國鑽了世界上第一口油井,以表示他們在石油工業發展上邁出了最早的一步。

「油田開發」指的是用鑽井的辦法證實了油氣的分布范圍,並且有井可以投入生產而形成一定生產規模。從這個意義上說,1821年四川富順縣自流井氣田的開發是世界上最早的天然氣田。

「油氣集輸」技術也隨著油氣的開發應運而生,公元1875年左右,自流井氣田採用當地盛產的竹子為原料,去節打通,外用麻布纏繞塗以桐油,連接成我們現在稱呼的「輸氣管道」,總長二、三百里,在當時的自流井地區,綿延交織的管線翻越丘陵,穿過溝澗,形成輸氣網路,使天然氣的應用從井的附近延伸到遠距離的鹽灶,推動了氣田的開發,使當時的天然氣達到年產7000多萬立方米。

至於「石油煉制」,起始的年代還要更早一些,北魏時所著的《水經注》,成書年代大約是公元512~518年,書中介紹了從石油中提煉潤滑油的情況。英國科學家約瑟在有關論文中指出:「在公元十世紀,中國就已經有石油而且大量使用。由此可見,在這以前中國人就對石油進行蒸餾加工了」。說明早在公元六世紀我國就萌發了石油煉制工藝。

石油是一種液態的,以碳氫化合物為主要成分的礦產品。原油是從地下采出的石油,或稱天然石油。人造石油是從煤或油頁岩中提煉出的液態碳氫化合物。組成原油的主要元素是碳、氫、硫、氮、氧。

具有不同結構的碳氫化合物的混和物為主要成份的一種褐色。暗綠色或黑色液體

D. 頁岩油抽提的工藝原理

提取過程分解頁岩油頁岩和油頁岩油轉換成其給石油類合成原油乾酪根。這個過程是進行裂解,加氫,或熱溶解。提取過程的效率往往是通過比較其收益率的測定結果評價菲舍爾在某次頁岩樣品進行。
最古老和最常見的提取方法包括熱解(也稱為干餾或干餾)。在這個過程中,油頁岩加熱在缺氧的情況下,直到其凝乾酪根成頁岩油蒸氣和非凝油頁岩可燃氣體分解。油蒸氣和油頁岩氣,然後收集並冷卻,造成頁岩油凝結。此外,油頁岩油頁岩用於加工生產,這是一個堅實的殘留物。用完的頁岩組成的無機化合物(礦物)和char(有些作者使用的條款,而不是char的焦渣或半焦炭)由乾酪根形成,一碳的殘留物。燒了廢炭生產頁岩油頁岩灰。廢頁岩和頁岩灰可作為水泥或磚生產配料。油頁岩的組成可能借給附加值的提取過程中,通過對回收的副產品,包括氨,硫,芳烴化合物,瀝青,瀝青和蠟。
油頁岩加熱到熱解溫度和完成乾酪根分解吸熱反應,需要大量的能源。有些技術的使用,如天然氣,石油或煤等化石燃料產生熱量,這種實驗方法用於此。兩個戰略的目的是用來降低電,無線電波,微波,或反應液,甚至消除外部熱能要求:天然氣和油頁岩熱解炭由產生可作為能源燃燒的副產品,熱在燙花油頁岩和油頁岩灰中可用於預熱原料油頁岩。
異地加工,油頁岩是粉碎成小塊,增加更好的萃取表面積。在該溫度下發生分解的油頁岩依賴於時間尺度的過程。在易地干餾過程,它開始更迅速,完全在較高溫度在300 ° C(570 ° F)和收益。所生產的石油數量為480之間時最高520 ° C的溫度范圍(900和970℉)。天然氣,油頁岩油頁岩的比例普遍提高隨著干餾溫度。對於原位過程,這可能需要數月的供暖現代,分解,可在溫度低至進行250攝氏度(480華氏度)。低於600攝氏度(1110華氏度)的溫度是更可取,因為這妨礙了石灰石和白雲石在岩石分解,從而限制二氧化碳排放量和能源消耗。
加氫和熱溶解(反應液進程)榨油用供氫,溶劑或它們的組合。熱溶解涉及在高溫和壓力溶劑的應用,增加了開裂的溶解有機質石油產量。不同方法產生不同性質的頁岩油。

E. 如何提取原油

石油是從油頁岩中提取出來的。油頁岩又稱油母頁岩,是由沉積在淺海和湖沼中的腐泥轉換而來的。在地殼不斷下降和在深水缺氧的條件下,經嫌氣細菌的作用,使腐泥中的有機物質發生還原與分解反應,形成含有豐富碳氫化合物的瀝青砂和油頁岩。它的原始物質除古代水生植物、孢子和花粉之外,還有若干動物質。面對日益臨近的能源危機,各國科學家們非常重視研究新能源的開發使用,並且已經成功地從自然界的一些物質中提取出了石油。目前提取石油的新方法主要有:從樹木中提取:科學家最近發現,有些樹木在進行光合作用時,會將碳氫化合物存在體內,形成類似石油的烷烴類物質。如巴西的苦配巴樹的樹液稍作加工,便可當作柴油使用。從花草中提取:據科學家的研究結果,含有碳氫化合物的花草遍布世界各地,如美國的黃鼠草、澳洲的櫻葉藤現已被用作提取石油。從煤炭中提取:英國科學家經過多年研究開發,在北威爾士修建了一座煤煉油廠,提取一噸石油用煤二點五噸。從廢液中提取:中國的科學工作者發明了一種從廢液中提取石油的方法。他們將一些工業廢液經過發酵、硝化、熱裂、過濾、凈化等過程,提取出碳氫化合物,從而獲得石油。從糞便中提取:加拿大安大略省興建了一個與眾不同的工廠,原料是糞便,產品卻是柴油。其方法是用高溫使糞便起泡變成氣體,再把氣體變為液體,從中提取柴油

F. 頁岩油是什麼頁岩油的技術及應用

頁岩油是指以頁岩為主的頁岩層系中所含的石油資源。其中包括泥頁岩孔隙和裂縫中的石油,也包括泥頁岩層系中的緻密碳酸岩或碎屑岩鄰層和夾層中的石油資源。通常有效的開發方式為水平井和分段壓裂技術。在固體礦產領域頁岩油是一種人造石油,是由頁岩干餾時有機質受熱分解生成的一種褐色、有特殊刺激氣味的粘稠狀液體產物。

頁岩油的應用

頁岩油中豐富的烷烴和烯烴可生產相關的高附加值化學品。C6~10餾分被利用來生產增塑劑;C10~13餾分中通過生物降解線形十二烷基苯所得的產品作為清潔劑原材料;C14~18餾分作為脂肪醇和烷基硫化鹽產品的原材料;重質烷烴餾分通過裂化以生產各種低分子質量的烯烴,也可以獲得瀝青和碳纖維。

頁岩油硫化物主要為硫化氫、硫醇類、噻吩類及硫茚等有機硫及二硫化物。硫的資源廣而廉價,工業上、農業上、醫葯上、染織上和合成材料上的硫和硫化物的用途是非常多的。硫的用途主要是制酸(主要是硫酸)。

頁岩油中存在含氮化合物中的吡啶系氮化物。吡啶鹼是多用途的化工原料,它能溶解一般溶劑所難溶解的有機物,尤其是輕質吡啶,廣泛用於制葯工業。重質吡啶除了氧化製取菸鹼酸外,又是有色金屬礦的浮選劑,尤其對硫化物礦具有優良的富集性能。

吡啶鹼及硫酸吡啶絡合物對稀酸侵蝕鋼鐵有一定的抑製作用,可用做鋼鐵腐蝕抑制劑。

頁岩油中的含氧化合物有:酸性含氧化合物和酚類,以及中性含氧化合物。而頁岩油中含氧化合物的利用主要以酚類化合物為主。酚類化合物是塑料、染料、合成纖維、電氣絕緣、防腐蝕和葯品等的主要化學原料。其中重質酚類可以作為銅、鉛、鋅磁鐵等礦物的浮選劑,也是製造木材粘合劑、農葯殺蟲劑等原料。

頁岩油的加工技術

影響頁岩油柴油顏色及安定性的主要因素是其中含有大量的不飽和烴及氮、硫、氧等雜原子化合物,要解決頁岩油柴油質量合格問題,關鍵在於如何脫除頁岩油中的氮、硫、氧等雜原子化合物。

天然石油的加工技術一般都適用於頁岩油的加工。目前(截止2011年)頁岩油的加工方法主要分為加氫處理和非加氫處理二種。加氫處理頁岩油可得到液體燃料,包括柴油、石腦油和汽油,生產的柴油穩定性好,產品收率高,沒有「三廢」排放,但一次性投資大,所需設備費用及操作費用也很高,適合於大型煉油廠;而非加氫處理過程設備投資小,工藝操作簡單,費用較低,適合中小型煉油廠,非加氫處理一般包括酸鹼精製、溶劑精製、吸附精製和加入穩定劑等。

G. 石油是在哪提取的

石油是從油頁岩中提取出來的。油頁岩又稱油母頁岩,是由沉積在淺海和湖沼中的腐泥轉換而來的。它的原始物質除古代水生植物、孢子和花粉之外,還有若干動物質。在地殼不斷下降和在深水缺氧的條件下,經嫌氣細菌的作用,使腐泥中的有機物質發生還原與分解反應,形成含有豐富碳氫化合物的瀝青砂和油頁岩。
全世界油頁岩和瀝青砂含油的總儲量高達14160億噸。已探明的礦藏含油4400億噸,相當於7084億噸標准煤。
在美國,從科羅拉多、懷俄明和猶他三個州的油頁岩中可提取750億噸石油。加拿大有大量的瀝青砂礦藏,從加拿大的瀝青砂中可提取的石油同美國三個州的油頁岩內提取的石油量相等。在阿爾伯達的阿薩巴斯坦油礦有一座瀝青砂煉油廠,年均產量250萬噸油。
對油砂礦的開采,淺層的可採取原地露天開採的方法,深層礦脈必須附設地下開采設備。加拿大的埃克森資源公司在冷湖礦建造一種能向地下427米深處的厚瀝青砂礦床注入熱蒸汽的裝置,通過定向井眼,確保蒸汽在礦床中最大限度地均勻分配,以加熱瀝青砂並迫使油流至地面,這種方法稱為「半原地」回收法。油母頁岩是一種不透水的含油岩石。用上述的方法開采是行不通的。對這種油礦的開采大體步驟是:把油頁岩礦石粉碎成極細的粉末,經過加熱處理,或者化學處理,便可從油頁岩中獲得原油。但這種方法採油率低,從5000萬噸礦石中僅能提取500噸石油。因此,研究和探索新的採油手段和提取石油的方法,是科學家們的努力目標。