A. 页岩油怎么提炼
页岩油提炼方式可分为内部燃烧法、热循环固体法、隔壁传热法、外部注入热气法、反应流体法等,以内部燃烧法为主,我国采用抚顺干馏法。以抚顺干馏法为例,具体方法如下:
抚顺工艺采用竖直圆柱形摇臂干馏炉,外层为钢板,内层衬以耐火砖。干馏炉高度超过10米(33英尺),内径约3米(9.8英尺)。油页岩原料颗粒大小为 10至75毫米(0.4至3.0英寸),从上部送入干馏炉。
在干馏炉上部,页岩油干燥和被上升的热气加热,上升的热气穿过下降的油页岩,使油页岩分解。热解发生的温度约为 500 °C(930 °F)。产生的油蒸汽和热气从底部直接上升到干馏炉顶部并排出,而在基维特工艺里,热气是从侧面进入干馏炉加热油页岩颗粒。
在热解过程中,油页岩被分解为页岩焦,与上升的空气蒸汽一起在干馏炉的下半部燃烧,以加热气体,用于分解所需。
这些气体会被重复利用,从干馏炉排出之后,会在冷凝系统里冷却,页岩油也在这一系统里冷凝,气体在加热炉里从500 °C(930 °F)重新加热到700 °C(1,290 °F),然后重新输入到干馏炉。页岩灰从干馏炉底部的旋转的水盆排出,水盆封住干馏炉,并起到冷却干馏炉作用。
(1)油页岩是怎么提取石油的用途扩展阅读
页岩油气≠页岩油+页岩气
我国石油天然气工业领域经常出现“页岩油气”一词,对此的说明是从页岩开采出来的页岩气和与此共生、伴生的页岩油。“页岩油气”念起来顺口,实际上却把基本概念混淆了。
从页岩中开采页岩气时,有与页岩气共生、伴生的原油产生,被误认为是页岩油,实际上是致密油。目前人们对页岩油、致密油的含义有不同理解,所以在页岩油和致密油术语的使用上存在误解和争论。
致密油中的原油品质与常规油藏相同,都属于轻质原油,而页岩油是重质油,其区别是两者API重度和黏度不同以及提取的方式不同。两者的生产位置大不相同,致密油从地下开采,而页岩油在地面干馏。
B. 油页岩用途
油页岩又称油母页岩,它是由藻类低等植物和一些低等动物,在较稳定的水体环境下沉积,经过亿万年的反应、分解而成。一般认为,油页岩是粉砂、淤泥和低等生物残体腐解的有机质沉积形成的。有机质在厌氧细菌的活动下,经过沥青化作用并与掺入的粉砂、淤泥等形成含矿物杂质较多的腐泥物质,沉积在地下深处,经成岩作用和挥发物质散失等物理化学作用,成为油页岩层。
油页岩可提炼出各种燃料油类,也可炼制出各种合成燃料气体及化工原料,副产品还可用于制砖、水泥等建筑材料。归纳起来,油页岩有三种主要用途:
1.干馏制取页岩油及相关产品
若将油页岩打碎并加热至500℃左右,就可以得到页岩油。我国常称页岩油为人造石油。一般来说,1t油页岩可提炼出38~378L(相当于0.3~3.2桶)页岩油。页岩油加氢裂解精制后,可获得汽油、煤油、柴油、石蜡、石焦油等多种化工产品。
2.作为燃料用来发电、取暖和运输
首先是用来发电。利用油页岩发电的形式有两种。一是直接把油页岩用作锅炉燃料,产生蒸汽发电;另一种是把油页岩低温干馏,产生气体燃料,然后输送到内燃机燃烧发电。目前普遍采用前一种形式。其次,可以利用油页岩燃烧供暖。在2001/2002年度,爱沙尼亚利用油页岩发电和供居民、工业供暖所创造的效益分别占国家税收的76%和14%,对其国民经济具有重要意义。再次,可以利用油页岩燃烧带动发动机,用于长途运输。
3.生产建筑材料、水泥和化肥
作为附加品,油页岩干馏和燃烧后的页岩灰主要用于生产水泥、砖等建筑材料。在德国,每年有30万t油页岩用于水泥的生产。在我国,油页岩干馏和燃烧后的半焦灰渣用来制造砌块、砖、水泥、陶粒等建材产品。
此外,油页岩还可以直接用于有机肥料的生产。如我国陕西铜川市汇源实业开发总公司就拟投资1000万元,利用印台地区现有的油页岩资源,在原有5万t磷肥生产线的基础上进行技术改造,建设年产5万t油页岩有机复合肥的生产线。
不同国家对油页岩的用途不同。在爱沙尼亚,油页岩主要用来发电和提炼页岩油;在巴西,油页岩主要用作运输燃料;在德国,油页岩主要用于制造水泥和建筑材料;在中国和澳大利亚,油页岩主要用于提炼页岩油和用作燃料;在俄罗斯和以色列,油页岩主要用于发电。
C. 石油是怎样生产出来的,有什么用处。
石油又称原油,是从地下深处开采的棕黑色可燃粘稠液体。石油是古代海洋或湖泊中的生物经过漫长的演化形成的混合物,与煤一样属于化石燃料。石油的性质因产地而异,密度为0.8 ~ 1.0 克/厘米3,粘度范围很宽,凝固点差别很大(30 ~ -60°C),沸点范围为常温到500°C以上,可容于多种有机溶剂,不溶于水,但可与水形成乳状液。 组成石油的化学元素主要是碳 (83% ~ 87%)、氢(11% ~ 14%),其余为硫(0.06% ~ 0.8%)、氮(0.02% ~ 1.7%)、氧(0.08% ~ 1.82%)及微量金属元素(镍、钒、铁等)。由碳和氢化合形成的烃类构成石油的主要组成部分,约占95% ~ 99%,含硫、 氧、氮的化合物对石油产品有害, 在石油加工中应尽量除去。不同产地的石油中,各种烃类的结构和所占比例相差很大, 但主要属于烷烃、环烷烃、芳香烃三类。 通常以烷烃为主的石油称为石蜡基石油;以环烷烃、芳香烃为主的称环烃基石油;介于二者之间的称中间基石油。我国主要原油的特点是含蜡较多,凝固点高,硫含量低, 镍、氮含量中等,钒含量极少。除个别油田外,原油中汽油馏分较少,渣油占1/3。组成不同类的石油,加工方法有差别,产品的性能也不同,应当物尽其用。大庆原油的主要特点是含蜡量高,凝点高,硫含量低,属低硫石蜡基原油。
最早提出“石油”一词的是公元977年中国北宋编着的《太平广记》。正式命名为“石油”是根据中国北宋杰出的科学家沈括(1031一1095)在所着《梦溪笔谈》中根据这种油《生于水际砂石,与泉水相杂,惘惘而出》而命名的。在“石油”一词出现之前,国外称石油为“魔鬼的汗珠”、“发光的水”等,中国称“石脂水”、“猛火油”、“石漆”等。
我们平时的日常生活中到处都可以见到石油或其附属品的身影,不知你注意了吗?比如汽油、柴油、煤油、润滑油、沥青、塑料、纤维等还有很多!这些都是从石油中提炼出来的;而我们日常所用的天然气(液化气)是从专门的气田中产出的!通过输气管道和气站再到各家各户。
目前就石油的成因有两种说法:①无机论 即石油是在基性岩浆中形成的;②有机论 既各种有机物如动物、植物、特别是低等的动植物像藻类、细菌、蚌壳、鱼类等死后埋藏在不断下沉缺氧的海湾、泻湖、三角洲、湖泊等地经过许多物理化学作用,最后逐渐形成为石油。
原油的颜色非常丰富红、金黄、墨绿、黑、褐红、甚至透明;原油的颜色是它本身所含胶质、沥青质的含量,含的越高颜色越深。原油的颜色越浅其油质越好!透明的原油可直接加在汽车油箱中代替汽油!原油的成分主要有:油质(这是其主要成分)、胶质(一种粘性的半固体物质)、沥青质(暗褐色或黑色脆性固体物质)、碳质(一种非碳氢化合物)。
石油由碳氢化合物为主混合而成的,具有特殊气味的、有色的可燃性油质液体!天然气是以气态的碳氢化合物为主的各种气体组成的,具有特殊气味的、无色的易燃性混合气体。
在整个的石油系统中分工也是比较细的:物探 专门负责利用各种物探设备并结合地质资料在可能含油气的区域内确定油气层的位置;钻井 利用钻井的机械设备在含油气的区域钻探出一口石油井并录取该地区的地质资料;井下作业 利用井下作业设备在地面向井内下入各种井下工具或生产管柱以录取该井的各项生产资料,或使该井正常产出原油或天然气并负责日后石油井的维护作业;采油 在石油井的正常生产过程中录取石油井的各项生产资料并对石油井的生产设备进行日常维护;集输 负责原油的对外输送工作;炼油 将输送到炼油厂的原油按要求炼制出不同的石油产品如汽油、柴油、煤油等!
石油的性质因产地而异,密度为0.8 ~ 1.0 克/厘米3,粘度范围很宽,凝固点差别很大(30 ~ -60°C),沸点范围为常温到500°C以上,可容于多种有机溶剂,不溶于水,但可与水形成乳状液。 组成石油的化学元素主要是碳 (83% ~ 87%)、氢(11% ~ 14%),其余为硫(0.06% ~ 0.8%)、氮(0.02% ~ 1.7%)、氧(0.08% ~ 1.82%)及微量金属元素(镍、钒、铁等)。由碳和氢化合形成的烃类构成石油的主要组成部分,约占95% ~ 99%,含硫、 氧、氮的化合物对石油产品有害, 在石油加工中应尽量除去。不同产地的石油中,各种烃类的结构和所占比例相差很大, 但主要属于烷烃、环烷烃、芳香烃三类。 通常以烷烃为主的石油称为石蜡基石油;以环烷烃、芳香烃为主的称环烃基石油;介于二者之间的称中间基石油。我国主要原油的特点是含蜡较多,凝固点高,硫含量低, 镍、氮含量中等,钒含量极少。除个别油田外,原油中汽油馏分较少,渣油占1/3。组成不同类的石油,加工方法有差别,产品的性能也不同,应当物尽其用。大庆原油的主要特点是含蜡量高,凝点高,硫含量低,属低硫石蜡基原油。
从寻找石油到利用石油,大致要经过四个主要环节,即寻找、开采、输送和加工,这四个环节一般又分别称为“石油勘探”、“油田开发”、“油气集输”和“石油炼制”。下面就这四个环节来追溯一下石油工业的发展历史。
“石油勘探”有许多方法,但地下是否有油,最终要靠钻井来证实。一个国家在钻井技术上的进步程度,往往反映了这个国家石油工业的发展状况,因此,有的国家竞相宣布本国钻了世界上第一口油井,以表示他们在石油工业发展上迈出了最早的一步。
“油田开发”指的是用钻井的办法证实了油气的分布范围,并且有井可以投入生产而形成一定生产规模。从这个意义上说,1821年四川富顺县自流井气田的开发是世界上最早的天然气田。
“油气集输”技术也随着油气的开发应运而生,公元1875年左右,自流井气田采用当地盛产的竹子为原料,去节打通,外用麻布缠绕涂以桐油,连接成我们现在称呼的“输气管道”,总长二、三百里,在当时的自流井地区,绵延交织的管线翻越丘陵,穿过沟涧,形成输气网络,使天然气的应用从井的附近延伸到远距离的盐灶,推动了气田的开发,使当时的天然气达到年产7000多万立方米。
至于“石油炼制”,起始的年代还要更早一些,北魏时所着的《水经注》,成书年代大约是公元512~518年,书中介绍了从石油中提炼润滑油的情况。英国科学家约瑟在有关论文中指出:“在公元十世纪,中国就已经有石油而且大量使用。由此可见,在这以前中国人就对石油进行蒸馏加工了”。说明早在公元六世纪我国就萌发了石油炼制工艺。
石油是一种液态的,以碳氢化合物为主要成分的矿产品。原油是从地下采出的石油,或称天然石油。人造石油是从煤或油页岩中提炼出的液态碳氢化合物。组成原油的主要元素是碳、氢、硫、氮、氧。
具有不同结构的碳氢化合物的混和物为主要成份的一种褐色。暗绿色或黑色液体
D. 页岩油抽提的工艺原理
提取过程分解页岩油页岩和油页岩油转换成其给石油类合成原油干酪根。这个过程是进行裂解,加氢,或热溶解。提取过程的效率往往是通过比较其收益率的测定结果评价菲舍尔在某次页岩样品进行。
最古老和最常见的提取方法包括热解(也称为干馏或干馏)。在这个过程中,油页岩加热在缺氧的情况下,直到其凝干酪根成页岩油蒸气和非凝油页岩可燃气体分解。油蒸气和油页岩气,然后收集并冷却,造成页岩油凝结。此外,油页岩油页岩用于加工生产,这是一个坚实的残留物。用完的页岩组成的无机化合物(矿物)和char(有些作者使用的条款,而不是char的焦渣或半焦炭)由干酪根形成,一碳的残留物。烧了废炭生产页岩油页岩灰。废页岩和页岩灰可作为水泥或砖生产配料。油页岩的组成可能借给附加值的提取过程中,通过对回收的副产品,包括氨,硫,芳烃化合物,沥青,沥青和蜡。
油页岩加热到热解温度和完成干酪根分解吸热反应,需要大量的能源。有些技术的使用,如天然气,石油或煤等化石燃料产生热量,这种实验方法用于此。两个战略的目的是用来降低电,无线电波,微波,或反应液,甚至消除外部热能要求:天然气和油页岩热解炭由产生可作为能源燃烧的副产品,热在烫花油页岩和油页岩灰中可用于预热原料油页岩。
异地加工,油页岩是粉碎成小块,增加更好的萃取表面积。在该温度下发生分解的油页岩依赖于时间尺度的过程。在易地干馏过程,它开始更迅速,完全在较高温度在300 ° C(570 ° F)和收益。所生产的石油数量为480之间时最高520 ° C的温度范围(900和970℉)。天然气,油页岩油页岩的比例普遍提高随着干馏温度。对于原位过程,这可能需要数月的供暖现代,分解,可在温度低至进行250摄氏度(480华氏度)。低于600摄氏度(1110华氏度)的温度是更可取,因为这妨碍了石灰石和白云石在岩石分解,从而限制二氧化碳排放量和能源消耗。
加氢和热溶解(反应液进程)榨油用供氢,溶剂或它们的组合。热溶解涉及在高温和压力溶剂的应用,增加了开裂的溶解有机质石油产量。不同方法产生不同性质的页岩油。
E. 如何提取原油
石油是从油页岩中提取出来的。油页岩又称油母页岩,是由沉积在浅海和湖沼中的腐泥转换而来的。在地壳不断下降和在深水缺氧的条件下,经嫌气细菌的作用,使腐泥中的有机物质发生还原与分解反应,形成含有丰富碳氢化合物的沥青砂和油页岩。它的原始物质除古代水生植物、孢子和花粉之外,还有若干动物质。面对日益临近的能源危机,各国科学家们非常重视研究新能源的开发使用,并且已经成功地从自然界的一些物质中提取出了石油。目前提取石油的新方法主要有:从树木中提取:科学家最近发现,有些树木在进行光合作用时,会将碳氢化合物存在体内,形成类似石油的烷烃类物质。如巴西的苦配巴树的树液稍作加工,便可当作柴油使用。从花草中提取:据科学家的研究结果,含有碳氢化合物的花草遍布世界各地,如美国的黄鼠草、澳洲的樱叶藤现已被用作提取石油。从煤炭中提取:英国科学家经过多年研究开发,在北威尔士修建了一座煤炼油厂,提取一吨石油用煤二点五吨。从废液中提取:中国的科学工作者发明了一种从废液中提取石油的方法。他们将一些工业废液经过发酵、硝化、热裂、过滤、净化等过程,提取出碳氢化合物,从而获得石油。从粪便中提取:加拿大安大略省兴建了一个与众不同的工厂,原料是粪便,产品却是柴油。其方法是用高温使粪便起泡变成气体,再把气体变为液体,从中提取柴油
F. 页岩油是什么页岩油的技术及应用
页岩油是指以页岩为主的页岩层系中所含的石油资源。其中包括泥页岩孔隙和裂缝中的石油,也包括泥页岩层系中的致密碳酸岩或碎屑岩邻层和夹层中的石油资源。通常有效的开发方式为水平井和分段压裂技术。在固体矿产领域页岩油是一种人造石油,是由页岩干馏时有机质受热分解生成的一种褐色、有特殊刺激气味的粘稠状液体产物。
页岩油的应用
页岩油中丰富的烷烃和烯烃可生产相关的高附加值化学品。C6~10馏分被利用来生产增塑剂;C10~13馏分中通过生物降解线形十二烷基苯所得的产品作为清洁剂原材料;C14~18馏分作为脂肪醇和烷基硫化盐产品的原材料;重质烷烃馏分通过裂化以生产各种低分子质量的烯烃,也可以获得沥青和碳纤维。
页岩油硫化物主要为硫化氢、硫醇类、噻吩类及硫茚等有机硫及二硫化物。硫的资源广而廉价,工业上、农业上、医药上、染织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)。
页岩油中存在含氮化合物中的吡啶系氮化物。吡啶碱是多用途的化工原料,它能溶解一般溶剂所难溶解的有机物,尤其是轻质吡啶,广泛用于制药工业。重质吡啶除了氧化制取菸碱酸外,又是有色金属矿的浮选剂,尤其对硫化物矿具有优良的富集性能。
吡啶碱及硫酸吡啶络合物对稀酸侵蚀钢铁有一定的抑制作用,可用做钢铁腐蚀抑制剂。
页岩油中的含氧化合物有:酸性含氧化合物和酚类,以及中性含氧化合物。而页岩油中含氧化合物的利用主要以酚类化合物为主。酚类化合物是塑料、染料、合成纤维、电气绝缘、防腐蚀和药品等的主要化学原料。其中重质酚类可以作为铜、铅、锌磁铁等矿物的浮选剂,也是制造木材粘合剂、农药杀虫剂等原料。
页岩油的加工技术
影响页岩油柴油颜色及安定性的主要因素是其中含有大量的不饱和烃及氮、硫、氧等杂原子化合物,要解决页岩油柴油质量合格问题,关键在于如何脱除页岩油中的氮、硫、氧等杂原子化合物。
天然石油的加工技术一般都适用于页岩油的加工。目前(截止2011年)页岩油的加工方法主要分为加氢处理和非加氢处理二种。加氢处理页岩油可得到液体燃料,包括柴油、石脑油和汽油,生产的柴油稳定性好,产品收率高,没有“三废”排放,但一次性投资大,所需设备费用及操作费用也很高,适合于大型炼油厂;而非加氢处理过程设备投资小,工艺操作简单,费用较低,适合中小型炼油厂,非加氢处理一般包括酸碱精制、溶剂精制、吸附精制和加入稳定剂等。
G. 石油是在哪提取的
石油是从油页岩中提取出来的。油页岩又称油母页岩,是由沉积在浅海和湖沼中的腐泥转换而来的。它的原始物质除古代水生植物、孢子和花粉之外,还有若干动物质。在地壳不断下降和在深水缺氧的条件下,经嫌气细菌的作用,使腐泥中的有机物质发生还原与分解反应,形成含有丰富碳氢化合物的沥青砂和油页岩。
全世界油页岩和沥青砂含油的总储量高达14160亿吨。已探明的矿藏含油4400亿吨,相当于7084亿吨标准煤。
在美国,从科罗拉多、怀俄明和犹他三个州的油页岩中可提取750亿吨石油。加拿大有大量的沥青砂矿藏,从加拿大的沥青砂中可提取的石油同美国三个州的油页岩内提取的石油量相等。在阿尔伯达的阿萨巴斯坦油矿有一座沥青砂炼油厂,年均产量250万吨油。
对油砂矿的开采,浅层的可采取原地露天开采的方法,深层矿脉必须附设地下开采设备。加拿大的埃克森资源公司在冷湖矿建造一种能向地下427米深处的厚沥青砂矿床注入热蒸汽的装置,通过定向井眼,确保蒸汽在矿床中最大限度地均匀分配,以加热沥青砂并迫使油流至地面,这种方法称为“半原地”回收法。油母页岩是一种不透水的含油岩石。用上述的方法开采是行不通的。对这种油矿的开采大体步骤是:把油页岩矿石粉碎成极细的粉末,经过加热处理,或者化学处理,便可从油页岩中获得原油。但这种方法采油率低,从5000万吨矿石中仅能提取500吨石油。因此,研究和探索新的采油手段和提取石油的方法,是科学家们的努力目标。