基于氢谱核磁技术的桦甸页岩油化学结构特性分析

对桦甸油页岩进行不同终温的干馏实验收集页岩油,通过对不同终温的页岩油进行氢谱核磁实验分析,以期考察油页岩干馏过程中热解产物所发生的物理化学变化,为油页岩干馏工艺提供数据支持。分析结果表明,随着热解终温的升高,芳烃百分含量略有减小,其中单环芳烃含量随着温度的升高而减小,多环芳烃含量则逐渐增加。环烷烃相对百分含量随着温度的升高而减小,链烷烃含量也呈增加趋势。干馏过程所生成页岩油的化学结构组成发生复杂的化学变化,且随干馏终温的变化影响着页岩油化学结构参数,如烷基侧链的脱除、芳香环的缩合反应、环烷环的脱氢反应与断环反应等。     

桦甸油页岩固体热载体快速热解法干馏研究

建成了处理能力为 １０ｋｇ／ｈ固体热载体快速热解法干馏（简称新法干馏）连续实 验装置。在此装置上进行了桦甸油页岩热解实验，油页岩粒度０．５—２．５ｍｍ； 页岩灰 渣是热载体，温度为７００—７５０℃；油页岩干馏温度范围为４４５～５２４℃；热载体与原 料页岩比为３—４．油收率最佳干馏温度为４９０℃左右，油收率可达低温干馏试验收 率的 ９０％以上。干馏煤气热值 １４．６—２５．６ＭＪ／ｍ３．页岩灰渣含碳甚低。桦甸油页 岩采用新法干馏技术有一定经济效益。     

不同去矿化方式对油页岩干馏特性的影响

我国有丰富的油页岩资源,而油页岩中含有大量无机矿物质,不利于页岩油的干馏提取。利用HCl、HF、胶质芽孢杆菌分别对油页岩进行去矿化处理。对不同样品基本性质研究表明,三种方式均可有效去除无机矿质、增加比表面积、富集有机组分。铝甑干馏实验表明微生物处理样品效果最显著,可将产油率由5.4%升高至6.9%,并且绝对产量增加了5.9%,有利于低品位油页岩的开发利用;而HF会破坏有机物,导致气损量增加,不利干馏提取页岩油。油页岩干馏特性的研究表明,由于去矿化作用,油页岩比表面积增大,降低干馏终温温度15℃,降低干馏保温时间6min,有利于在油页岩开发利用中降低能耗。这些结果表明微生物去矿化作用在实际生产过程中将会是一个主要的油页岩预处理方式,有很大的发展空间。     

中国几种油页岩超临界萃取研究

实验采用非等温半连续过程,进行了油页岩超临界萃取研究。实验装置由海登教授提供,研究经费由教育部资助。已完成黄县、桦甸、抚顺和茂名四个矿八种油页岩样品实验。样品粒度为1.2—2.5mm,压力为10MPa,终温为550℃,升温速率为3K/min,溶剂为甲苯。油页岩萃取转化率为油母的55-86%,萃取物产率为油母的40-55%。以油页岩干基计算萃取转化率、萃取物产率以及气体产物产率随油页岩有机质含量增加而增大。萃取物开始生成温度介于300—400℃,生成速率峰值温度出现于420—450℃,温度高低与油页岩性质和萃取条件有关。气体产物在400℃以上形成,其主…     

抚顺油页岩干馏渗透实验研究

为了为地下原位开采页岩油提供一定的理论依据,在高温高压蒸汽作用下进行了油页岩的干馏实验,以及干馏后油页岩的三轴渗透实验.结果表明:①高温高压蒸汽可以有效地干馏油页岩并带走页岩油;②高温高压蒸汽作用下油页岩会产生大量的裂缝,从而提高油页岩的渗透性;③油页岩干馏后渗透系数是体积应力和孔隙压的函数,其关系仍然服从指数规律.实验结果对地下原位开采页岩油有一定的指导意义.     

油页岩热解过程中的热破碎特性

在小型干馏装置中进行油页岩热解破碎特性实验,考察升温速率、热解终温、恒温时间对油页岩热破碎的影响。结果表明:提高升温速率、热解终温和延长恒温时间,均在不同程度上促进油页岩的热破碎。升温速率的影响主要体现在10℃/min之下,热解终温的影响主要体现在520℃以上,而恒温时间的影响主要是在2 h之前。经灰色关联计算,结果表明:热解终温对油页岩破碎产生的影响最大,升温速率次之,恒温时间最小。     

格金干馏法测定油页岩含油率的探讨

探讨了利用格金干馏法测定油页岩含油率的可行性、科学性和结果准确性,通过试验,分析了影响页岩含油率测定的主要因素,阐述了最佳试验条件的选择。     

分步热解气相色谱在油页岩工艺性质评价中的应用——以准南大黄山芦草沟组油页岩为例

采用热解气相色谱技术,通过分步程序热模拟了大黄山油页岩的干馏过程,探索了油页岩在各温阶下各种油(气)品热解回收动态变化及其热解总回收率变化,理论上分析了产生这种变化的原因,论述了油页岩工艺特性及其控制因素,以期为精确评价油页岩工艺性质提供参数。研究结果表明:干馏热解过程主要分3个阶段,410℃之前烃类产物很少,并随温度增高而缓慢增加;450～510℃区间烃类产物迅速增加,占全部热解产物的70%,并在490℃左右达到最大值;510℃以后烃类产物较少,以气态烃产物为主。大黄山油页岩整体具有轻质油潜力优势特征,未来加工炼制温度控制在450～510℃即可基本保证油(气)回收率、有效获取轻质油。油页岩原始生烃潜力是控制油页岩工艺特性的主要因素,油页岩原始生烃能力越强,干馏高温阶段的重质油产物越多。     

吉林桦甸油页岩原位近临界水热解开采室内实验

从多学科交叉角度出发,将油气生排烃实验地质技术、绿色化工等相关领域方法引入到油页岩原位开采中。选取吉林桦甸油页岩样品,利用地层孔隙热压生排烃模拟实验仪开展了原位干馏热解和近临界水热解实验。研究表明:近临界水热解促进了油页岩原位油气转化,高温高压近临界水、反应生成的高含CO2的气体和较高的地层流体压力提高了油页岩原位页岩油潜在可采率/回收率,展现了利用近临界水特性开采油页岩,尤其是低品质油页岩的良好前景。针对我国油页岩资源埋藏深、品位低、非均质性强的情况,可以考虑利用近临界水做热传导介质和水溶解性催化剂,对地下油页岩进行原位开采。     

对油页岩勘探现状的评价分析

强调了油页岩是石油的补替能源,还是非常规新能源之一。对大固本区的油页岩层位,构造形态,成矿因素及沉积环境进行了论述。全区共有7层油页岩可采层,最小含油率3.5%,最大含油率11.9%,并对油页岩的发热量物理性质、水份等一些工业指标进行了评价。估算油页岩资源量（含油率≥3.5%）14639.17万吨,折合页岩油706.33万吨;另外贫矿资源量2877.93万吨（含油率3≤3.5%）,折合页岩油95.79万吨。对油页岩开发利用及如何加强研究,扩大勘探范围,增加资源量,提出了合理化建议。     

油页岩催化萃取工艺

为探讨温和条件下油页岩催化萃取技术的可行性,以LiCL为催化剂、CS2-NMP为溶剂,对粒级为0．104mm的油页岩进行催化萃取实验,分析LiCl的添加方式、用量及萃取时间对油页岩溶剂萃取率的影响,确定油页岩催化萃取的最佳工艺条件。结果表明：当油页岩用量为5±0．250g时,萃取开始时即添加LiCl,用量为0．25g,萃取时间为12h,萃取率为13．64％。这比文献[3]提高了五个百分点。油页岩原矿、萃余残矿及萃取物的红外光谱（FFIR）分析显示：萃取物中含有大量脂肪族结构和含氧官能团结构的物质,并有少量的芳香类物质;萃余残矿中脂肪族物质以及含氧官能团结构物质相对原矿减少。该研究为油页岩的高效、清洁转化提供了技术参考。     

油页岩综合开发利用集成技术

综述国内外油页岩的利用状况,介绍了油页岩成因、储量及其特性。提出了油页岩综合利用的"集成技术",阐述了该技术的重要思想,详细分析了其经济效益,为油页岩的高效开发利用提供参考。     

油页岩渣基地质聚合物的研制

以油页岩渣为主要原料,在碱性激发剂的作用下,制备了具有较高强度的地质聚合物砌块.并通过正交试验的方法,探讨了对不同影响因素对砌块抗压强度的影响,确定了制造油页岩渣基地质聚合物的最佳方案.     

桦甸油页岩的酸洗脱灰

以吉林省桦甸市油页岩为研究对象、以正交试验为基础设计试验流程,采用酸洗化学脱灰方法对油页岩脱灰工艺进行优化,得出最佳酸洗脱灰工况,在此基础上考察油页岩粒度和固液比对油页岩脱灰的影响.结果表明:在优化出的最佳脱灰工况下,矿物质脱除率高达92.27%;大颗粒页岩脱灰效果较好,当固液比达到1:8.75 g/mL时,脱灰率逐渐趋于平衡状态;油页岩经酸洗脱灰后热解速度明显加快,脱灰过程中孔隙比表面积的增大对热解的促进作用明显强于矿物成分对热解的促进作用.     

龙口页岩油中压加氢精制研究

利用小型滴流床反应器和NiW/Al₂O₃商业催化剂对全馏分龙口页岩油进行中压(≤9MPa)加氢精制研究。考察反应温度、压力、液时空速和氢油比对加氢产物的硫含量、氮含量、密度、颜色和裂解程度的影响。结果表明:提高反应温度,降低液时空速,增大反应压力有利于加氢脱氮(HDN)反应进行;氢油比高于1000之后,增加氢油比对加氢脱硫(HDS)和HDN影响较小;当反应温度为420℃、压力为7MPa、液时空速为0.5h-1、氢油比为1000时,页岩油的脱硫率和脱氮率达到最高,分别为99.6％和99.9％;龙口页岩油加氢精制的最佳反应温度为400℃、压力为9MPa、液时空速为0.5h-1、氢油比为1000。     

油页岩渣基地质聚合物的制备及性能研究

以油页岩灰渣为主要原料,在碱性激发剂的作用下,制备了具有较高强度的油页岩灰渣基地质聚合物砌块.并通过正交设计的方法,讨论了影响材料力学强度的因素,得到了最佳试验配比.     

依兰油页岩分级萃取物分析

为分析油页岩的组成结构,完善其可分离分析方法,在温和条件下使用石油醚、甲苯、二氯甲烷和氯仿四种溶剂对依兰油页岩进行了分级萃取研究。实验结果显示：石油醚萃取物中以C15～C31,正构烷烃为主;甲苯萃取物中除了烷烃之外以苯、萘衍生物为主,其中烷烃中检出了生物标记物姥鲛烷和藿烷;二氯甲烷萃取物中检出的特征化合物为亚油酸、2,2-亚甲基双（4-甲基-6-叔丁基苯酚）和胆固醇;氯仿萃取物中2,2′－亚甲基双（4－甲基－6－叔丁基苯酚）的相对丰度很高。各级萃取物的GC／MS分析表明：采用分级萃取技术可以初步实现油页岩中成分的族分离,有利于萃取物的结构分析,且石油醚对正构烷烃具有良好的选择性、甲苯对芳香族化合物具有较好的选择性。     

页岩油资源潜力预测方法探讨:以三塘湖盆地马朗凹陷芦草沟组页岩油为例

以三塘湖盆地马朗凹陷二叠系芦草沟组页岩油为例,以原油富集层段的生烃潜力评价和储集性能评价为基础,用“连续型”油气富集资源评价的思路,对马朗凹陷进行“全石油系统”资源评价单元划分.根据含油率、含油饱和度、孔隙度三者的关系,结合现今开采工艺,确定页岩油富集的含油率下限,并通过选取每个单元内具有代表性的钻井数据,采用体积法预测全区页岩油资源潜力.预测结果表明:本区至少有1.76× 108t原油储量规模,资源潜力巨大.     

龙口页岩油中压加氢精制研究

利用小型滴流床反应器和NiW/Al2O3商业催化剂对全馏分龙口页岩油进行中压(≤9 MPa)加氢精制研究。考察反应温度、压力、液时空速和氢油比对加氢产物的硫含量、氮含量、密度、颜色和裂解程度的影响。结果表明:提高反应温度,降低液时空速,增大反应压力有利于加氢脱氮(HDN)反应进行;氢油比高于1000之后,增加氢油比对加氢脱硫(HDS)和HDN影响较小;当反应温度为420℃、压力为7 MPa、液时空速为0.5 h-1、氢油比为1000时,页岩油的脱硫率和脱氮率达到最高,分别为99.6%和99.9%;龙口页岩油加氢精制的最佳反应温度为400℃、压力为9MPa、液时空速为0.5 h-1、氢油比为1000。