【《反应流体干馏工艺发展》2400字】

反应流体干馏工艺发展综述目录TOC\o"1-3"\h\u21908反应流体干馏工艺发展综述 1197781.1LLNL的HRS工艺 1183251.2茂名流化干馏工艺 2300721.3IGTHytort工艺 347111.4Chattanooga的流化床反应器工艺 341631.5上海流化床干馏技术 4反应堆法主要用于处理低碳氢化合物的油页岩。典型的流程包括LLNLHRS、MominFlow、IGTHyport、ChatanugFlow和ShanghaiFlow。在反应液干蒸馏过程中，氢载体在页岩中化学反应，形成焦炭，可使石油开采速度提高一倍。1.1LLNL的HRS工艺LLNL国家实验室开发了HRS固体蒸馏技术，并于1990-1993年通过了4T/D工业测试。与上世纪70年代德国开发的LR工艺相比，该工艺具有以下特点：（1）引入着陆火炬，增加燃烧过程控制，远高于提升管燃烧器；（2）用浮动层混合器更换螺旋混合器；（3）沉积室中页岩断裂。工艺流程：先将油页岩原料和半页岩混合到液体页岩混合器中，然后滴入固体反应器进行热解3分钟，然后将一半页岩热解上升到地面燃烧器中以增加燃烧，将流化床放入变压器，一部分页岩作为冷却剂返回混合器。图1.1LLNL的HRS工艺1.2茂名流化干馏工艺茂名油页岩流化干馏工艺如下：（1）原材料的生产和运输。首先，通过独立配置为页岩粉末的星形给料机将小于17mm的页岩放入垂直破碎机中。在这种情况下，烟气干燥约600°C。用干气体去除页岩粉，并通过旋风分离器进入储罐。（2）流化干馏。计量罐中的页岩通过两条螺旋给料机进入干蒸馏反应堆中心，热页岩灰通过半焦炭燃烧器U形管输送，混合并与浮动干蒸馏反应堆接触。过热蒸汽被用作浮动剂，使页岩温度升高约480°C。页岩油蒸气和油页岩干蒸馏热解气体由三相旋风分离器连同蒸汽组去除，然后进入凝结水回收系统。一半的焦炭和页岩灰混合物通过干蒸馏从页岩中获得，并通过另一个U形管返回浮式干蒸馏反应堆。热废气通过水洗和粉尘排气。（3）油品回收的目的是从浮动储罐反应堆中去除页岩油和天然气，用热水直接清洗凝结的重油，去除少量粉尘。石油水混合物被转移到石油和水分离罐中以提取页岩油。图1.2茂名流化干馏工艺特征：（1）页岩油效率高，页岩油轻馏分含量高，汽油辛烷值高，干蒸馏气体热值高，可用于市政煤气发电。（2）干蒸馏气体量小，凝结系统体积小，废水量小。（3）设备生产强度高，设备加工能力大。（4）设备比较复杂，投资总额较大。1.3IGTHytort工艺IGT（芝加哥天然气工业研究所）在垂直干蒸馏器顶部用热氢加热页岩，然后在中间层和干蒸馏器中进行水合，（或）气化水合，由于反应温度的差异使底层冷却。产品可能不同。主要液体（低于650°C）至大多数气体（高于650°C）。这种加氢方法在70至140以及650至800°C的范围内最有效。在IGT低温下，油页岩的热解是通过高压氢气的加热速度来控制的。与其他反应性液体技术一样，这项技术更适合H/C含量较低的油页岩。例如，如果美国东部的泥盆纪页岩采用传统的蒸馏工艺，油页岩中三分之一的有机碳会转化为页岩油。在选择合适的页岩时，氢载体与半焦炭前体反应，使油产量翻了一番。XTract技术是由Xtract能源公司开发的。据说这项技术具有以下特点：（1）奶酪根部完全转化为页岩油，油效率提高一倍；（2）成本低；（3）生产的页岩油较好，无需进一步加工即可用作炼油厂原料；（4）固体废物可用于填埋场，不泄漏有毒物质。1.4Chattanooga的流化床反应器工艺Chattanooga公司已研制出包括流化床反应器及裂解炉在内的干馏过程。在此过程中，经烃气热裂化，半焦加氢处理，让油页岩于540℃下发生化学反应。生成的烃气首先通过除尘器去除灰尘后冷凝。未经冷凝残留氢气、轻烃及酸性气体经氨气吸收塔将H2S转化为硫。冷凝后页岩油加氢处理可获得低硫、高品位油品。氢气与轻烃（HC）打回压缩系统，进入裂解炉升温，再打入流化床内。裂解炉原料来自设备本身生成的页岩油，降低了轻烃消耗量。这一近乎封闭的循环系统，能量自给自足的。在Alberta省示范设备，1000吨油页岩可生产130t的API为28-30的页岩油。加氢处理后油品API可以增加至38-40。含四个流化床反应器8000t/d中试装置正在设计中。图1.3Chattanooga工艺流程图特征：（1）反应液技术可用于处理少量氢气油页岩。在这些过程中，氢载体与半焦炭前体反应，在蒸馏后的一段时间内提高特定油页岩的石油效率。（2）使用氢作为浮剂、反应器和冷却剂（热容高、导电率高、粘度低）。（3）采用浮床反应器降低矿物的反应温度和分解温度。（4）回收页岩半焦炭余热，利用轻碳氢化合物实现设备能源自给。1.5上海流化床干馏技术上海博申工程技术有限公司和哈尔滨气化厂联合开发了油页岩地层碳化工艺，建在工业试验装置上，试验两次，使用时间长达192小时。该工艺使用干高温气体或高温蒸汽作为冷却剂和浮动介质。粗粒粉末页岩是浮动的，页岩受到页岩油气化的影响。同时，干气也用于石油页岩有机物的溶解，即干蒸馏和浮游去除。从页岩油中分离出来的粉末被放置在富氧空间中，在高温空气的影响下漂浮，在油页岩中燃烧煤，即从漂浮物质中去除碳。二氧化碳导轨排放的高温废气配有能量回收系统，即燃气轮机和废旧锅炉之间的连接。回收能源的废气在清洗后释放，去除S、N和其他很少造成环境污染的化合物。在脱碳和脱碳后，磨碎的基底可以用作老化的土壤和建筑材料。所生产的页岩油可用于生产高附加值芳香产品、化工轻油和燃料气，资源利用优化。油页岩仅经过物理粉碎，不需要化学处理。图1.4油页岩流化床脱油脱碳工艺流程简图工艺过程如下：用两级破碎机将块状页岩粉碎成粉状页岩，并运输到干蒸馏反应堆。高温干气与重质页岩油混合，然后从底部送入干蒸馏反应器，分别进行干蒸馏反应和热裂解。去除页岩后，将页岩转移到煤反应器中，高温空气进入煤反应器。在滴灌模式下，页岩表面的碳残留物完全燃烧，烟气从顶部排出，页岩在热回收、清洁、通风和处置以及冷却后脱碳和储存后从顶部向下排放。在气体凝结和冷却后，回收反应堆顶部的油被转移到配电塔。分配塔蒸馏空气气、汽油、柴油馏分、重质页岩油、焦油等。开关设备顶部的气体分为干气体、液化气体和储罐中的凝结液进行气体分离。其技术特点如下：（1）采用快速分离技术，油效率接近100%；（2）该技术仍处于试验阶