窯街油頁巖粉末成型及其干餾特性研究.pdf

1、油頁巖資源儲量巨大，是石油資源最佳補充能源，被視為人類能源的新希望。由于油頁巖的強度較低，粉末油頁巖的產(chǎn)率很大，但卻得不到合理利用。本文以油頁巖粉末的綜合利用為主線，優(yōu)化出了適用于油頁巖粉末成型的粘結(jié)劑和成型工藝，并進行了工業(yè)試驗，證明了油頁巖粉末成型替代塊巖入爐干餾的可行性。
　　采用鋁甑低溫干餾法測得窯街油頁巖（YJOS）干基含油率為10.37％，屬高品位油頁巖。對YJOS干餾氣的氣相色譜分析發(fā)現(xiàn)，其干餾氣的主要可燃成分是 H

2、2和CH4，其次是C2H6、CO和C2H4；通過模擬蒸餾和GC-MS分析得知，YJOS頁巖油的主要成分為脂肪鏈烴，其柴油餾分占總質(zhì)量的65%，重油餾分約占30%，而汽油餾分僅占5%。對半焦的紅外分析發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過熱解半焦中完全消失了位于2925 cm-1和2850cm-1的脂肪烴的C-H特征吸收峰，說明油頁巖熱解過程中脂肪烴完全分解析出。
　　以單因素變量方法研究了YJOS粉末的熱解特性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)當(dāng)熱解溫度控制在500～550℃、升溫

3、速率為10℃/min、原料粒度為0.2～2mm、持溫時間為10～20min時產(chǎn)油率最高。
　　通過對多種粘結(jié)劑的優(yōu)化選擇，得到了HPU-A和HPU-B兩種既廉價效果又好的油頁巖粉末成型粘結(jié)劑。其中粘結(jié)劑 HPU-A生產(chǎn)的頁巖球需要進行干燥處理，而 HPU-B粘結(jié)劑生產(chǎn)的頁巖球自然晾干即可。雖然兩種粘結(jié)劑的粘結(jié)機制不同，但當(dāng)加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的粘結(jié)劑時，均可生產(chǎn)出冷強度大于400N/球、熱態(tài)強度大于200N/球的頁巖球。以HPU-B

4、為粘結(jié)劑進一步研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)原料粒度為3mm以下、頁巖球直徑選擇30～40mm時，生產(chǎn)的頁巖球不但能滿足強度的要求，而且其油產(chǎn)率較高，殘油率較低，效果最佳。
　　以YJOS粉末為原料，選用HPU-B為粘結(jié)劑，進行了工業(yè)成型試驗，頁巖球經(jīng)過自然干燥后強度較高，能滿足運輸、堆存等要求。在不改變SJ-Ⅳ型干餾方爐操作參數(shù)的條件下，以100%頁巖球入爐干餾，爐況運行正常。半焦落入熄焦池后有部分碎裂但不影響刮板機順利刮出，刮板機運行正常。YJ