印尼油砂熱解微觀行為及其減壓熱解特性對(duì)比研究.pdf

1、油砂是一種儲(chǔ)量巨大的非常規(guī)石油資源，隨著常規(guī)石油資源的不斷消耗，油砂資源的開發(fā)利用受到了越來越廣泛的關(guān)注。油砂熱解技術(shù)因其適用范圍廣，環(huán)保無污染，無尾礦問題，技術(shù)簡(jiǎn)單易行等優(yōu)勢(shì)，具有良好的工業(yè)化前景。油砂熱解行為的基礎(chǔ)研究對(duì)生產(chǎn)實(shí)踐具有重要的指導(dǎo)意義。不同熱解工藝的對(duì)比研究有助于工藝路線的確定，對(duì)油砂熱解過程具有指導(dǎo)意義。
　　本文提出了油砂熱解基本單位油砂顆粒團(tuán)的概念，對(duì)油砂熱解的動(dòng)態(tài)行為進(jìn)行了拍照觀察，發(fā)現(xiàn)在熱解過程中，油砂瀝

2、青在油砂固體表面有兩次成膜覆蓋的過程。對(duì)油砂熱解不同終溫急冷得到的固體產(chǎn)物進(jìn)行了表征，用掃描電鏡對(duì)微觀孔道進(jìn)行了觀察，通過比表面積和孔容的測(cè)試分析來分析油砂孔道內(nèi)積液量的變化，同時(shí)定義了失重加速度曲線并將其與油砂顆粒團(tuán)孔道內(nèi)的積液量聯(lián)合分析討論。研究結(jié)果表明，油砂熱解過程中固體顆粒的比表面積和孔容并非一直增大，而是隨著孔道內(nèi)液體的累積而波動(dòng)變化。在10℃/min的升溫速率條件下，熱解過程中油砂孔道內(nèi)的積液量分別在230℃和460℃達(dá)到極

3、大值，第一次極大值是由于瀝青的融化，第二次是由于瀝青的加速熱解。基于上述分析提出了油砂熱解物理過程模型。
　　本文同時(shí)對(duì)減壓熱解進(jìn)行了研究，將減壓熱解、氮?dú)獯祾邿峤夂统焊绅s三種熱解工藝在產(chǎn)品收率、性質(zhì)方面進(jìn)行了對(duì)比研究，考察了熱解終溫、真空度和升溫速率對(duì)其產(chǎn)品收率的影響，結(jié)果表明減壓熱解的油品收率高于氮?dú)獯祾邿峤飧哂诟绅s。在升溫速率低于50℃/min的區(qū)間內(nèi)，升溫速率的提升并不能明顯降低焦炭產(chǎn)率，反而增強(qiáng)了有機(jī)蒸汽的二次反應(yīng)，促

4、使本該冷凝成液體油品的有機(jī)蒸汽進(jìn)一步裂解成不凝的氣相產(chǎn)物，降低了液體收率提高氣體收率。在此基礎(chǔ)上提出了常壓干餾和減壓耦合熱解工藝，并對(duì)干餾向減壓熱解的轉(zhuǎn)變溫度進(jìn)行了考察。在10℃/min的升溫速率條件下，將500℃作為轉(zhuǎn)化熱解方式的溫度臨界點(diǎn)，并不影響液體油品收率。油砂瀝青熱解之后初餾點(diǎn)大幅降低，熱解之前油砂瀝青主要成分為重油，熱解后主要成分為餾分油。基于上述實(shí)驗(yàn)，本文對(duì)油砂熱解過程中有機(jī)蒸汽的傳質(zhì)行為進(jìn)行了分析，指出了影響熱解油品收率