试析扎赉特旗油砂水洗与热解研究

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1、大连理工大学硕士学位论文扎赉特旗油砂水洗与热解研究姓名：孙楠申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：张秋民20060601大连理工大学硕士学位论文摘要油砂又称沥青砂，是一种含有沥青(固态或半固态烃类)或其他重质石油的沉积岩。其成分包括沥青(重油)、砂、水、矿物质和土。内蒙古扎赉特旗油砂外观似黑色的糖蜜，含油率最高达10～13％，在现今石油资源紧缺的年代，这种含油率相当可观。而对油砂的研究我国尚处在起步阶段，未能实现工业化。选择适宜的制油工艺，具有十分重要的实践意义。本文采用热水碱洗和固定床热解两种方法，对内蒙古扎赉特旗油砂进行制油研究。水洗

2、部分考察了水洗温度、碱浓度、水沈时间和水砂比对水洗洗脱率的影响；热解部分考察了氮气和氢气这两种热解气氛下，热解温度、恒温时间、载气流量、压力对产物分布的影响，重点讨论了油产率随温度变化的规律。并对热解油品、气体和半焦进行了分析比较。热水碱洗实验结果表明：扎赉特旗2号油砂有较高洗脱率，较佳水洗条件为：温度90。C，碱浓度0．3％，水砂比l：l，水洗时间90min，最大洗脱率为94．85％。而6号油砂的水洗效果较差，在水洗温度为90℃，碱浓度为0．3％，水砂比为l：1时，水洗60min，洗脱率达85．71％。固定床热解实验结果表明：惰性气氛下，油

3、砂常压热解比加压热解所得的油产率高。2号油砂的较佳热解温度为540"C，热解最高油产率为12．55％；6号油砂的较佳热解湿度为560℃，最高油产率为7．18％。氢气气氛下，2号和6号油砂的较佳热解温度均为460。C。比同条件氮气气氛下的油产率较高。2号油砂的最高油产率达11．51％，而同条件氮气气氛下热解的油产率仅为9．13％，6号油砂的最高油产率达5．80％，同条件氮气气氛下热解的油产率为4．38％。热水碱洗所得的油品品质没有明显改变，而热解所得油品品质有所改善，2号油砂尤为明显，其饱和分和芳香分含量增加，胶质含量减少，无沥青质组分。通过热

4、水碱洗和固定床热解，2号油砂都可以获得较高的油收率，热解所得油品品质高于水洗。而6号油砂的水洗油收率较低，且油品中含有大量不易分离的细小砂土，所以不宜水洗制油。关键词：油砂；热水碱洗：固定床热解扎赉特旗油砂水洗与热解研究HotWaterExtractionandPyrolysisofZhalaiteqiOilSandsAbstractOilsand，whichcanbecalledtarsand，isasedimentaryrockcontainingbitumen(solidorsemi—solidphase)orotherheavyoil

5、，sand，water，mineralmatterandclays．ZhalaiteqioilsandofInherMongoliaiSmuchlikeblackmolasses．anditsmaximumoilcontentreachesto10-13％，whichishi曲enoughinsuchaoilshortageage．However，theoilsandstudyinChinaisjustintheprimarystage，itisofgreatsignificancetOselectafeasibleoilrecoveryte

6、chnologyforthefutureindustrialization．Hotwaterextractionwithaiikiandfixed．bedpyrolysisofZhalaiteqioilsandareinvestigated．Inthehotwaterextractionexperiment，theeffectoftemperature，alkaliconcentrationandtheratioofwatertOoilsandontheextractionyieldhavebeenstudied．Inthepyrolysis

7、experiment，temperature，time，flowrateofcarriergasandpressureareidentifiedasparametersforoilrecoveryinbothnitrogenandhydrogenatmosphere，oilyieldiSespeciallyinvestigatedwiththoseparametersvaries．Inaddition，thehotwaterextraction·derivedoil，pyrolysis—derivedoil，gasandcharareanal

8、yzedcontrastivelyaswell．Theresultofhotwaterextractionshowsamaximumoilrecoveryof94，