煤系共伴生油页岩热解残渣利用技术

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1、第２０卷第６期洁净煤技术Ｖｏｌ?２０Ｎｏ?６２０１４年１１月ＣｌｅａｎＣｏａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＮｏｖ.２０１４煤系共伴生油页岩热解残渣利用技术白书霞ꎬ初茉ꎬ李小聪ꎬ李雄ꎬ励斌ꎬ曹文翰(中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院ꎬ北京１０００８３)摘要:油页岩残渣是油页岩热解过程中排放的固体废物ꎬ约占油页岩的８０％~９０％ꎮ中国油页岩残渣利用率较低ꎬ残渣堆积量日益增多ꎬ后续问题十分突出ꎮ煤系油页岩残渣的资源化利用成为油页岩热解提油产业发展的瓶颈ꎮ介绍了油页岩热解加工利用现状及其残渣在废水处理和废气吸附方面的应用ꎬ

2、分析了当前页岩热解残渣利用过程中存在利用方式单一的问题ꎬ并结合油页岩热解残渣结构和组成的特殊性ꎬ提出了油页岩残渣用作环保材料如吸附剂的发展方向ꎮ关键词:油页岩ꎻ残渣ꎻ吸附剂ꎻ废水ꎻ废气ꎻ利用中图分类号:ＴＱ５３４文献标志码:Ａ文章编号:１００６－６７７２(２０１４)０６－０１１２－０３ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｒｅｓｉｄｕｅｐｒｏｄｕｃｅｄｆｒｏｍｃｏａｌａｓｓｏｃｉａｔｅｄｏｉｌｓｈａｌｅｒｅｔｏｒｔｉｎｇＢＡＩＳｈｕｘｉａꎬＣＨＵＭｏꎬＬＩＸｉａｏｃｏｎｇꎬＬＩＸｉｏｎｇꎬＬＩＢｉｎꎬＣＡＯＷｅｎｈａｎ(Ｓ

3、ｃｈｏｏｌｏｆＣｈｅｍｉｃａｌａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＭｉｎｉｎｇａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ(Ｂｅｉｊｉｎｇ)ꎬＢｅｉｊｉｎｇ１０００８３ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｔｈｅｓｏｌｉｄｗａｓｔｅｗｈｉｃｈｉｓｐｒｏｄｕｃｅｄｉｎｏｉｌｓｈａｌｅｐｙｒｏｌｙｓｉｓｉｓｏｉｌｓｈａｌｅｒｅｓｉｄｕｅꎬａｃｃｏｕｎｔｉｎｇｆｏｒａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙ８０％ｔｏ９０％ｏｆｏｉｌｓｈａｌｅｍａｓｓ.Ｔｈｅｒｅｓｏｕｒｃｅｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｃｏ

4、ａｌ－ｄｅｒｉｖｅｄｏｉｌｓｈａｌｅｒｅｓｉｄｕｅｈａｄｂｅｃｏｍｅｔｈｅｂｏｔｔｌｅｎｅｃｋｏｆｏｉｌｓｈａｌｅｐｙｒｏｌｙｓｉｓｉｎｄｕｓｔｒｙｄｕｅｔｏｉｔｓｌｏｗｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｒａｔｅａｎｄｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｙｉｅｌｄ.Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｔｈｅｓｉｔｕａｔｉｏｎｏｆｏｉｌｓｈａｌｅｐｙｒｏｌｙｓｉｓａｎｄｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｒｅｓｉｄｕｅｉｎｗａｓｔｅｗａｔｅｒａｎｄｗａｓｔｅｇａｓｔｒｅａｔｍｅｎｔ.Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔꎬｔｈｅｓｉｎｇ

5、ｌｅｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｏｉｌｓｈａｌｅｒｅｓｉｄｕｅｒｅｓｔｒｉｃｔｅｄｉｔｓｆｕｒｔｈｅｒｕｓｅ.Ｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｉｔｓｓｐｅ￣ｃｉａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎａｎｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅꎬｔｈｉｓｐａｐｅｒｐｕｔｆｏｒｗａｒｄｔｈａｔｔｈｅｏｉｌｓｈａｌｅｒｅｓｉｄｕｅｃｏｕｌｄｂｅｕｓｅｄａｓｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｍａｔｅｒｉａｌｓｕｃｈａｓａｄｓｏｒｂｅｎｔ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｏｉｌｓｈａｌｅꎻｒｅｓｉｄｕｅꎻａｄｓｏｒｂｅｎｔꎻｗａｓｔｅｗａｔｅｒꎻｗａｓｔｅｇａｓꎻｕｔｉｌｉｚａｔｉｏ

6、ｎ页岩灰渣作建材环保材料已形成产业链ꎬ是油页岩０引言资源综合利用的常规技术路线ꎮ含煤岩系中赋存有大量与煤成因有关的共伴生油页岩主要由干酪根和无机矿物质组成ꎬ有机矿物ꎬ其中大量的可燃有机矿产如油页岩、煤层气、质含量为１０％~２５％ꎮ中国的油页岩含油率在[１][２]石油等ꎬ具有很高的潜在经济价值ꎮ随着常规化３?５％~３０％ꎬ属于中等含油率水平ꎮ目前ꎬ中国石燃料的日渐短缺ꎬ煤系共伴生矿物(如油页岩)的油页岩资源主要用于热解提油ꎬ现有干馏技术分为合理利用日益受到重视ꎮ由于油页岩含油率较低ꎬ固体热载体法和气体热载体法ꎬ而

7、固体热载体法大矿化程度高ꎬ经干馏、燃烧后会产生大量的油页岩灰都处于研究阶段ꎬ如大连理工大学研究的ＤＧ干馏渣ꎬ若将油页岩残渣直接丢弃ꎬ不仅需占用大量土技术、ＡＴＰ干馏工艺等ꎻ气体热载体法以抚顺干馏地ꎬ而且会对环境造成极大污染ꎮ研究如何提高油炉为主ꎮ目前ꎬ中国绝大多数公司都采用抚顺干馏[２]页岩热解残渣的利用率ꎬ是一个亟待解决的问题ꎮ炉或改良的抚顺干馏炉ꎮ抚顺干馏炉技术成熟ꎬ可以处理含油率较低的油页岩ꎬ但油收率较低仅为１油页岩热解加工利用现状[３]７０％ꎬ干馏后页岩残渣占８０％~９０％ꎮ当前ꎬ将油页岩干馏提油、页岩

8、残渣燃烧发电、油页岩经过热解ꎬ有机质中的一部分固定碳收稿日期:２０１４－０６－２８ꎻ责任编辑:孙淑君ＤＯＩ:１０.１３２２６/ｊ.ｉｓｓｎ.１００６－６７７２.２０１４.０６.０２９基金项目:国家重点基础研究发展计划(９７３计划)资助项目(２０１４ＣＢ７４４３０１)作者简介:白书霞(１９８９—)ꎬ女ꎬ内蒙古乌兰察布人ꎬ硕士研究生ꎬ从事油页岩热解加工研究ꎮＥ－ｍａｉｌ:ｃｕｍｔｂｂａｉｓ