油页岩费氏台式测试设备.pdf

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1、第24gg第4m机电产品开崖与剀新V01．24，No．4呈旦!!竺Z旦里!型!!竺竺墨堡!型竺兰竺竺!!竺!苎望竺堡型皇!!!竺!生!堕：!兰里!!文章编号：1002-6673(2011)04一125—03油页岩费氏台式测试设备刘欣，吴义维，林福凯(中国石油大学，山东东营257100)摘要：基于对能源的需求，页岩油是石油资源的有益补充和替代。对油页岩进行评估其含烃量。我们设计了油页岩费氏台式测试设备，该设备是目前世界上自动化程度最高的油页岩测试设备。关键词：能源；油页岩；自动化中图分类号：TM937文献标识码：Adoi：10．3969

2、／j．issrLl002--6673．2011．04．053TheEquipmentofOilShaleTestingLIUXin，ⅣUYi-Ⅳei。LINFu-Kd(ChinaUniversityofPetroleum，Dong!／ingShandong257100。China)Abstract：Based011theneedofenergy,Shaleoilisausefulsupplementtotheoilresourcesandreplace,oilshale∞evaluateitsincludehydro-carbons，

3、Wedesignedfordesktopoilshalethetestequipment。theequipmentisnc0口vtheautomationofthehtghmoilshaletestequipment．Keywords：energy；oilshale；automation0引言近年来，随着全球对石油需求的不断上升，国际油价持续走高。使得世界各国都在积极寻找石油替代资源。油页岩作为一种非常常规的能源，储量巨大。因此利用油页岩通过干馏技术生产页岩油是石油资源的有益补充和替代。基于对能源的需求。对特殊资源油页岩的开发研究十分

4、重要。而对油页岩的开发和利用离不开实验分析。其中对油页岩含油率的分析是很关键的一步。采用标准化仪器设备来分析油页岩含油率是研究油页岩所必须的。因此。需要现代化程度较高的油页岩低温干馏仪器成为本项目的主要动力。设计的原则是：①检测系统具有实用性，满足实验室测试要求；②采用先进成熟的技术手段；③系统操作具有简便性；④系统具有高可靠性；⑤系统设计遵循相关低温干馏检测的国际标准，同时具有良好的扩展性；⑥软件提供了存储实验数据于关系型数据库、自动报告报表生成系统。1工作原理油页岩中的页岩油以固态存在。在隔绝空气的条件收稿日期：2011舛30作者

5、简介：刘欣(1982-)，女。山东省寿光市人，助理工程师。从事仪器仪表研究工作。已发表论文一篇；昊义雏(1986-)，男，安徽省安庆市人，助理工程师。从事仪器仪表研究工作。已发表论文一篇。下。加热能分解出页岩油、热解水和气体。MFA是国际惯用的油页岩含油率实验室测试方法源于德国。随后成为美国ASTM标准。其分析过程是：将油页岩磨碎成粒度<8目。取100克作为样本放入干馏炉中并密封好，关闭整个油页岩低温干馏设备相关阀门，启动真空泵，检测低温干馏设备的密封性，通入氮气，排出反应炉中残留的空气。然后以12。C／rain的速度加温到500℃，

6、并保持这个温度40分钟。干馏出的页岩油、热解水和气体经冷凝器和冷水冷却后。对油水进行分离。测试结果是页岩油、水和页岩渣的重量百分比。包括3个过程：油页岩加热过程；受热分解过程；热解反应物扩散与导出过程。影响油页岩低温干馏效率的主要因素有样品粒度、加热温度和加热速率。2设备构造、操作步骤和特点费氏油页岩低温干馏检测系统主要由三大部分组成。分别为油页岩低温干馏微反应系统、测控系统硬件、测控软件系统。2．1系统工作原理油页岩低温干馏检测系统的工作原理：油页岩低温干馏设备实现对油页岩试样的处理。产生油水混合物和半焦产品；测控软件在测控系统硬件

7、的支持下，实现对低温于馏设备的信号采集、加电控制以及低温干馏工艺流程参数控制；通过前端采集和控制子系统，经由信号处理和PCI板卡实现低温干馏工艺流程信号采集及参数控制；通过加电控制组合实现升温。从而在遵循国际油125测试与控制页岩干馏相关标准基础上，检测系统能自动完成油页岩试样的检测工作，大大减少可人为的检测误差．减少操作人员的劳动强度．提高检测效率。2．2油页岩低温千馏微反应系统油页岩低温干馏设备主要完成油页岩低温干馏实验的整个工艺流程。是整个油页岩低温干馏检测系统的前端。它由12套子设备组成，每套能独立完成一个油页岩样品的检测。低

8、温干馏子系统能独立工作，也可以根据需要对不同的子系统任意组合进行T作。2．3测控系统硬件测控系统硬件主要由前端采集控制子系统、测控机柜、加电控制组合、信号采集组合、PCI板R、工控机系统等组成。测控系统硬件部分主要完成测