一种油页岩干法预选排矸干馏工艺.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201410471162.3

申请日:

2014.09.17

公开号:

CN104212470A

公开日:

2014.12.17

当前法律状态:

驳回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的驳回IPC(主分类):C10B 53/06申请公布日:20141217|||实质审查的生效IPC(主分类):C10B 53/06申请日:20140917|||公开

IPC分类号:

C10B53/06; C10B57/00; C10G1/00; B02C23/14

主分类号:

C10B53/06

申请人:

中国矿业大学(北京)

发明人:

张志军; 邹文杰; 初茉

地址:

100083 北京市海淀区学院路丁11号

优先权:

专利代理机构:

代理人:

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内容摘要

一种油页岩干法预选排矸-干馏工艺,将油页岩原矿破碎至小于50~80mm,对破碎产品进行10mm筛分分级,筛分所得筛上物料进行空气重介质干选机,得到重产物和轻产物两种产品,重产物通过重产物脱介得到大块贫油母质产品和稀介质,轻产物进入轻产物脱介得到大块富油母质产品,轻产物与重产物脱介所得稀介质进行分流,一部分为稀介质进入磁选,磁选尾矿与筛分分级的筛下产物合并成为细粒物料,另一部分稀介质与磁选精矿合并成为循环介质,大块富油母质产品进入干馏系统,得到页岩半焦、页岩油和干馏气。本发明在油页岩进入干馏系统前进行干法预选排矸,提高了油页岩中油母质的含量,改善了油页岩的炼油性能和经济价值。

权利要求书

1.   一种油页岩干法预选排矸-干馏工艺,其特征在于,该油页岩干法预选排矸-干馏工艺步骤如下:
a. 利用一种破碎设备将油页岩原矿破碎至小于50~80 mm,获取破碎产品(1);
b. 将破碎产品(1)进行10 mm筛分分级,得到粒度-10 mm的第一筛下物料(2)和粒度+10 mm的第一筛上物料(3)两个粒级产品;
c. +10 mm的第一筛上物料(3)进入空气重介质干选机,得到轻产物(4) 和重产物(5)两种产品,所得两种分选产品分别进入下一个步骤;
d. 步骤c所得轻产物(4)进行轻产物脱介,得到大块富油母质产品和第二筛下物料(6),重产物(5)进行重产物脱介,得到大块贫油母质产品和第三筛下物料(7),所得第二筛下物料(6)和第三筛下物料(7)进入下一个步骤;
e. 第二筛下物料(6)和第三筛下物料(7)进入分流,所得第一稀介质(8)进入磁选,所得磁选尾矿(10)与筛分分级的筛下产物(2)合并成为细粒物料,磁选精矿(11)与第二稀介质(9)合并成为循环介质;
f. 步骤d得到的大块富油母质产品进入干馏系统进行干馏,得到页岩半焦、页岩油及干馏气产品;
g. 步骤e所得的循环介质返回到空气重介质干选机。

2.
  根据权利要求1所述的一种油页岩干法预选排矸-干馏工艺,其特征在于:所述的油页岩干法预选排矸-干馏工艺是在油页岩进入干馏系统前,将油页岩破碎、筛分后的+10 mm油页岩进入空气重介质干选机,完成干法预先排矸,所得轻产物为大块富油母质产品进入干馏系统进行干馏。

3.
  根据权利要求1所述的一种油页岩干法预选排矸-干馏工艺,其特征在于:所述空气重介质干选机,排矸量根据产品要求确定,通过调整空气重介质干选机的工作参数完成。

4.
  根据权利要求1所述的一种油页岩干法预选排矸-干馏工艺,其特征在于:所述的干馏系统为抚顺式炉干馏系统,所述的循环介质返回到空气重介质干选机循环复用。

说明书

一种油页岩干法预选排矸-干馏工艺
技术领域
本发明属于油页岩工业领域,尤其适用于油页岩加工利用的预选处理,用来脱除油页岩中部分矿物质,提高油页岩中油母质的含量。
背景技术
油页岩是一种非常规油气资源,我国油页岩资源储量非常丰富,储存量折合成页岩油地质资源储量为476 亿吨,位居世界前列。油页岩主要用作发电和炼油,是石油重要的补充或替代能源,发电和炼油后剩下的废渣生产建筑材料、水泥和化肥或进行化工产品的提炼、金属提取。油页岩由有机组分、无机矿物质和水组成,有机组分为油母质,含量通常小于总质量的35%,油母质在约500 ℃下经低温干馏可制得页岩油,进一步加工成汽油、柴油或作为燃料油;无机矿物质含量超过40%,主要为石英、粘土矿物、碳酸盐矿物等。油母质的密度一般为1.0~1.8 g/cm3,矿物质的密度约为2.2 g/cm3,油页岩的密度主要取决于其中无机矿物质的含量和密度,一般情况下,油页岩的密度越大,含油率越低。
目前,我国的油页岩化工生产加工过程,对油页岩原矿仅仅经过简单的破碎筛分至一定粒级(常见为80mm-10mm),将产品直接进行化工转化。而油页岩中含量超过40%的无机矿物质在其燃烧或干馏等利用过程中起有害作用,大大降低了油页岩反应产品的纯度和转化利用率,因灰分含量大而降低了油页岩直接燃烧的热值,并且容易产生较严重的粉尘及酸性气体,带来了环境污染,影响了油页岩加工过程经济效益和社会效益的发挥。另一方面,以煤炭为例,煤炭的湿法分选需要消耗大量的水资源,分选1吨煤炭约需要消耗3吨的水,而我国北部及西北部地区的水资源短缺严重。
发明内容
技术问题:本发明的目的是针对高含矿物质油页岩的加工利用,提供一种水资源消耗少、方法简单、投资少、运行费用低、易于实现、矿物质预选脱除效果好的油页岩干法预选排矸-干馏工艺。
技术方案:本发明的目的是这样实现的,该油页岩干法预选排矸-干馏工艺步骤如下:
a. 利用一种破碎设备将油页岩原矿破碎至小于50~80 mm,获取破碎产品(1);
b. 将破碎产品(1)进行10 mm筛分分级,得到粒度-10 mm的第一筛下物料(2)和粒度+10 mm的第一筛上物料(3)两个粒级产品;
c. +10 mm的第一筛上物料(3)进入空气重介质干选机,得到轻产物(4)和重产物(5)两种产品,所得两种分选产品分别进入下一个步骤;
d. 步骤c所得轻产物(4)进行轻产物脱介,得到大块富油母质产品和第二筛下物料(6),重产物(5)进行重产物脱介,得到大块贫油母质产品和第三筛下物料(7),所得第二筛下物料(6)和第三筛下物料(7)进入下一个步骤;
e. 第二筛下物料(6)和第三筛下物料(7)进入分流,所得第一稀介质(8)进入磁选,所得磁选尾矿(10)与筛分分级的筛下产物(2)合并成为细粒物料,磁选精矿(11)与第二稀介质(9)合并成为循环介质;
f. 步骤d得到的大块富油母质产品进入干馏系统进行干馏,得到页岩半焦、页岩油及干馏气产品;
g. 步骤e所得的循环介质返回到空气重介质干选机。
所述的油页岩预先排矸-干馏工艺是在油页岩进入干馏系统前,将油页岩破碎、筛分后的+10 mm油页岩进行跳汰分选,完成预先排矸,所得轻产物进行10 mm分级脱水筛,脱水后的+10 mm大块油页岩进入干馏系统进行干馏。
所述的油页岩干法预选排矸-干馏工艺是在油页岩进入干馏系统前,将油页岩破碎、筛分后的+10 mm油页岩进入空气重介质干选机,完成干法预先排矸,所得轻产物为大块富油母质产品进入干馏系统进行干馏。
所述空气重介质干选机,排矸量根据产品要求确定,通过调整空气重介质干选机的工作参数完成。所述的干馏系统为抚顺式炉干馏系统,所述的循环介质返回到空气重介质干选机循环复用。
有益效果:由于采用了上述方案,本发明在油页岩进入干馏系统前,将油页岩破碎、筛分后的+10 mm油页岩进入空气重介质干选机,完成预先排矸,所得轻产物为大块富油母质产品,脱介后的大块富油母质产品进入干馏系统进行干馏。本发明在油页岩进入干馏系统前进行干法重力排矸,有效减少了大块矿物质含量,提高了油页岩中油母质的含量,可提高油页岩反应产品的纯度和转化利用率,改善了油页岩的炼油性能和经济价值,未消耗水资源、提高了油页岩加工过程的经济效益和社会效益。其工艺简单,易于实现,预先排矸效果好,运行费用低,具有广泛的实用性。
附图说明
图1是本发明油页岩干法预选排矸-干馏工艺流程图。
图中:1、破碎产品;2、第一筛下物料;3、第一筛上物料;4、轻产物;5、重产物;6、第二筛下物料;7、第三筛下物料;8、第一稀介质;9、第二稀介质;10、磁选尾矿;11、磁选精矿。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的一个实施例作进一步的描述:
如图1所示,本发明所述的油页岩干法预选排矸-干馏工艺:
a. 利用颚式破碎机将油页岩原矿破碎至小于70 mm,获取破碎产品1;
b. 将破碎产品1进入直线振动筛进行10 mm筛分分级,得到粒度-10 mm的第一筛下物料2和粒度+10 mm的第一筛上物料3两个粒级产品;
c. +10 mm的第一筛上物料3进入空气重介质干选机,得到轻产物4和重产物5两种产品,所得两种分选产品分别进入下一个步骤;
d. 步骤c所得轻产物(4)进入脱介筛进行轻产物脱介,得到大块富油母质产品和第二筛下物料6,重产物5进入脱介筛进行重产物脱介,得到大块贫油母质产品和第三筛下物料7,所得第二筛下物料6和第三筛下物料7进入下一个步骤;
e. 第二筛下物料6和第三筛下物料7进入分流箱进行分流,所得第一稀介质8进入磁选机进行磁选,所得磁选尾矿10与筛分分级的筛下产物2合并成为细粒物料,磁选精矿11与第二稀介质9合并成为循环介质;
f. 步骤d得到的大块富油母质产品进入抚顺式炉干馏系统进行干馏,得到页岩半焦、页岩油及干馏气产品;
g. 步骤e所得的循环介质返回到空气重介质干选机。
所述的油页岩预先排矸-干馏工艺是在油页岩进入干馏系统前,将油页岩破碎、筛分后的+10 mm油页岩进行跳汰分选,完成预先排矸,所得轻产物进行10 mm分级脱水筛,脱水后的+10 mm大块油页岩进入干馏系统进行干馏。
所述的油页岩干法预选排矸-干馏工艺是在油页岩进入干馏系统前,将油页岩破碎、筛分后的+10 mm油页岩进入空气重介质干选机,完成干法预先排矸,所得轻产物为大块富油母质产品进入干馏系统进行干馏。
所述空气重介质干选机,排矸量根据产品要求确定,通过调整空气重介质干选机的工作参数完成。所述的干馏系统为抚顺式炉干馏系统,所述的循环介质返回到空气重介质干选机循环复用。
以吉林桦甸油页岩为例,该油页岩含油率约为8%,采用对辊破碎机将油页岩原矿破碎至-70 mm,采用10 mm筛分机分级,-70+10 mm的筛上物料进入空气重介质干选机进行分选排矸,可根据具体的产品质量调整排矸量,分选所得两种产品重产物和轻产物分别通过脱介筛进行脱介,重产物为大块贫油母质产品,产率为35%,含油率约为3%;轻产物为大块的富油母质物料,产率约为45%,含油率约为11.5%;重产物和轻产物脱介所得的筛下物料进入分流箱进行分流,部分稀介质进入磁选机进行磁选,磁选尾矿与筛分分级的筛下产物合并成为-10 mm的细粒物料,产率为20%,含油率约为8%;,另一部分稀介质与磁选精矿合并成为循环介质,循环介质返回到空气重介质干选机循环复用,大块富油母质产品进入干馏系统,得到页岩废渣、页岩油及煤气。与油页岩原矿直接干馏工艺相比,干法预先排矸-干馏工艺可提高油收率约8个百分点,单位能耗降低15%。

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1、10申请公布号CN104212470A43申请公布日20141217CN104212470A21申请号201410471162322申请日20140917C10B53/06200601C10B57/00200601C10G1/00200601B02C23/1420060171申请人中国矿业大学北京地址100083北京市海淀区学院路丁11号72发明人张志军邹文杰初茉54发明名称一种油页岩干法预选排矸干馏工艺57摘要一种油页岩干法预选排矸干馏工艺,将油页岩原矿破碎至小于5080MM,对破碎产品进行10MM筛分分级,筛分所得筛上物料进行空气重介质干选机,得到重产物和轻产物两种产品,重产物通过重产物脱。

2、介得到大块贫油母质产品和稀介质,轻产物进入轻产物脱介得到大块富油母质产品,轻产物与重产物脱介所得稀介质进行分流,一部分为稀介质进入磁选,磁选尾矿与筛分分级的筛下产物合并成为细粒物料,另一部分稀介质与磁选精矿合并成为循环介质,大块富油母质产品进入干馏系统,得到页岩半焦、页岩油和干馏气。本发明在油页岩进入干馏系统前进行干法预选排矸,提高了油页岩中油母质的含量,改善了油页岩的炼油性能和经济价值。51INTCL权利要求书1页说明书3页附图1页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图1页10申请公布号CN104212470ACN104212470A1/1页21一种油页。

3、岩干法预选排矸干馏工艺,其特征在于,该油页岩干法预选排矸干馏工艺步骤如下A利用一种破碎设备将油页岩原矿破碎至小于5080MM,获取破碎产品1;B将破碎产品1进行10MM筛分分级,得到粒度10MM的第一筛下物料2和粒度10MM的第一筛上物料3两个粒级产品;C10MM的第一筛上物料3进入空气重介质干选机,得到轻产物4和重产物5两种产品,所得两种分选产品分别进入下一个步骤;D步骤C所得轻产物4进行轻产物脱介,得到大块富油母质产品和第二筛下物料6,重产物5进行重产物脱介,得到大块贫油母质产品和第三筛下物料7,所得第二筛下物料6和第三筛下物料7进入下一个步骤;E第二筛下物料6和第三筛下物料7进入分流,所。

4、得第一稀介质8进入磁选,所得磁选尾矿10与筛分分级的筛下产物2合并成为细粒物料,磁选精矿11与第二稀介质9合并成为循环介质;F步骤D得到的大块富油母质产品进入干馏系统进行干馏,得到页岩半焦、页岩油及干馏气产品;G步骤E所得的循环介质返回到空气重介质干选机。2根据权利要求1所述的一种油页岩干法预选排矸干馏工艺,其特征在于所述的油页岩干法预选排矸干馏工艺是在油页岩进入干馏系统前,将油页岩破碎、筛分后的10MM油页岩进入空气重介质干选机,完成干法预先排矸,所得轻产物为大块富油母质产品进入干馏系统进行干馏。3根据权利要求1所述的一种油页岩干法预选排矸干馏工艺,其特征在于所述空气重介质干选机,排矸量根据。

5、产品要求确定,通过调整空气重介质干选机的工作参数完成。4根据权利要求1所述的一种油页岩干法预选排矸干馏工艺,其特征在于所述的干馏系统为抚顺式炉干馏系统,所述的循环介质返回到空气重介质干选机循环复用。权利要求书CN104212470A1/3页3一种油页岩干法预选排矸干馏工艺技术领域0001本发明属于油页岩工业领域,尤其适用于油页岩加工利用的预选处理,用来脱除油页岩中部分矿物质,提高油页岩中油母质的含量。背景技术0002油页岩是一种非常规油气资源,我国油页岩资源储量非常丰富,储存量折合成页岩油地质资源储量为476亿吨,位居世界前列。油页岩主要用作发电和炼油,是石油重要的补充或替代能源,发电和炼油后。

6、剩下的废渣生产建筑材料、水泥和化肥或进行化工产品的提炼、金属提取。油页岩由有机组分、无机矿物质和水组成,有机组分为油母质,含量通常小于总质量的35,油母质在约500下经低温干馏可制得页岩油,进一步加工成汽油、柴油或作为燃料油;无机矿物质含量超过40,主要为石英、粘土矿物、碳酸盐矿物等。油母质的密度一般为1018G/CM3,矿物质的密度约为22G/CM3,油页岩的密度主要取决于其中无机矿物质的含量和密度,一般情况下,油页岩的密度越大,含油率越低。0003目前,我国的油页岩化工生产加工过程,对油页岩原矿仅仅经过简单的破碎筛分至一定粒级(常见为80MM10MM),将产品直接进行化工转化。而油页岩中含。

7、量超过40的无机矿物质在其燃烧或干馏等利用过程中起有害作用,大大降低了油页岩反应产品的纯度和转化利用率,因灰分含量大而降低了油页岩直接燃烧的热值,并且容易产生较严重的粉尘及酸性气体,带来了环境污染,影响了油页岩加工过程经济效益和社会效益的发挥。另一方面,以煤炭为例,煤炭的湿法分选需要消耗大量的水资源,分选1吨煤炭约需要消耗3吨的水,而我国北部及西北部地区的水资源短缺严重。发明内容0004技术问题本发明的目的是针对高含矿物质油页岩的加工利用,提供一种水资源消耗少、方法简单、投资少、运行费用低、易于实现、矿物质预选脱除效果好的油页岩干法预选排矸干馏工艺。0005技术方案本发明的目的是这样实现的,该。

8、油页岩干法预选排矸干馏工艺步骤如下A利用一种破碎设备将油页岩原矿破碎至小于5080MM,获取破碎产品1;B将破碎产品1进行10MM筛分分级,得到粒度10MM的第一筛下物料2和粒度10MM的第一筛上物料3两个粒级产品;C10MM的第一筛上物料3进入空气重介质干选机,得到轻产物4和重产物5两种产品,所得两种分选产品分别进入下一个步骤;D步骤C所得轻产物4进行轻产物脱介,得到大块富油母质产品和第二筛下物料6,重产物5进行重产物脱介,得到大块贫油母质产品和第三筛下物料7,所得第二筛下物料6和第三筛下物料7进入下一个步骤;E第二筛下物料6和第三筛下物料7进入分流,所得第一稀介质8进入磁选,说明书CN10。

9、4212470A2/3页4所得磁选尾矿10与筛分分级的筛下产物2合并成为细粒物料,磁选精矿11与第二稀介质9合并成为循环介质;F步骤D得到的大块富油母质产品进入干馏系统进行干馏,得到页岩半焦、页岩油及干馏气产品;G步骤E所得的循环介质返回到空气重介质干选机。0006所述的油页岩预先排矸干馏工艺是在油页岩进入干馏系统前,将油页岩破碎、筛分后的10MM油页岩进行跳汰分选,完成预先排矸,所得轻产物进行10MM分级脱水筛,脱水后的10MM大块油页岩进入干馏系统进行干馏。0007所述的油页岩干法预选排矸干馏工艺是在油页岩进入干馏系统前,将油页岩破碎、筛分后的10MM油页岩进入空气重介质干选机,完成干法预。

10、先排矸,所得轻产物为大块富油母质产品进入干馏系统进行干馏。0008所述空气重介质干选机,排矸量根据产品要求确定,通过调整空气重介质干选机的工作参数完成。所述的干馏系统为抚顺式炉干馏系统,所述的循环介质返回到空气重介质干选机循环复用。0009有益效果由于采用了上述方案,本发明在油页岩进入干馏系统前,将油页岩破碎、筛分后的10MM油页岩进入空气重介质干选机,完成预先排矸,所得轻产物为大块富油母质产品,脱介后的大块富油母质产品进入干馏系统进行干馏。本发明在油页岩进入干馏系统前进行干法重力排矸,有效减少了大块矿物质含量,提高了油页岩中油母质的含量,可提高油页岩反应产品的纯度和转化利用率,改善了油页岩的。

11、炼油性能和经济价值,未消耗水资源、提高了油页岩加工过程的经济效益和社会效益。其工艺简单,易于实现,预先排矸效果好,运行费用低,具有广泛的实用性。附图说明0010图1是本发明油页岩干法预选排矸干馏工艺流程图。0011图中1、破碎产品;2、第一筛下物料;3、第一筛上物料;4、轻产物;5、重产物;6、第二筛下物料;7、第三筛下物料;8、第一稀介质;9、第二稀介质;10、磁选尾矿;11、磁选精矿。具体实施方式0012下面将结合附图对本发明的一个实施例作进一步的描述如图1所示,本发明所述的油页岩干法预选排矸干馏工艺A利用颚式破碎机将油页岩原矿破碎至小于70MM,获取破碎产品1;B将破碎产品1进入直线振动。

12、筛进行10MM筛分分级,得到粒度10MM的第一筛下物料2和粒度10MM的第一筛上物料3两个粒级产品;C10MM的第一筛上物料3进入空气重介质干选机,得到轻产物4和重产物5两种产品,所得两种分选产品分别进入下一个步骤;D步骤C所得轻产物4进入脱介筛进行轻产物脱介,得到大块富油母质产品和第二筛下物料6,重产物5进入脱介筛进行重产物脱介,得到大块贫油母质产品和第三筛下物料7,所得第二筛下物料6和第三筛下物料7进入下一个步骤;说明书CN104212470A3/3页5E第二筛下物料6和第三筛下物料7进入分流箱进行分流,所得第一稀介质8进入磁选机进行磁选,所得磁选尾矿10与筛分分级的筛下产物2合并成为细粒。

13、物料,磁选精矿11与第二稀介质9合并成为循环介质;F步骤D得到的大块富油母质产品进入抚顺式炉干馏系统进行干馏,得到页岩半焦、页岩油及干馏气产品;G步骤E所得的循环介质返回到空气重介质干选机。0013所述的油页岩预先排矸干馏工艺是在油页岩进入干馏系统前,将油页岩破碎、筛分后的10MM油页岩进行跳汰分选,完成预先排矸,所得轻产物进行10MM分级脱水筛,脱水后的10MM大块油页岩进入干馏系统进行干馏。0014所述的油页岩干法预选排矸干馏工艺是在油页岩进入干馏系统前,将油页岩破碎、筛分后的10MM油页岩进入空气重介质干选机,完成干法预先排矸,所得轻产物为大块富油母质产品进入干馏系统进行干馏。0015所。

14、述空气重介质干选机,排矸量根据产品要求确定,通过调整空气重介质干选机的工作参数完成。所述的干馏系统为抚顺式炉干馏系统,所述的循环介质返回到空气重介质干选机循环复用。0016以吉林桦甸油页岩为例,该油页岩含油率约为8,采用对辊破碎机将油页岩原矿破碎至70MM,采用10MM筛分机分级,7010MM的筛上物料进入空气重介质干选机进行分选排矸,可根据具体的产品质量调整排矸量,分选所得两种产品重产物和轻产物分别通过脱介筛进行脱介,重产物为大块贫油母质产品,产率为35,含油率约为3;轻产物为大块的富油母质物料,产率约为45,含油率约为115;重产物和轻产物脱介所得的筛下物料进入分流箱进行分流,部分稀介质进入磁选机进行磁选,磁选尾矿与筛分分级的筛下产物合并成为10MM的细粒物料,产率为20,含油率约为8;,另一部分稀介质与磁选精矿合并成为循环介质,循环介质返回到空气重介质干选机循环复用,大块富油母质产品进入干馏系统,得到页岩废渣、页岩油及煤气。与油页岩原矿直接干馏工艺相比,干法预先排矸干馏工艺可提高油收率约8个百分点,单位能耗降低15。说明书CN104212470A1/1页6图1说明书附图CN104212470A。

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