油頁巖的熱解干餾過程

油頁巖熱解過程可以通過地下干餾和地上干餾技術兩種方式進行。如果將埋藏在地下的頁巖資源勘探到，然后直接在地下進行熱解處理，最后將得到的頁巖油產(chǎn)品運至地上，則稱為地下干餾。但地下干餾技術容易造成巖層泄露、污染環(huán)境并且產(chǎn)率較低。地上干餾則是把部分較易開采的油頁巖首先運送到地面，然后經(jīng)熱解爐進行熱解生成頁巖油、半焦及熱解氣體。地上干餾雖然投資較地下干餾高些，但是油收率較高且產(chǎn)生的頁巖灰或半焦經(jīng)適當處理不會對環(huán)境造成太大影響。

在油頁巖熱解過程中，當溫度升至400℃以上后，有機質開始大量分解，產(chǎn)生終產(chǎn)物頁巖油、熱解氣體、半焦及少量熱解水蒸氣。油頁巖熱解過程可分為三個階段，首先是加熱階段，氣、固熱載體會提供一定熱量，由外至內(nèi)層層傳遞。傳熱過程與油頁巖的粒度有關，粒度越小越易傳輸，熱量到達中心越快。第二個階段是油母質進行裂解過程，是油頁巖熱解主要階段。這一階段熱解產(chǎn)物主要是頁巖油和熱解氣，并且有一部分礦物質也會發(fā)生分解放出CO2和化合水。最后一個過程為熱解產(chǎn)物的擴散和逸出。此三個過程都要一定時間，是彼此相互聯(lián)系進行著的。

油頁巖熱解煉油設備

隨著加熱溫度的不斷升高，熱解瀝青和頁巖油的產(chǎn)量都會不斷增加，開始階段是熱解瀝青大量生成的過程，此時的熱解油產(chǎn)生量較少。隨后熱解溫度進一步升高，瀝青質產(chǎn)生速率慢慢減緩，而熱解焦油卻在持續(xù)增長，這部分焦油既包括直接由油母質生成的部分，同樣有熱解瀝青轉化而來的部分。直到達到某一溫度熱解焦油的生成速率會超過熱解瀝青的產(chǎn)生速率。之后，熱解瀝青的產(chǎn)生愈來愈困難，且有大量已產(chǎn)生的熱解瀝青轉化成了焦油，直到最終生成的全部為熱解焦油產(chǎn)物。