窯街油頁(yè)巖粉末成型及其干餾特性研究.pdf

1、油頁(yè)巖資源儲(chǔ)量巨大，是石油資源最佳補(bǔ)充能源，被視為人類能源的新希望。由于油頁(yè)巖的強(qiáng)度較低，粉末油頁(yè)巖的產(chǎn)率很大，但卻得不到合理利用。本文以油頁(yè)巖粉末的綜合利用為主線，優(yōu)化出了適用于油頁(yè)巖粉末成型的粘結(jié)劑和成型工藝，并進(jìn)行了工業(yè)試驗(yàn)，證明了油頁(yè)巖粉末成型替代塊巖入爐干餾的可行性。
　　采用鋁甑低溫干餾法測(cè)得窯街油頁(yè)巖（YJOS）干基含油率為10.37％，屬高品位油頁(yè)巖。對(duì)YJOS干餾氣的氣相色譜分析發(fā)現(xiàn)，其干餾氣的主要可燃成分是 H

2、2和CH4，其次是C2H6、CO和C2H4；通過(guò)模擬蒸餾和GC-MS分析得知，YJOS頁(yè)巖油的主要成分為脂肪鏈烴，其柴油餾分占總質(zhì)量的65%，重油餾分約占30%，而汽油餾分僅占5%。對(duì)半焦的紅外分析發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過(guò)熱解半焦中完全消失了位于2925 cm-1和2850cm-1的脂肪烴的C-H特征吸收峰，說(shuō)明油頁(yè)巖熱解過(guò)程中脂肪烴完全分解析出。
　　以單因素變量方法研究了YJOS粉末的熱解特性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)當(dāng)熱解溫度控制在500～550℃、升溫

3、速率為10℃/min、原料粒度為0.2～2mm、持溫時(shí)間為10～20min時(shí)產(chǎn)油率最高。
　　通過(guò)對(duì)多種粘結(jié)劑的優(yōu)化選擇，得到了HPU-A和HPU-B兩種既廉價(jià)效果又好的油頁(yè)巖粉末成型粘結(jié)劑。其中粘結(jié)劑 HPU-A生產(chǎn)的頁(yè)巖球需要進(jìn)行干燥處理，而 HPU-B粘結(jié)劑生產(chǎn)的頁(yè)巖球自然晾干即可。雖然兩種粘結(jié)劑的粘結(jié)機(jī)制不同，但當(dāng)加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的粘結(jié)劑時(shí)，均可生產(chǎn)出冷強(qiáng)度大于400N/球、熱態(tài)強(qiáng)度大于200N/球的頁(yè)巖球。以HPU-B

4、為粘結(jié)劑進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)原料粒度為3mm以下、頁(yè)巖球直徑選擇30～40mm時(shí)，生產(chǎn)的頁(yè)巖球不但能滿足強(qiáng)度的要求，而且其油產(chǎn)率較高，殘油率較低，效果最佳。
　　以YJOS粉末為原料，選用HPU-B為粘結(jié)劑，進(jìn)行了工業(yè)成型試驗(yàn)，頁(yè)巖球經(jīng)過(guò)自然干燥后強(qiáng)度較高，能滿足運(yùn)輸、堆存等要求。在不改變SJ-Ⅳ型干餾方爐操作參數(shù)的條件下，以100%頁(yè)巖球入爐干餾，爐況運(yùn)行正常。半焦落入熄焦池后有部分碎裂但不影響刮板機(jī)順利刮出，刮板機(jī)運(yùn)行正常。YJ