[发明专利]一种油页岩液化方法

说明书

本发明公开了一种油页岩液化方法，属于石油化工领域，通过，搅拌溶解、置换气体、加热反应，冷却集气，清洗过滤后，得到液体产物和固体，将液体产物在恒温旋转蒸发器蒸发，去除溶剂乙醇后得到页岩油，最后分离出的固体恒温干燥得到残渣，本发明的优点是以油页岩为原料制备页岩油，可以缓解化石能源日益短缺及其利用产生的相关问题；油页岩资源储量大，便于大量开发使用；无需对油页岩进行干燥预处理，降低了反应过程的能量消耗和投资成本，能量利用率高，反应产物易于分离，有利于工业化应用，产生的气体和固体副产物均可收集利用，节能环保。

技术领域

本发明涉及一种油页岩液化方法。

背景技术

随着社会经济的快速发展和人民生活水平的提高，人类对化石能源的需求和依赖日益明显，我国能源不算丰富，人均能源资源量远小于世界平均水平，尤其是石油探明开采储量只有世界总量的2.3％，中国已成为仅次于美国的世界第二大石油消费国，对进口石油的依存度已经超过60％。石油供需矛盾是中国能源发展难以回避的问题，不仅阻碍国家的经济发展，更威胁到国家安全。所以，需要寻找一种可以代替石油的资源来解决这一矛盾，油页岩成为理想的替代品。油页岩又称油母页岩，是一种固体可燃矿产，由矿物质和有机质组成，是一种理想的石油替代品。国际能源机构把油页岩、重质原油、超重原油及沥青砂等称为非常规石油，并认为未来世界能源安全将更多地依赖非常规石油的供应。资料表明，世界油页岩储量约10万亿吨，相当于5000亿吨页岩油，我国油页岩资源丰富，预测资源为7199亿吨，折合页岩油约476亿吨，远高于我国已探明的石油储量。油页岩制油也成为了实施国家石油安全战略的可用对策之一。所以开发提高可利用范围及利用效率的新技术、新工艺、新设备对我国来说很有必要。

液化技术作为一种新型的技术，是近几年生物质和煤高效转化技术研究的热点，液化是在一定的温度和压力下，以水或其它有机溶剂为反应介质，将原料物质转化为液体燃料或其它高价值化学物品的一种热化学转化技术，液化技术转化效率高，并且对于原料的含湿量没有限制，无需对原料进行干燥处理，有利于含水量高的原料直接利用。其中乙醇是一种绿色有机可再生溶剂，其反应条件更加温和，及对设备的要求也较低。乙醇不仅可以提供活性氢，而且可以作为反应溶剂，能更快的氢化液化中间产物，阻止其聚合成焦，是液化技术中比较常用的有机溶剂。

目前，关于液化方面主要集中在生物质方面，但生物质的含氧量相对较高，产生的生物油热值比较低，油页岩液化在国内外未见报道，因而，本发明公开了一种油页岩在亚/超临界乙醇中的液化方法。

发明内容

本发明的技术任务是针对以上现有技术的不足，而提供一种油页岩液化方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种油页岩液化方法，其特征在于：包括如下步骤；

步骤一：将油页岩粉末和乙醇加入到干净的间歇式高温高压反应釜内，接着用玻璃棒搅拌均匀，并将反应釜密封，然后用惰性气体置换反应釜内空气；

步骤二：打开电源以4-5.5℃/min的升温速率对反应釜进行加热；

步骤三：反应结束后，卸下夹套，用风扇对反应釜进行冷却，待冷却至25—30℃时，打开排气阀，通过排水法收集气体；

步骤四：打开反应釜，倒出油及残渣混合物，用有机溶剂先后清洗反应釜的内壁和反应釜内的管线，得到有机液体和残渣的混合物；

步骤五：将步骤四中的混合物分别通过有机滤膜过滤及丙酮抽提后，得到液体产物和固体，将液体产物在恒温旋转蒸发器蒸发去除溶剂乙醇后得到页岩油，最后分离出的固体恒温干燥得到残渣。

进一步改进：所述乙醇为无水乙醇，所述的惰性气体为高纯氮气。

进一步改进：在步骤二中将反应釜的温度加热到280～360℃，保持30～270min加热时间，加热时的压强为5～30MPa。

进一步改进：在步骤四中的有机溶剂为无水乙醇或丙酮。