专利名称：一种油页岩干馏渣的活化处理方法
技术领域：
本发明涉及一种油页岩干馏渣的活化处理方法，具体是一种采用干馏、酸浸、煅烧的方式分离油页岩中的成分的油页岩干馏渣的活化处理方法。
背景技术：
油页岩是灰分含量大于40%的低热值煤，与石油、天然气、煤一样都是不可再生的化石能源。我国油页岩资源丰富，主要用于干馏炼油或直接燃烧发电，过程中会产生大量灰渣，不合理处理将产生严重污染。近年来，油页岩灰渣的综合利用得到了充分重视，主要用于生产水泥、陶粒、砖等建材以及制备化工产品。我国油页岩的无机组分中含有大量的 SiO2, Al2O3以及少量狗203，因而利用油页岩渣生产化工产品是一种很有前景的高附加值方法。油页岩的干馏温度需低于520°C，而燃烧发电的温度则在85(Tl200°C，这两个温度区间生成的油页岩灰渣的活性很低，因而在制备化工产品前必须经过活化处理，增加了能耗和生产成本。油页岩干馏渣活化一般是在60(T700°C煅烧，使油页岩中的硅铝酸盐发生相变，转变为高活性的半晶质物质，然而油页岩干馏渣是一种半焦，仍含有相当量的碳质， 在最优活化温度区间的燃烧不充分且不稳定，影响了活化效果，同时渣中的可燃碳质没有得到充分利用。油页岩燃烧发电后的灰渣由于高温燃烧，无机组分转变为更加惰性的物质， 因而活化煅烧需添加助剂进行，成本相比干馏灰渣更高。
发明内容
本发明的主要任务在于提供一种油页岩干馏渣的活化处理方法，具体是一种能有效提高油页岩干馏渣活性用来提取铝铁等有用组分，且保证碳质充分利用、灰渣成分主要为二氧化硅的的干馏活化方法。为了解决以上技术问题，本发明的一种油页岩干馏渣的活化处理方法，主要为对油页岩进行破碎、干馏活化、酸浸、煅烧处理三个步骤；其特征在于所述油页岩的干馏活化具体步骤如下
A、一级干馏炉干馏干馏温度为480-520，停留时间2(Γ30分钟，得被裂解释放出来的高温页岩油及其他挥发组分和固体半焦，分离被裂解释放出来的高温页岩油及其他挥发组分，将固体半焦进行二次干馏；
B、二次干馏干馏温度为650-700°C，停留时间3(Γ50分钟，半焦中的无机组分充分活化后排出，得活化半焦。本发明的优点在于将油页岩的干馏和活化同时进行，排出的灰渣具有较高的反应活性，不需再次进行活化处理，活化能耗大大降低；油页岩中的有机质一部分转变为页岩油，剩余组分全部充分燃烧化为热能，有机质全部得到了充分利用；实现了油页岩低能耗制备页岩油并提取铝铁等有用组分，且为用二氧化硅成分的灰渣制备水泥、白炭黑获得优质的原料。
具体实施例方式本发明的具体工艺步骤如下
a、油页岩颚式破碎机中破碎至粒度小于2mm、再在球磨机中球磨得200目及以下粒度的粉末；
b、在多级旋风预热器中进行干燥和预热，所述干燥为一级干燥，干燥温度105°C，所述预热为二级预热，第一次预热温度200、第二次预热温度300°C。以上工艺为旋风预热的普遍工艺，具体细节不累述；
c、一级干馏炉干馏在常规干馏炉中干馏，干馏温度为480-520°G，停留时间20 30分钟，得被裂解释放出来的高温页岩油及其他挥发组分和固体半焦，分离被裂解释放出来的高温页岩油及其他挥发组分，将固体半焦进行二次干馏；
d、二次干馏二次干馏也在常规干馏炉内进行，干馏温度为650-700°C，停留时间3(Γ50 分钟，半焦中的无机组分充分活化后排出，得活化半焦；
e、酸浸将(d)步骤中的活化半焦冷却至120°C后进入酸浸工段，按二次干馏后的活化半焦与浸取剂的固液质量比1 :3 1 :4加入20%的稀盐酸，浸取温度8(T98°C，浸取时间为 30^60分钟，油页岩中85%以上的铝和90%以上的铁进入溶液(以上85%和90%指的是浸取率，即进入溶液中的铝或铁占油页岩中总铝或铁的比值)，浸取液可用来制备氧化铝、结晶氯化铝、聚合氯化铝铁等铝系化工产品；而硅则以二氧化硅的形式留在酸浸渣中；
f、对酸浸渣的处理含二氧化硅和碳质的残渣在950-1050°C燃烧炉内燃烧，同时一级干馏炉页岩油分离回收后的气体也进入燃烧炉燃烧，生成的高温气体进入步骤c、d中的二级干馏炉提供热量，然后进入b步骤中的干燥预热工段。残渣燃烧后的灰渣成分大部分为二氧化硅，用来作为制备水泥或进一步深加工为白炭黑的优质原料。实施例1
含油3. 5%、SiO2 40%、Al2O3 33%以及!^e2O3 2%的油页岩经颚式破碎机中破碎至粒度小于2mm、再在球磨机中球磨得200目以下粒度的粉末；在多级旋风预热器中进行干燥和预热，一级干燥，二级预热，干燥温度105°C，预热温度200。c和300°C ；粉磨样在一级干馏炉中干馏，干馏温度为480 ，停留时间20分钟，分离被裂解释放出来的高温页岩油及其他挥发组分，将固体半焦在二级干馏炉650°C进行二次干馏，停留时间50分钟，半焦中的无机组分充分活化后排出，得活化半焦；半焦冷却至120°C后进入酸浸工段，按二次干馏后的活化半焦与浸取剂的固液质量比1 :4加入20%的稀盐酸，浸取温度95°C，浸取时间为30分钟，得油页岩中89. 2%的铝和92. 1%%以上的铁进入溶液，浸取液用来制备结晶氯化铝、聚合氯化铝铁等化工产品；而硅则以二氧化硅的形式留在酸浸渣中；含二氧化硅和碳质的残渣在950°C 流化燃烧炉内燃烧，同时一级干馏炉页岩油分离回收后的气体也进入燃烧炉燃烧，生成的高温气体进入二级干馏炉提供热量，然后进入干燥预热工段。残渣燃烧后的灰渣成分大部分为二氧化硅，用来作为制备水泥或进一步深加工为白炭黑。实施例2
含油9%、SiO2 35%、Al2O3 30%的油页岩经颚式破碎机中破碎至粒度小于2mm、再在球磨机中球磨得200目以下粒度的粉末；在多级旋风预热器中进行干燥和预热，一级干燥，二级预热，干燥温度105°C，预热温度200 oC和300°C ；粉磨样在一级干馏炉中干馏，干馏温度为500、停留时间25分钟，分离被裂解释放出来的高温页岩油及其他挥发组分，将固体半焦在二级干馏炉680°C进行二次干馏，停留时间40分钟，半焦中的无机组分充分活化后排出， 得活化半焦；半焦冷却至120°C后进入酸浸工段，按二次干馏后的活化半焦与浸取剂的固液质量比1 :4加入20%的稀盐酸，浸取温度85°C，浸取时间为50分钟，得油页岩中93. 3%的铝进入溶液，浸取液用来制备结晶氯化铝和氧化铝等化工产品；而硅则以二氧化硅的形式留在酸浸渣中；含二氧化硅和碳质的残渣在1000°C燃烧炉内燃烧，同时一级干馏炉页岩油分离回收后的气体也进入流化燃烧炉燃烧，生成的高温气体进入二级干馏炉提供热量，然后进入干燥预热工段。残渣燃烧后的灰渣成分大部分为二氧化硅，用来作为制备水泥或进一步深加工为白炭黑。
实施例3
含油18%、Si& 23%、A1203 20%,Fe2O3 1%的油页岩经颚式破碎机中破碎至粒度小于2mm、 再在球磨机中球磨得200目以下粒度的粉末；在多级旋风预热器中进行干燥和预热，一级干燥，二级预热，干燥温度105°C，预热温度200 &和300°C ；粉磨样在一级干馏炉中干馏，干馏温度为520 ，停留时间30分钟，分离被裂解释放出来的高温页岩油及其他挥发组分，将固体半焦在二级干馏炉700°C进行二次干馏，停留时间30分钟，半焦中的无机组分充分活化后排出，得活化半焦；半焦冷却至120°C后进入酸浸工段，按二次干馏后的活化半焦与浸取剂的固液质量比1 :3加入20%的稀盐酸，浸取温度90°C，浸取时间为30分钟，得油页岩中86. 7%的铝、90. 2%的铁进入溶液，浸取液用来制备结晶氯化铝和聚合氯化铝铁等化工产品；而硅则以二氧化硅的形式留在酸浸渣中；含二氧化硅和碳质的残渣在1050°C流化燃烧炉内燃烧，同时一级干馏炉页岩油分离回收后的气体也进入燃烧燃烧，生成的高温气体进入二级干馏炉提供热量，然后进入干燥预热工段。残渣燃烧后的灰渣成分大部分为二氧化硅，用来作为制备水泥或进一步深加工为白炭黑。
权利要求
1. 一种油页岩干馏渣的活化处理方法，主要为对油页岩进行破碎、干馏活化、酸浸、煅烧处理三个步骤；其特征在于所述油页岩的干馏活化具体步骤如下A、一级干馏炉干馏干馏温度为480-520，停留时间2(Γ30分钟，得被裂解释放出来的高温页岩油及其他挥发组分和固体半焦，分离被裂解释放出来的高温页岩油及其他挥发组分，将固体半焦进行二次干馏；B、二次干馏干馏温度为650-700°C，停留时间3(Γ50分钟，半焦中的无机组分充分活化后排出，得活化半焦。
全文摘要
本发明涉及一种一种油页岩干馏渣的活化处理方法，主要为对油页岩进行破碎、干馏活化、酸浸、煅烧处理三个步骤；其特征在于所述油页岩的干馏活化步骤分为两次，通过温度的调节，使得无机组分充分活化排除，最终得到以碳和二氧化硅的为主要成分的酸浸渣。本发明的优点在于将油页岩的干馏和活化同时进行，排出的灰渣具有较高的反应活性，不需再次进行活化处理，活化能耗大大降低；油页岩中的有机质一部分转变为页岩油，剩余组分全部充分燃烧化为热能，有机质全部得到了充分利用；实现了油页岩低能耗制备页岩油并提取铝铁等有用组分，且为用二氧化硅成分的灰渣制备水泥、白炭黑获得优质的原料。
文档编号C10B57/00GK102504849SQ20111036528
公开日2012年6月20日 申请日期2011年11月17日 优先权日2011年11月17日
发明者司鹏, 张克雄, 郝振良 申请人:森松(江苏)海油工程装备有限公司