[发明专利]一种利用废塑料提高油页岩得油率的方法

说明书

技术领域

本发明属于化工技术领域，特别涉及一种利用废塑料提高油页岩得油率的方法。

背景技术

油页岩一般是指干酪根含量高并足以分馏出相当数量石油的细粒沉积岩(一般为页岩)，属于高灰分的固体可燃有机岩，灰分含量大于40％，一般含油率为3.5～30％。油页岩资源储量巨大，根据目前全球油页岩资源现状，若将它折算成页岩油，可以达到4000多亿t，相当于目前世界天然原油探明可采储量的5.4倍。我国是一个油页岩资源丰富的国家，储量仅次于美国、巴西和爱沙尼亚，居世界第4位。我国的油页岩主要分布于15个省份(区)，主要集中在东北和中南地区，查明资源储量329.89亿吨。其中，油页岩查明资源量吉林省174.27亿吨、广东省55.15亿吨、辽宁省45.05亿吨，分别占全国油页岩查明资源量的52.83％、16.72％和13.65％。

由于资源条件和开发技术等诸多方面的原因，油页岩资源至今尚未充分利用，随着石油和天然气资源的日渐紧缺，油页岩作为一种重要的替代能源资源以其巨大的储量、丰富的综合利用层次，受到世界各国的广泛关注。世界可支配的石油储量大约在2050年左右宣告枯竭，天然气储量估计在57～65年内枯竭，而我国资源形势更加严峻。因此，综合开发利用非常规油气资源之一的油页岩，走资源可持续发展道路已成为我国当前资源战略中迫不及待的任务。

目前，世界上69％的油页岩用来发热、发电，25％的油页岩用来提炼页岩油。我国低含油率油页岩(含油率≤6％)占有很大的比例。以抚顺矿区为例，35亿吨左右油页岩中，含油率6％以上为9.14亿吨，只占26％，其余76％的油页岩都是含油率为4.7～6％的低含油率油页岩。目前，我国每年产油页岩1000万吨左右，主要通过低温干馏生产页岩油。生产的页岩油经过进一步加工提炼可以得到汽油、煤油、柴油、石蜡，从干馏气中还可以回收硫酸铵等，干馏炉排出的页岩灰可以用于建材行业，如制砖、制造水泥等，使油页岩得到综合利用，成为宝贵的资源。但是由于我国油页岩的H/C比低，导致在干馏时油页岩中的有机物只能部分转变成页岩油，另外一部分有机物只能以固定碳的形式存在于废渣中而丢弃。因此提高油页岩中页岩油的产率是一个急需解决的问题。

而随着塑料应用的日益广泛，，废旧塑料造成的环境柯染已成为全球性环境问题之一。为此，我国也制定了各项法规限制“白色垃圾”的排放丢弃问题。目前在研究处理废旧塑料的有效方法当中，填埋和焚烧是人们常用的处理方法。但是，填埋会造成耕地减少和地下水污染，焚烧使大气中二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等有害物质的含量增加，而且采用这两种处理方法都会造成资源浪费。

发明内容

针对以上技术问题，本发明提供一种利用废塑料提高油页岩得油率的方法，目的是利用废塑料为增氢原料，与油页岩共同进行低温干馏炼制页岩油。

本发明的方法为：

将油页岩粉末与废塑料混合，混合比例按重量比为油页岩粉末∶废塑料＝1～20∶1，优选比例为油页岩粉末∶废塑料＝3～10∶1；将混合物料加热到300～650℃进行干馏，优选干馏温度为450～550℃，干馏时间为0.5～5h，加热时升温速度为1～5℃/min；将干馏操作中获得的油气经过冷凝后收集，获得页岩油。

其中油页岩的有机成分含量按重量百分比为5～40％。

本发明中油页岩粉末的粒度为0.05～5mm，优选粒度为0.074～2mm。

本发明中油页岩粉末的获得方法为将油页岩物理破碎，然后筛选出粒度为0.05～5mm的部分。

本发明中废塑料粒度为0.05～5mm，获得方法为物理破碎，然后筛选出粒度为0.05～5mm的部分。本发明中的废塑料为聚乙烯塑料、聚丙烯塑料、聚苯乙烯塑料、聚氯乙烯塑料、聚碳酸酯塑料或酚醛树脂塑料。

本发明中油气的冷凝收集采用水喷淋油气的方法获得油水混合物，将油水混合物静置后分离油层和水层，获得页岩油；或者将油气直接冷却获得页岩油。其中水喷淋油气时的水喷淋量按干馏每g油页岩喷淋0.5～5L水。

本发明利用废塑料的H/C比较高的特点，弥补油页岩中氢；采用废旧塑料与油页岩共热解不但可以提高油页岩热解产油的转化率，还可以补足油页岩热解所需的能量，而且油页岩热解的残渣又成为废塑料的热载体，两者在共热解过程中相互弥补。这种方法不仅解决了废塑料的环境污染问题、同时提高了页岩油产率，充分考虑了能源、环境这两个当今世界与人类生存息息相关的问题，具有经济效益，又具有环境效益。本发明的方法得油率可比普通方法提高50％以上，具有良好的应用前景。

具体实施方式