2. 中国石油和化学工业联合会

言
随着金融危机后世界经济的逐步复苏， 国际石油价格以更快的速度上涨，近期，石 油价格已经攀升到100美元/桶左右，并且有 进一步升高的趋势。为油页岩、油砂、沥青 矿石等非常规能源的开发带来了更大的经济 前景。因此，世界各国的众多研究机构、企 业也将目光对准了油页岩、油砂等的开发利 用，其技术也得到了进一步发展。
油页岩开发利用现状

以上这些工艺均是将油页岩破碎到一定的 小粒度后加热到500℃～550℃，得到页岩油， 其性状为粘度较大的黑色液体，我们暂时将这 些工艺统称为油页岩制取油气的传统热裂解工 艺。页岩油品质较低，需要加氢裂解才能制取 汽油、柴油等成品油，作为燃料油也需要进一 步的深加工。
油页岩开发利用技术的最新进展
轻质燃料油检测数据
低温催化干馏生产出的油品为轻质燃料油， 其中C5～C12以内含量61%，C13～ C25以内含 量为38%，C5～C25以内含量高达99%
70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% C5～C12 C13～C24 C25
干馏气检测数据
生产出的干馏气可作为化工原料或优质高热值燃气 （46800kJ/Nm3），除自用外约60%外销
油气冷分回收系统

轻质燃料油淬冷 油、气、水分离 脱硫系统 干气储柜 干气点火系统 油罐区及油泵区 轻质燃料油处理 轻质燃料油装车栈桥
商业化示范项目介绍
工 艺 流 程 图
环形反应炉
现有反应炉中的油页岩反应过程
反应过程中 相对运动、 相互摩擦产 生粉末
在建工业示范工厂鸟瞰图
环形反应炉主要优点
投资回收期分析


投资回收期分析 本项目投资回收期，税前为1.56年（包括 1年建设期），税后为1.61年（包括1年建设 期），表明本项目在投产当年即可收回全部投 资。
结束语


油页岩低温催化提炼轻质燃料油技术 （LTA），先后向国家知识产权管理局申报 了五项发明专利，批准授权一项，其四项已 经通过实审。 2010年8月，该技术成果代表中国在美 国旧金山参加中美化石能源协议十周年年会， 其达到的技术水平引起美国的极大关注。

盈亏平衡分析
敏感性分析图
敏感性分析图（标尺：年利润 万元） 1 60,000 10 40,000 9 20,000 8 7 6 5 4 2 3 正向波动10% 基准 负向波动10%
敏感性分析

由敏感性分析图可以看出，因素1燃料油 单位售价和因素8燃料油销售量的变动引起的 利润的变动幅度最大，也就是说，燃料油单位 售价和销售量对利润的影响最大；因素7固定 成本的变动引起的利润的变动幅度最小，也就 是说，固定成本对利润的影响最小。
核心设备及工艺

反应炉为一环形装置，油页岩加入催化剂 后通过密封给料机装入炉内后，在炉体内形成 一个环状料层，该料层随着炉篦的转动向前移 动，逐渐被循环气流加热。油页岩被加热后， 在液体催化剂的作用下，发生低温裂解反应， 生成轻质燃料油和干气，反应时间约2.5小时。
工艺流程
原料进场、堆存
→取料、输送 →喷洒催化剂 →氮封给料器 →环形反应炉 →汽封出料器 →冷却、输送、半焦堆场
油页岩开发利用现状
已经商业化应用的主要是属于气体载热体干 馏工艺的中国的“抚顺炉工艺”、巴西“佩特罗 瑟克斯炉（Petrosix）”以及爱沙尼亚的“基维特 炉（Kiviter）”。

油页岩开发利用现状

爱沙尼亚VKG是爱沙尼亚最大的油页岩加 工厂，建有数十台基维特炉，年处理能力170 万吨，生产页岩油22万吨。该公司2010年还 建成投产了1套属于固体热载体工艺的葛洛特 颗粒油页岩处理生产装置，设计日处理能力 3000t，该公司还计划上马第2条生产线。

来自百度文库
由于油页岩在装炉后形成厚度均匀的平面 床层，其载热气流路径均等，流速分布均匀且 易于控制和调整，可以避免油页岩干馏过程中 生、熟、焦不均的现象，提高油产率。
厚度均匀的平面床层
经济效益分析
盈亏平衡分析图 90000 80000 70000 60000 50000 40000 30000 20000 10000 0 -10000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 处理量（万吨） 费用曲线 销售收入曲线 利润曲线
30.00% 25.00% 20.00% 15.00% 10.00% 5.00% 0.00%
正 丁 烷 异 丁 烷 丁 一 稀 丁 二 一 稀 氧 化 二 碳 氧 化 碳 氮 气 氧 气 苯 C5 以 上 其 它 氢 气 甲 烷 乙 烷 乙 烯 丙 烷 丙 烯
优
势


该轻质燃料油无需加氢、高压等手段，简 单净化、馏分即可生产出低标号汽油、柴油等 成品油。 一座LTA工厂的作用相当于传统油页岩加 工厂及后续页岩油加氢重整工厂之和，生产成 本大幅度降低。
The 10th Anniversary celebration Of The U.S.-China Fossil Energy Protocol
中美化石能源协议十周年年会
结 束 语

油页岩低温催化制油气技术将提高油页岩、 油砂及沥青矿石综合开发利用的社会效益和经 济效益，其首个100万吨∕年示范工程项目正在 建设中，投产后如大规模推广应用，将会进一 步改善我国能源供应格局，为保障国家能源安 全做出应有的贡献。
亚洲石化科技大会
油页岩综合利用技术的最新发展
中国石油和化学工业联合会
曹志德 2011年5月
油页岩综合利用技术的最新发展


摘要：简要介绍世界油页岩开发利用现状，爱沙 尼亚、巴西等国的商业化利用情况。重点介绍中 国自主知识产权的LTA技术。 关键词：油页岩 LTA 轻质燃料油 低温催化 环形反应炉
引
油页岩开发利用现状
巴西石油公司的油页岩加工利用仍然是其 2台佩特罗瑟克斯炉，年处理油页岩约200万 吨，生产页岩油18万吨。 世界其他国家对油页岩制取油气的研究开 发很多，但尚未有商业化装置投产的报道。


油页岩开发利用现状

中国2009 年页岩油产量约为40万吨， 2010 年页岩油产量增加到55万吨。然而，中 国页岩油的产量与天然原油产量相比是很小的， 与石油总消费量相比比例更是微不足道。
油页岩开发利用现状

中国油页岩制取油气的生产工艺， 已经投产的项 目，除了窑街应用了气燃式干馏方炉外，其他各厂都 采用了抚顺式炉或改良的抚顺式炉。除此之外，在油 页岩制取油气的传统工艺中，中国各地还引进和自主 创新的油页岩干馏工艺有：抚顺矿业集团引进ATP工 艺、中煤集团龙江哈尔滨煤化工公司，采用流化工艺， 开展油页岩流化干馏炼油的试验；大庆油田采用大连 理工大学开发的颗粒页岩固体热载体干馏技术，拟建 设工业试验装置。
油页岩开发利用现状

油页岩的利用主要有制取油气和直接作 为燃料使用二个方面，如爱沙尼亚大规模地 使用油页岩作为燃料发电，同时，美国也有 一定规模的油页岩制取页岩气的商业化装置 在运行。中国由于石油资源的匮乏，更加看 重油页岩制取油气的技术与应用。
油页岩开发利用现状


目前利用油页岩制取油气的工艺技术分为三大类： 一是地下原位加热干馏工艺，以壳牌公司的“地 下原位转化工艺（ICP）”为代表； 二是气体载热体干馏工艺，如“抚顺炉”、“基 维特炉（Kiviter）”、“佩特罗瑟克斯炉（Petrosix）” 等； 三是固体载热体干馏工艺，如“阿尔伯特塔瑟克 工艺（ATP）” 、“葛洛特炉（Galoter）”等。
实验室试验
实验原料
实验室实验
催化剂的加入量为2%左右
实验过程中
优
势

LTA工艺是采用液体催化剂进行低温催化 裂解反应，在常压状态并加热到400℃左右， 油页岩中的油母质或油砂中的沥青质在催化剂 的作用下分解转变成以小分子直链烃为主的轻 质燃料油和石油干气。
LTA工艺与传统热裂解工艺生产出的油品


初始干馏气洁净 由于油页岩在装炉后的全部催化裂解反应过程中 处于相对静止状态，不会相互碰撞、摩擦、破碎，基 本避免了随干馏气循环而产生的粉尘，使得初始干馏 气含尘量极低，减少了后续气体净化的难度和费用， 从而降低运行成本。 这点相对于抚顺炉、佩特罗瑟克斯炉、基维特炉 等具有明显的优势。
加热均匀
谢 谢 ！
LTA工厂的作用相当于传统油页岩加 工厂及后续页岩油加氢重整工厂之和
工业化中间实验

以商业化项目的工艺验证为目的，建成了工 业化中间实验装置，实验数据已在商业化示范性 项目设计及EPC中起到指导作用。
工业化中间实验装置
运行中的工业化中间实验装置
商业化示范性项目介绍

设计指标 LTA技术的首个商业化示范性项目设计指标为： 油页岩处理能力：100万吨/年 原料粒度：100～300mm 轻质燃料油产率：20% ～ 22% 页岩气产率： 9% 油页岩含水率： 7% 产品：轻质燃料油；页岩气；半焦 燃气：自产页岩气（自用率约40%）
燃料油价格敏感性分析
燃料油价格与利润变动图
价格波动（%） 利润曲线（万元）
燃料油销售量敏感性分析
燃料油销量与利润变动图
销量波动（%） 利润曲线
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
销量的敏感性分析

由燃料油销量的敏感性分析可以看出，即 使燃料油销量下降65%，仍然可以保本，销量 下降只要小于65%，即可盈利。

油页岩低温催化制油气技术 在油页岩传统热裂解工艺的基础上，化工对外 经济合作中心研究开发了从油页岩或沥青矿石中低 温催化提炼轻质燃料油技术（LTA），该技术是应 用液体催化剂，在炉内和油页岩进行低温催化裂解 干馏反应，产生轻质燃料油（主要为汽油柴油混合 物）、页岩气和半焦。在300℃～450℃的温度条件 下，催化剂使油页岩中的烃类有机大分子断链成为 小分子，经过石化质量检验部门检测,其油品中大部 分的碳原子量在C25以下。