油頁巖粉末成型添加劑、冷壓球及制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種油頁巖粉末成型添加劑、冷壓球及制備方法，取6mm以下的油頁巖粉末適量并加入3～10%的添加劑，加水適量，混捏均勻后冷壓成型得到油頁巖冷壓球；所述的油頁巖粉末成型添加劑由重量百分比為40～70%的水泥10～30%的硅酸鈉5～10%的生物質(zhì)制成；所生產(chǎn)的油頁巖冷壓球直徑為30～50mm，熱態(tài)強度達到200～400N/球，冷強度達到600～1000N/球，滿足工業(yè)干餾爐生產(chǎn)的要求，而且，該冷壓球加入了少量生物質(zhì)，在熱解過程能顯著增加頁巖球孔隙率，提高頁巖油收率并縮短干餾時間，油收率可達90%以上。本發(fā)明充分利用油頁巖粉末資源，提高了資源的利用率，同時也減少了污染，節(jié)省了場地，降低了生產(chǎn)成本。
【專利說明】油頁巖粉末成型添加劑、冷壓球及制備方法
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】:
本發(fā)明涉及油頁巖干餾煉油領(lǐng)域，具體地是涉及一種油頁巖粉末成型添加劑、冷壓球及制備方法。
[0002]【背景技術(shù)】:
油頁巖主要是由藻類等低等浮游生物經(jīng)腐化作用和煤化作用而生成。經(jīng)低溫干餾可以得到頁巖油，頁巖油類似原油，可以制成汽油、柴油或作為燃料油。除單獨成藏外，油頁巖還經(jīng)常與煤形成伴生礦藏。世界油頁巖資源蘊藏量十分巨大，約為10X1012t，折算成頁巖油約達4500X 108t，超過世界石油資源量，我國油頁巖儲量約為28X 108t，主要分布在松遼盆地、鄂爾多斯盆地和準噶爾盆地，油頁巖含油率屬中等水平。最新的資料表明:中國有關(guān)部門近期在鄂爾多斯和勝利河等地科學預測油頁巖儲量約3X1012t，折算成頁巖油達3000X 108t。
[0003]油頁巖呈層片狀結(jié)構(gòu)，其強度不高，在其開采、運輸和預處理時的破損率很高，而國內(nèi)外主要的干餾工藝大多數(shù)只能利用粒徑在8~75_的油頁巖。因此大量粒徑小于8_的油頁巖暫時得不到合理利用，大量的油頁巖粉塵給生態(tài)環(huán)境帶來了較大的污染。但粉末油頁巖的利用并沒有引起太多的關(guān)注，大多用以直接燃燒發(fā)電或是被廢棄。粉末油頁巖的大量堆存又會給生態(tài)環(huán)境帶來了較大的污染。因此，粉末油頁巖成型利用刻不容緩。
[0004]
【發(fā)明內(nèi)容】
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本發(fā)明所要解決的技術(shù) 問題是:提供一種油頁巖粉末成型添加劑、冷壓球及制備方法，生產(chǎn)出的油頁巖粉末冷壓球不但能滿足工業(yè)干餾爐應用的要求，而且還能提高頁巖油的收率和干餾效率，同時，也降低了環(huán)境污染，減少了資源浪費，解決了油頁巖粉末得不到合理利用的現(xiàn)狀。
[0005]本發(fā)明為解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
一種油頁巖粉末成型添加劑，由重量百分比為40~70%的水泥、10~30%的娃酸鈉、5~10%的生物質(zhì)加工而成，其中:生物質(zhì)為普通玉米秸桿，粉碎粒度< 3mm。
[0006]一種油頁巖粉末冷壓球，由油頁巖粉末加入上面所述的成型添加劑制備而成，成型添加劑加入量為油頁巖粉末質(zhì)量的3~10% ;冷壓球直徑為30~50mm，油收率達到90%以上，熱態(tài)強度達到200~400N/球，冷強度達到600~1000N/球；
一種上面所述的油頁巖粉末冷壓球的制備方法，其具體制備步驟如下:
①取6mm以下的油頁巖粉末,3mm以下部分占總質(zhì)量的80%以上；
②在上述油頁巖粉末中加入3~10%的成型添加劑，然后加入適量的水，攪拌混合均
勻；
③將所得混合物用對輥成型機冷壓成直徑為30~50mm的油頁巖粉末冷壓球；
④將所得油頁巖粉末冷壓球放置晾干即可。
[0007]本發(fā)明的積極有益效果如下:
1、在本發(fā)明中，硅酸鈉的添加提高了油頁巖粉末冷壓球的初始強度(濕球強度)，使得工業(yè)生產(chǎn)過程中不易破碎。而生物質(zhì)的添加，一方面，其生物質(zhì)纖維能在油頁巖顆粒之間起到橋接作用，提高油頁巖粉末冷壓球的強度，另一方面，在較低的溫度下生物質(zhì)即被炭化，使得油頁巖粉末冷壓球的孔隙度增加，有利于干餾過程中油氣的順利逸出，提高了油收率的同時也提高了干餾效率。
[0008]2、利用本發(fā)明所制備出來的油頁巖粉末冷壓球，其優(yōu)點在于:充分的利用了油頁巖粉末，加工生產(chǎn)的油頁巖粉末冷壓球能代替塊狀油頁巖入爐干餾，并且油收率和干餾效率都有所提高，不但節(jié)約了資源、減少了環(huán)境污染，而且降低了生產(chǎn)成本。
[0009]3、本發(fā)明的油頁巖粉末成型添加劑價格便宜，成本較低。相對于2009年 申請人:張玉山申請的發(fā)明專利《一種油頁巖粉渣冷壓球及其制備方法》來說，本發(fā)明所使用的油頁巖粉末成型添加劑均為固體粉末，在生產(chǎn)冷壓球時易于與油頁巖粉末混合均勻，且生產(chǎn)工藝簡單，成本較低。
[0010]4、在本發(fā)明的油頁巖粉末成型添加劑中，所使用的玉米秸桿生物質(zhì)作為添加劑的成分之一，屬于廢物再利用，而且玉米秸桿生物質(zhì)的纖維能為冷壓球內(nèi)部起到網(wǎng)狀的連接作用，增大冷壓球的抗壓能力；玉米秸桿的最低熱解溫度只有200多度，而油頁巖的最佳熱解溫度為500°C左右，在冷壓球干餾煉油時，生物質(zhì)先于油頁巖熱解并形成了較多的孔隙，使得頁巖油氣能快速順利的逸出。有利于頁巖油干餾效率的提高和頁巖油產(chǎn)率的提高。
[0011]【具體實施方式】: 下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步的解釋和說明:
實施例1:油頁巖粉末Yl，鋁甑含油率為9.7%。
[0012]取5Kg油頁巖粉末Yl,將6mm以上的油頁巖破碎至6mm以下，并保證3mm以下的部分占總質(zhì)量的80%以上，分別向所取原料中加入350g水泥、，IlOg硅酸鈉和35g生物質(zhì)，進行攪拌混合，混合均勻后再加入適量的水，混合均勻后用對輥成型機成型即得到油頁巖粉末冷壓球。將所得油頁巖粉末冷壓球放置晾干后測得其冷壓強度達到896 N/球，熱態(tài)強度達到322 N/球，頁巖球不計粘結(jié)劑鋁甑產(chǎn)油率為8.9%。
[0013]實施例2:油頁巖粉末Yl，鋁甑含油率為9.7%。
[0014]取5Kg油頁巖粉末Yl,將6mm以上的油頁巖破碎至6mm以下，并保證3mm以下的部分占總質(zhì)量的80%以上，分別向所取原料中加入230g水泥、80g硅酸鈉和20g生物質(zhì)，進行攪拌混合，混合均勻后再加入適量的水，混合均勻后用對輥成型機成型即得到油頁巖粉末冷壓球。將所得油頁巖粉末冷壓球放置晾干后測得其冷壓強度達到783 N/球，熱態(tài)強度達到271 N/球，頁巖球不計粘結(jié)劑鋁甑產(chǎn)油率9.3%。
[0015]實施例3:油頁巖粉末Y2，鋁甑含油率為16%。
[0016]取5Kg油頁巖粉末Y2,將6mm以上的油頁巖破碎至6mm以下，并保證3mm以下的部分占總質(zhì)量的80%以上，分別向所取原料中加入330g水泥、130g硅酸鈉和40g生物質(zhì)，進行攪拌混合，混合均勻后再加入適量的水，混合均勻后用對輥成型機成型即得到油頁巖粉末冷壓球。將所得油頁巖粉末冷壓球放置晾干后測得其冷壓強度達到772 N/球，熱態(tài)強度達到339 N/球，頁巖球不計粘結(jié)劑鋁甑產(chǎn)油率15.3%。
【權(quán)利要求】
1.一種油頁巖粉末成型添加劑，其特征在于:所述的油頁巖粉末成型添加劑是由重量百分比為40~70%的水泥、10~30%的硅酸鈉、5~10%的生物質(zhì)加工而成，其中:生物質(zhì)為普通玉米秸桿，粉碎粒度< 3mm。
2.一種油頁巖粉末冷壓球，其特征在于:所述的油頁巖粉末冷壓球是由油頁巖粉末加入權(quán)利要求1所述的成型添加劑制備而成，成型添加劑加入量為油頁巖粉末質(zhì)量的3~10% ;冷壓球直徑為30~50mm，油收率達到90%以上，熱態(tài)強度達到200~400N/球，冷強度達到600~1000N/球。
3.—種權(quán)利要求2所述的油頁巖粉末冷壓球的制備方法，其具體制備步驟如下: ①取6mm以下的油頁巖粉末,3mm以下部分占總質(zhì)量的80%以上； ②在上述油頁巖粉末中加入3~10%的成型添加劑，然后加入適量的水，攪拌混合均勻； ③將所得混合物用對輥成型機冷壓成直徑為30~50mm的油頁巖粉末冷壓球； ④將所得油頁巖粉末冷壓 球放置晾干即可。
【文檔編號】C10B53/08GK103881744SQ201410139846
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年4月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月9日
【發(fā)明者】馬名杰, 黃山秀, 熊耀, 蔡光義, 王冠宇, 郭衛(wèi)杰 申請人:河南理工大學