專利名稱：一種利用廢塑料提高油頁巖得油率的方法
技術領域：
本發明屬于化工技術領域，特別涉及一種利用廢塑料提高油頁巖得油率的方法。
背景技術：
油頁巖一般是指干酪根含量高并足以分餾出相當數量石油的細粒沉積巖(一般為頁巖)， 屬于高灰分的固體可燃有機巖，灰分含量大于40%， 一般含油率為3.5~30%。油頁巖資源儲 量巨大，根據目前全球油頁巖資源現狀，若將它折算成頁巖油，可以達到4000多億t，相當 于目前世界天然原油探明可采儲量的5.4倍。我國是一個油頁巖資源豐富的國家，儲量僅次 于美國、巴西和愛沙尼亞，居世界第4位。我國的油頁巖主要分布于15個省份(區)，主要 集中在東北和中南地區，査明資源儲量329.89億噸。其中，油頁巖査明資源量吉林省174.27 億噸、廣東省55. 15億噸、遼寧省45.05億噸，分別占全國油頁巖査明資源量的52.83 %、16，.72% 和13.65%。
由于資源條件和開發技術等諸多方面的原因，油頁巖資源至今尚未充分利用，隨著石油 和天然氣資源的日漸緊缺，油頁巖作為一種重要的替代能源資源以其巨大的儲量、豐富的綜 合利用層次，受到世界各國的廣泛關注。世界可支配的石油儲量大約在2050年左右宣告枯竭， 天然氣儲量估計在57~65年內枯竭，而我國資源形勢更加嚴峻。因此，綜合開發利用非常規 油氣資源之一的油頁巖，走資源可持續發展道路己成為我國當前資源戰略中迫不及待的任務。
目前，世界上69%的油頁巖用來發熱、發電，25%的油頁巖用來提煉頁巖油。我國低含 油率油頁巖(含油率$6%)占有很大的比例。以撫順礦區為例，35億噸左右油頁巖中，含油 率6%以上為9.14億噸，只占26%，其余76%的油頁巖都是含油率為4.7~6%的低含油率，油頁 巖。目前，我國每年產油頁巖1000萬噸左右，主要通過低溫千餾生產頁巖油。生產的頁巖油 經過進一步加工提煉可以得到汽油、煤油、柴油、石蠟，從干餾氣中還可以回收硫酸銨等， 干餾爐排出的頁巖灰可以用于建材行業，如制磚、制造水泥等，使油頁巖得到綜合利用，成 為寶貴的資源。但是由于我國油頁巖的H/C比低，導致在干餾時油頁巖中的有機物只能部分 轉變成頁巖油，另外一部分有機物只能以固定碳的形式存在于廢渣中而丟棄。因此提高油頁 巖中頁巖油的產率是一個急需解決的問題。
而隨著塑料應用的日益廣泛，，廢舊塑料造成的環境柯染已成為全球性環境問題之一。 為此，我國也制定了各項法規限制"白色垃圾"的排放丟棄問題。目前在研究處理廢舊塑料的 —有效方法當中，填埋和焚燒是人們常用的處理方法。但是，填埋會造成耕地減少和地下，水污 染，焚燒使大氣中二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等有害物質的含量增加，而且采用這兩種處理方法都會造成資源浪費。
發明內容
針對以上技術問題，本發明提供一種利用廢塑料提高油頁巖得油率的方法，目的是利用 廢塑料為增氫原料，與油頁巖共同進行低溫干餾煉制頁巖油。
本發明的方法為 ，
將油頁巖粉末與廢塑料混合，混合比例按重量比為油頁巖粉末廢塑料=1~20 : l，優選 比例為油頁巖粉末廢塑料=3~10 : 1;將混合物料加熱到300 650'C進行干餾，優選干餾溫 度為450 550'C，干餾時間為0.5 5h，加熱時升溫速度為l~5°C/min;將干餾操作中獲得的油 氣經過冷凝后收集，獲得頁巖油。
其中油頁巖的有機成分含量按重量百分比為5~40%。 本發明中油頁巖粉末的粒度為0.05 5mrn,優選粒度為0.074~2mm。 本發萌中油頁巖粉末的獲得方法為將油頁巖物理破碎，然后篩選出粒度為0.05~5mm的 部分。
本發明中廢塑料粒度為0.05 5mm，獲得方法為物理破碎，然后篩選出粒度為0.05^mm 的部分。本發明中的廢塑料為聚乙烯塑料、聚丙烯塑料、聚苯乙烯塑料、聚氯乙烯塑料、聚 碳酸酯塑料或酚醛樹脂塑料。
本發明中油氣的冷凝收集采用水噴淋油氣的方法獲得油水混合物，將油水混合物靜置后 分離油層和水層，獲得頁巖油；或者將油氣直接冷卻獲得頁巖油。其中水噴淋油氣時的水噴 淋量按干餾每g油頁巖噴淋0.5~5L水。
本發明利用廢塑料的H/C比較高的特點，彌補油頁巖中氫；采用廢舊塑料與油頁巖共熱 解不但可以提高油頁巖熱解產油的轉化率，還可以補足油頁巖熱解所需的能量，而且油頁巖 熱解的殘渣又成為廢塑料的熱載體，兩者在共熱解過程中相互彌補。這種方法不僅解決了廢 塑料的環境污染問題、同時提'高了頁巖油產率，充分考慮了能源、環境這兩個當今世界，與人 類生存息息相關的問題，具有經濟效益，又具有環境效益。本發明的方法得油率可比普通方 法提高50%以上，具有良好的應用前景。
具體實施例方式
本發明實施例中采用的油頁巖為撫順油頁巖，其主要成分按重量百分比為含有機質 22.16%， Si0248.14%， Al2O315.02%， Fe2O36.09%， Na2O0.694%， K2O0.936%， MgO0.809%， CaO0.577%。
本發明實施例中采用的廢塑料為回收廢舊塑料。本發明實施例中采用的水為工業用水。 實施例1
將油頁巖采用粉碎機粉碎，然后用磨礦設備磨礦，然后篩選出粒度為0.05 5mm的部分 作為油頁巖粉末。
將廢塑料采用粉碎機粉碎至粒度為0.05 5rnrn。
將油頁巖粉末與廢聚乙烯塑料混合，混合比例按重量比為油頁巖粉末廢聚乙烯塑料 =1:1;將混合物料置于石英干餾管中，將該石英干餾管置于低溫干餾爐中，加熱到650'C進 行干餾，干餾時間為0.5h，加熱時升溫速度為5°C/min;將干餾操作中獲得的油氣用水噴淋， 水噴淋量按干餾每g油頁巖噴淋0.5L水。獲得油水混合物，將油水混合物靜置后分離油層和 水層，獲得頁巖油。油頁巖的得油率為9%，得油率比普通方法提高50%。 實施例2
將油頁巖采用粉碎機粉碎，然后用磨礦設備磨礦，然后篩選出粒度為0.074 2mm的部分 作為油頁巖粉末。
將廢塑料采用粉碎機粉碎至粒度為0.05 5mrn。
將油頁巖粉末與廢聚丙烯塑料混合，混合比例按重量比為油頁巖粉末廢聚丙烯塑料 =3:1;將混合物料置于石英干餾管中，將該石英干餾管置于低溫干餾爐中，加熱到60(TC進 行干餾，干餾時間為lh，加熱時升溫速度為4'C/min;將干餾操作中獲得的油氣用水噴淋， 水噴淋量按干餾每g油頁巖噴淋lL水。獲得油水混合物，將油水混合物靜置后分離油層和水 層，獲得頁巖油。油頁巖的得油率為10%，得油率比普通方法提高66%。 實施例3
油頁巖粉末獲得方法同實施例2。
將廢塑料采用粉碎機粉碎至粒度為0.05 5rnm。
將油頁巖粉末與聚苯乙烯廢塑料混合，混合比例按重量比為油頁巖粉末廢聚苯乙烯塑 料=5 : 1;.將混合物料置于石英干餾管中,將該石英干餾管置于低溫干餾爐中，加熱到550'C 進行千餾，千餾時間為2h，加熱時升溫速度為3°C/min;將干餾操作中獲得的油氣用水噴淋， 水噴淋量按干餾每g油頁巖噴淋2L水。獲得油水混合物，將油水混合物靜置后分離油層和水 層，獲得頁巖油。油頁巖的得油率為11%，得油率比普通方法提高83%。 ' 實施例4
油頁巖粉末獲得方法同實施例2。
將廢塑料采用粉碎機粉碎至粒度為0.05 5mrn。將油頁巖粉末與廢聚氯乙烯塑料混合，混合比例按重量比為油頁巖粉末廢聚氯乙烯塑
料=7:1;將混合物料置于石英干餾管中，將該石英干餾管置于低溫干餾爐中，加熱到50(TC 進行干餾，干餾時間為3h，加熱時升溫速度為2°C/min;將干餾操作中獲得的油氣用水噴淋， 水噴淋量按干餾每g油頁巖噴淋3L水。獲得油水混合物，將油水混合物靜置后分離油層和水 層，獲得頁巖油。油頁巖的得油率為10%，得油率比普通方法提高66%。 實施例5
油頁巖粉末獲得方法同實施例2。
將廢塑料釆用粉碎機粉碎至粒度為0.05 5rnm。
將油頁巖粉末與廢聚碳酸酯塑料混合，混合比例按重量比為油頁巖粉末廢聚碳酸酯塑 料-9:l;將混合物料置于石英干餾管中，將該石英干餾管置于低溫干餾爐中，加熱到45(TC 進行干餾，干餾時間為4h，加熱時升溫速度為2'C/min;將干餾操作中獲得的油氣用水噴淋， 水噴淋量按干餾每g油頁巖噴淋5L水。獲得油水混合物，將油水混合物靜置后分離油層，和水 層，獲得頁巖油。油頁巖的得油率為11%，得油率比普通方法提高83%。 實施例6
油頁巖粉末獲得方法同實施例I。
將廢塑料采用粉碎機粉碎至粒度為0.05 5mrn。
將油頁巖粉末與廢酚醛樹脂塑料混合，混合比例按重量比為油頁巖粉末廢酚醛樹脂塑 料=18:1;將混合物料置于石英干餾管中，將該石英干餾管置于低溫干餾爐中，加熱到300 'C進行干餾，干餾時間為5h，加熱時升溫速度為TC/min;將干餾操作中獲得的油氣通入浸 沒在水中的錐形瓶中，油氣冷凝在錐形瓶壁上，獲得頁巖油。油頁巖的得油率為9%，得油率 比普通方法提高50%。 權利要求
1、一種利用廢塑料提高油頁巖得油率的方法，其特征在于按如下步驟進行(1)將粒度為0.05～5mm的油頁巖粉末與粒度為0.05～5mm廢塑料混合，混合比例按重量比為油頁巖粉末∶廢塑料＝1～20∶1；(2)將混合物料加熱到300～650℃進行干餾，干餾時間為0.5～5h，加熱時升溫速度為1～5℃/min；(3)將干餾操作中獲得的油氣經過冷凝后收集，獲得頁巖油。
2、 根據權利要求1所述的一種利用廢塑料提高油頁巖得油率的方法，其特征在于所述 的廢塑料為聚乙烯塑料、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 樹脂塑料經過物理破碎，篩選出粒度為0.05 5rnrn的部分。
3、 根據權利要求1所述的一種利用廢塑料提高油頁巖得油率的方法，其特征在于，所述 的油頁巖粉末的獲得方法為將油頁巖物理破碎，然后篩選出粒度為0.05 5mm的部分。
4、 根據權利要求1所述的一種利用廢塑料提高油頁巖得油率的方法，其特征在于步驟 (3)中油氣的冷凝收集方法為采用水噴淋油氣的方法獲得油水混合物，將油水混合物靜置后分離油層和水層，獲得頁巖油；或者將油氣直接冷卻獲得頁巖油；其中水噴淋油氣時的水 噴淋量按干餾每g油頁巖噴淋Q.5 5L水。
全文摘要
一種利用廢塑料提高油頁巖得油率的方法，屬于化工技術領域，其步驟為(1)將粒度為0.05～5mm的油頁巖粉末與廢塑料混合；(2)將混合物料加熱到300～650℃進行干餾，干餾時間為0.5～5h；(3)將干餾操作中獲得的油氣經過冷凝后收集，獲得頁巖油。本發明不僅解決了廢塑料的環境污染問題、同時提高了頁巖油產率，得油率可比普通方法提高50％以上，具有良好的應用前景。
文檔編號C10B53/06GK101475816SQ20091001010
公開日2009年7月8日 申請日期2009年1月16日 優先權日2009年1月16日
發明者劉艷輝, 勇 李, 薛向欣, 高景龍 申請人:東北大學