油砂熱解提煉瀝青質(zhì)的市場(chǎng)前景非常良好

人們開采出油砂后，需要先從油砂中提煉出瀝青質(zhì)，并將其通過改質(zhì)這一工序，成為“合成原油”，然后就可以經(jīng)過進(jìn)一步的精煉，轉(zhuǎn)化為可為工業(yè)所用的常規(guī)石油產(chǎn)物。瀝青改質(zhì)，就是提高瀝青中輕類物質(zhì)的H／C比，并去除其中的雜原子，即硫和氮。提高瀝青中輕類物質(zhì)的HIC比可以通過兩種有效的途徑，第一種是除碳第二種是加氫。瀝青改質(zhì)的方法主要有熱解法、蒸餾法、加氫處理法、催化法等，本文著重講解的熱解法就是其中之一。熱解法首先需要將大分子瀝青熱裂解，轉(zhuǎn)化為輕質(zhì)物，再將多余的碳集中到焦炭這一熱解產(chǎn)生的副產(chǎn)物中。

將油砂進(jìn)行熱解的過程實(shí)質(zhì)上就是從油砂中提煉瀝青質(zhì)的過程。提煉瀝青質(zhì)還可以使用原位瀝青抽提法，但該方法一般適用于埋藏較深的油砂資源，且需要向礦井中注入降低瀝青粘度的介質(zhì)。相比較而言，油砂熱解更適用于近地表油砂資源礦藏，而且該方法有助于更加有效地利用油砂資源。油砂熱解的具體步驟是：將油砂在隔絕空氣的條件下進(jìn)行加熱，先釋放出油砂中的揮發(fā)分，再將無法揮發(fā)的大分子組分熱裂解成輕質(zhì)組分。經(jīng)過高溫處理后可以從粗焦油砂中蒸餾出石油產(chǎn)品。還能起到脫碳及改善油的碳?xì)浔鹊淖饔茫軌蝻@著提高油品質(zhì)量。正是因?yàn)檫@些優(yōu)點(diǎn)，油砂熱解提煉瀝青質(zhì)的市場(chǎng)前景非常良好。

正是由于熱解過程的優(yōu)越性，國(guó)內(nèi)外研究油砂的注意力在近些年已經(jīng)轉(zhuǎn)移到了油砂熱解上來。利菲爾特商丘分公司直接利用油砂樣品對(duì)油砂瀝青質(zhì)中的碳結(jié)構(gòu)骨架進(jìn)行了探究分析，研究結(jié)果如下：瀝青質(zhì)中，飽和長(zhǎng)鏈的碳結(jié)構(gòu)構(gòu)成脂肪族的60％左右，碳結(jié)構(gòu)的平均鏈長(zhǎng)超過8個(gè)碳原子，其中亞甲基碳的數(shù)量最多，接著是末端甲基碳，而季碳和氧接脂碳數(shù)量都很少。由此可見脂肪族碳結(jié)構(gòu)存在的主要形式為脂鏈或脂環(huán)結(jié)構(gòu)。瀝青質(zhì)中的芳香碳含量在40％以內(nèi)。含量極少的羰基碳在圖譜中并沒有明顯的體現(xiàn)。通過對(duì)瀝青質(zhì)的再加工，我們可以獲得品質(zhì)更佳的油品。油砂瀝青質(zhì)以及熱轉(zhuǎn)化后得到的液體產(chǎn)品平均分子結(jié)構(gòu)發(fā)生了明顯的改變，而且液體產(chǎn)品的品質(zhì)得到了提高，H／C原子比從1.61～1.63增大到1.65～1.70，平均相對(duì)分子質(zhì)量大幅度降低，雜原子個(gè)數(shù)大幅度降低。

在石油資源嚴(yán)重稀缺的今天，對(duì)油砂的開采利用有利于緩解我國(guó)資源緊張的狀況，對(duì)實(shí)現(xiàn)資源可持續(xù)發(fā)展有著重要意義。但是油砂和石油一樣也是不可再生資源，在對(duì)其進(jìn)行開采前必須要充分了解油砂及油砂瀝青質(zhì)的特性與結(jié)構(gòu)，這樣才能最大化地將油砂瀝青質(zhì)轉(zhuǎn)化為常規(guī)的石油產(chǎn)物，從而為我國(guó)的化工業(yè)發(fā)展提供原材料。