油页岩微波热解气态产物析出特性

利用微波化学试验装置研究了油页岩微波热解过程中挥发分析出特性, 考察了微波功率、热解温度、不同热解温度阶段和催化剂对气体组成的影响。结果表明:微波加热能够提高油页岩热解气中H₂、CO和C₂H₄的析出, 降低CO₂的析出;50%(1600W)微波功率时烃类的析出量最大;在150~350℃的低温阶段热解气的析出量大, 主要由吸附气体的释放, 不稳定支链和基团的分解产生;温度升高, 气态产物的析出主要由脱氢、芳构化、缩聚和自由基反应产生。催化剂促进了气体的析出, 但不同类型催化剂对油页岩热解气组成的影响不同, 分子筛的吸附作用促进二次分解和缩聚反应;黏土类催化剂在质子酸作用下促进有机质催化裂解加氢反应, 加快断链和基团的稳定;金属类催化剂是强吸波性介质, 能够提高升温速率, 促进热解反应, 其次促进氢自由基的产生和转移。     

油页岩干馏气与半焦中硫的分布特性

针对桦甸油页岩和汪清油页岩样品,通过程序升温控制干馏法,考察水蒸气质量分数以及操作气速对H2S气体的释放过程的影响,并对干馏后的半焦进行各形态硫分析。结果表明:混合气氛中蒸汽对气态硫的析出具有显著的促进作用,当蒸汽质量分数为22%时,桦甸和汪清油页岩的H2S释放总量分别提高了75.63%和37.16%。同时,气体流速促进硫的析出也较为显著。蒸汽气氛促使整个反应出现2个释放高峰,并且随着蒸汽量的增加,第2个释放高峰更为明显;操作气速的增加对传质具有积极作用;相对而言,桦甸样品的分解更为剧烈,有机硫为最主要的分解部分;在蒸汽与氮气的混合气氛下硫酸盐硫几乎不分解;桦甸样品中的硫更多进入到了干馏气中,而汪清油页岩的干馏气与半焦中的硫含量非常接近,2种样品的油页岩和冷凝水中的硫含量均小于其他2项。     

COCl_2·6H_2O对吉木萨尔油页岩催化热解的影响

通过热重-质谱(TG-MS)技术对其进行热解实验,研究了COCl_2·6H_2O对新疆吉木萨尔地区油页岩热解过程的影响情况,获得了各气态产物析出过程随温度的变化曲线。对整个热解过程中析出量较大的典型气态产物(CH_4、CO_2/C_3H_8、CO/C_2H_4、H_2O、H_2以及C_nH_m)的析出特性进行了分析。结果表明,COCl_2·6H_2O对吉木萨尔油页岩有较好的催化作用,能够大幅降低油页岩中挥发分析出温度、缩短热解周期;大多数C_nH_m析出温度由常规热解的400～550℃提前至300～550℃;各产物产量随催化剂添加量的增大而减小;由分析可知,COCl_2·6H_2O不仅对有机质热解有催化作用,还能够降低矿物质盐的热解温度。     

过渡金属催化剂及热解条件对新疆吉木萨尔油页岩热解的影响

采用过渡金属盐:Fe2O3、CoCl2·6H2 O和MnSO4·H2 O作为催化剂对新疆吉木萨尔地区油页岩进行催化热解.首先,对添加了不同类型催化剂的油页岩进行TG实验,结果表明这几种催化剂中CoCl2·6H2 O催化效果最好;在此基础上,对添加了CoCl2·6H2 O的样品进一步做TG-MS实验分析,结果显示,添加CoCl2·6H2 O后热解的初始温度降低约100℃,同时热解温度范围从435～1000℃缩小至330～650℃.催化热解过程中,产量最高的产物为CO/C2 H4和C3 H4,我们认为,CO/C2 H4中大部分应为C2 H4.随着升温速率的提高,烯烃和炔烃产量增加,H2 O、烷烃以及芳香烃产量降低,CO/C2 H4、H2 S、乙烷、丙烯、CO2/丙烷产量基本保持不变.从分析结果可以得出:以CoCl2·6H2 O作为催化剂,对于吉木萨尔油页岩来讲,最佳的升温速率为5℃/min.     

油页岩含氧低温载气干馏过程实验

油页岩干馏生产页岩油是油页岩的主要加工利用方式。为降低油页岩干馏所需热载气温度,以延长载气预热器使用寿命并实现节能操作,本文向热载气中掺入一定比例氧气,对含氧低温载气情况下的油页岩干馏过程进行了研究。测定了油页岩在含氧气体氛围中热解时的反应器床层升温特性,对气液相产物组成进行了分析并与无氧干馏产物进行了比较。结果表明,含氧低温载气干馏过程能够通过载气中的氧气与油页岩反应产生的热量使油页岩达到其干馏所需要的温度,页岩油收率及其成分与无氧高温载气干馏过程接近、而轻组分含量更高,并且含有更多的具有O—H键和C==O键官能团的化合物。本文研究结果为油页岩干馏生产页岩油提供了一种新的技术方法,具有较好的工业应用前景。     

油页岩热解技术研究进展

针对油页岩热解反应过程复杂,产油率低的问题,进行了油页岩的热解机理和反应过程介绍,探讨了材料特性、炉型种类、催化剂类型、热解温度、加热速率和停留时间对热解转化率的影响及其变化规律。研究发现材料特性影响页岩油产率和品质,粒径尺寸适宜范围在1. 2³ mm;固体干馏炉比气体干馏炉好,其油页岩利用率和油收率最高可达100%;催化剂由于其独特的性质和结构特点能够加速油页岩的热解,增大油页岩热解转化率,提高页岩油产率;此外,热解温度在5203 mm;固体干馏炉比气体干馏炉好,其油页岩利用率和油收率最高可达100%;催化剂由于其独特的性质和结构特点能够加速油页岩的热解,增大油页岩热解转化率,提高页岩油产率;此外,热解温度在520⁵50℃、加热速率在12550℃、加热速率在12¹5℃/min和停留时间在2015℃/min和停留时间在20⁴0 min范围内能够提高页岩油产率,改善页岩油的品质。指出了油页岩热解技术发展趋势,以期为我国非常规、战略接替能源的开发利用提供一定的参考。     

微波功率对油页岩热解的影响

对甘肃油页岩进行了微波热解实验研究,考察了油页岩在微波场中的升温特性及功率对页岩油、半焦、干馏气产率和组成的影响。结果表明：在微波场中油页岩干馏终温可达800℃以上;不同功率下干馏气组成不同,在480 W时干馏气中有效组分（H2＋CH4＋CO）达55%以上;随着功率的增大,半焦产率逐渐减小;页岩油产率随功率先增加后减小,在480 W时达到最大值13.5%;而干馏气产率随功率逐渐增大,在480 W时可达10%。     

油页岩热解技术研究进展

针对油页岩热解反应过程复杂,产油率低的问题,进行了油页岩的热解机理和反应过程介绍,探讨了材料特性、炉型种类、催化剂类型、热解温度、加热速率和停留时间对热解转化率的影响及其变化规律。研究发现材料特性影响页岩油产率和品质,粒径尺寸适宜范围在1. 2~3 mm;固体干馏炉比气体干馏炉好,其油页岩利用率和油收率最高可达100%;催化剂由于其独特的性质和结构特点能够加速油页岩的热解,增大油页岩热解转化率,提高页岩油产率;此外,热解温度在520~550℃、加热速率在12~15℃/min和停留时间在20~40 min范围内能够提高页岩油产率,改善页岩油的品质。指出了油页岩热解技术发展趋势,以期为我国非常规、战略接替能源的开发利用提供一定的参考。     

煤焦油裂解催化剂制备及催化裂解特性

煤快速热解/循环流化床燃烧/催化反应器耦合分级转化工艺易于操作维护，经济效益显著，是实现煤炭资源清洁、高效利用的有效途径之一。但由于煤快速热解工艺产生的焦油油质偏重、污染元素含量较高，造成催化剂频繁失活及再生，因此制备了一种廉价高效的非再生性催化剂。在固定床催化反应装置上，以低温煤焦油为原料，以天然白云石为研究对象，考察催化剂煅烧温度及改性方式对煤焦油催化裂解特性的影响。在催化剂最佳制备条件下制备了1%Ni/2%Fe-白云石催化剂，考察了反应温度对煤焦油催化裂解的影响。结果表明，随煅烧温度升高，促进白云石主要组分CaCO₃和MgCO₃转化为CaO和MgO活性物质，天然白云石催化剂活性逐渐升高后趋于稳定，最佳煅烧温度为750℃;单独引入Fe后并未促进焦油裂解，同时引入Ni和Fe,明显改善了天然白云石催化剂的催化活性，最佳改性方式为1%Ni/2%Fe-白云石；助剂Fe的引入保护了活性组分Ni的硫中毒失活，同时引入Ni和Fe缓解了催化剂的烧结现象，且Fe作为助剂可减缓催化过程中积碳的产生，Ni改性后白云石催化剂促进了脂肪族化合物及含硫化合物的裂解，...     

不同热解方式下长焰煤的热解特性研究比较

为提高长焰煤热解转化率,研究其热解过程和机理,采用格金干馏设备、固定床和间歇蒸气流化床3种不同热解装置,分别进行长焰煤的低温热解实验。研究结果表明,格金干馏实验中液体产率较高;在固定床低温热解装置中,煤颗粒达到完全热解需要的时间长,热解气体产物中氢气的产率高;在间歇蒸气流化床中,煤颗粒的热解反应速度快,但受热解过程中流化气吹损的影响,半焦产率低;热解气体的组成和分布也随热解气氛而改变,在水蒸气气氛条件下,水蒸气可能参与大分子烃类物质的部分反应,热解气体中CH4和C2以上小分子烃类物质CmHn总含量降低,CO2和CO含量增高。