塔里木盆地古生界干酪根热解产物组成研究

通过对塔里木盆地寒武－奥陶系和石炭系干酪根热解产物的研究，讨论了以下问题：①寒武－奥陶系干酪根的母源特征；②寒武－奥陶系干酪根生成海相中含蜡原油的可能性；③干酪根热解产物生物标志化合物的特征及其在油源对比应用中的意义。研究结果表明，细菌、蓝藻细菌是塔里木盆地寒武－奥陶系有机质的重要组成成分，在较高的成熟度条件下，这种菌藻母质可以生成中含蜡原油。     

窑街油页岩热解特性及产物分析

采用铝甑低温干馏和TG-DTG、FT-IR、GC、GC-MS等分析手段研究了窑街油页岩（YJOS）的热解特性及其热解产物页岩油、半焦和干馏气的组成。结果表明,YJOS的最佳热解温度约为510℃,油页岩中的无机质组分一方面对有机质的热解起着催化剂的作用,降低了热解初始温度,同时也因为其与有机质的紧密结合阻碍了热解产物的顺利逸出;半焦中的脂肪烃几乎完全消失,有机质的缩合度和芳香度增加;干馏气的主要可燃成分是H2和CH4,其次是C2H6、CO和C2H4,干馏气的平均相对分子质量约为20.4,平均比热容约为51.9 J/(mol?℃),平均热值约为40.13MJ/ Nm3;页岩油的密度为0.938g/mL,其中饱和烃和芳烃的质量分数分别为35.91%和26.51%,同时还含有较多的含氧、氮、硫等杂原子的有机化合物。     

油页岩压力热解的研究

利用压力差热仪分别对抚顺、茂名和美国Colorado油页岩进行压力热解实验,获得了这些岩样在压力分别为1.0×10~5,1.0×10~6、2.0×10~6、3.0×10~6、4.0×10~6、5.0×10~6和6.0×10~6Pa,升温速率为10℃/min条件下的DTA热解图谱,并讨论了压力对各岩样DTA热解曲线的影响.又通过对抚顺和Colorado油页岩及其热解固体产物进行有机碳和FT-IR光谱分析,对页岩有机质的压力热解机理做了初步探讨,从而解释了压力对油页岩热解的影响.     

黄县褐煤干酪根热解产物的定性与定量分析

对山东黄县褐煤干酪根瞬间热裂解产物中的１８０个化合物进行了定性，对经２００，３００，３５０和４００℃温阶生烃量热模拟实验后的残煤干酪根进行了ＰＹ／ＧＣ和ＰＹ／ＧＣ／ＭＳ分析，用质谱定性、色谱定量的方法将不同温阶的残煤干酪根热裂解产物分成３类，即脂链烃类、芳烃类和杂原子烃类，并分别对其产率作了定量研究。此外，发现样品中的二萜烷类和藿烷类化合物绝大部分是处于游离状态而没有键合在干酪根中。图２表２参７     

油页岩压力热解动力学研究

采用总包一级反应动力学模型的微分法和积分法分别对抚顺、茂名和美国Colorado三种油页岩的压力差热(DTA)热解吸热峰进行了动力学处理,求得了动力学参数,并讨论了压力对热解动力学的影响。实验结果表明,三种页岩的压力的热解动力学均能用总包一级反应模型描述;压力对油页岩的热解有阻滞作用,因而提出了压力因子f,建立了油页岩压力热解动力学模型: dx/dT=A/[φF(P)]exp(—E/RT)(1—x)~n F(P)=A_1+A_2P+A_3P_2+A_4P~3 计算结果表明,模型的计算值与实验值吻合较好。     

多功能热重分析综合评价生油岩干酪根

本文用热重分析（ＭＴＡ）参数对干酪根类型和成熟度的划分做了如下尝试；用脂碳率（ｆａｌ）和挥发分产率（ＶＭ）描术干酪根的演化规律；用固定碳含量（ＦＣ）、ＶＭ和镜质体反射率（Ｒ。）描述干酪根的演化规律；用ＤＴＧ的Ｔｍａｘ划分高成熟干酪根的类型。根据干酪根热模拟实验结果和ＭＴＡ分析，出计算单位重量生油岩最大油气生成量公式，并以此评价了襄９井生油岩生油气量。ＭＴＡ分析法是一种耗样量少（５～１０ｍｇ），快速     

吉木萨尔油页岩热解及动力学模型的研究

采用两种不同的升温速率利用热重分析仪研究了吉木萨尔油页岩的热解特性,结果表明:(1)油页岩热解剧烈反应段主要集中中温段350℃～550℃;(2)根据试验数据建立油页岩热解反应动力学模型,吉木萨尔油页岩热解属于一级反应,并利用做图法计算了活化能和频率因子相关动力学参数。     

块状油页岩热解过程的研究Ⅱ.页岩块内部热传导过程

对于抚顺及茂名油页岩(粒径范围20～60mm),利用单块页岩热解反应器,以三种升温速率(1℃/min、2℃/min及5℃/min)进行了热解实验,得到了不同的温度下页岩内外温差实验数据。考察了粒度、升温速率等因素对页岩内部热传导过程的影响。利用热传导微分方程的分析解求得了页岩内部的温度分布,并同实验结果进行了比较,发现内部热传导过程是块状油页岩热解过程中的控制步骤。最后,利用反应动力学方程和热传导方程,求得了恒温下块状油页岩的热解反应时间,结果表明,热解反应时间与粒径的平方成正比。     

聚氯乙烯热解动力学及热解产物组成研究

采用热重法对聚氯乙烯(PVC)塑料进行热解实验,研究其热分解特性;采用Friedman法和?kvára-?esták模型计算PVC塑料热解反应的活化能和机理函数;采用气相色谱-质谱联用(GC-MS)、傅里叶红外变换光谱(FTIR)和X射线衍射光谱(XRD)等手段分别测定热解油、热解气和热解残渣组成。实验结果表明：PVC塑料的热解反应主要分为2个阶段,第一阶段热解发生在250～390℃之间,质量损失约为65%,其平均活化能为152.58 kJ/mol,热解反应机理为二级化学反应;第二阶段热解发生在390～560℃之间,质量损失约为29%,其平均活化能为231.52 kJ/mol,热解反应机理为随机成核和随后生长模型。GC-MS结果表明：PVC塑料的热解油气组成主要包括烷烃、烯烃、含氯有机物和芳烃化合物,热解残渣主要由石墨碳组成。研究结果可为废塑料脱氯和资源化利用提供理论基础参考。     

不同介质条件下油页岩热解的初步研究

利用高压釜热解实验装置,对采自民和盆地的油页岩进行全岩、全岩加去离子水和全岩加碱性饱和KCl溶液等3个系列的热解实验研究,并对这3个系列生成的页岩气和页岩油进行对比分析。结果表明：介质的加入有利于液态物的产出,跟油页岩直接加热相比,去离子水的加入使得页岩油的平均产率从83.66 mg/g提高到210.15 mg/g,但是抑制页岩气的生成;而碱性饱和KCl溶液的加入对页岩油和页岩气都有贡献,使得页岩油平均产率从83.66 mg/g提高到186.16 mg/g,页岩气平均产率从7.56 mL/g增大到9.08 mL/g。     

茂名油页岩裂解气轻烃组成和热演化特征

本文通过对茂名油页岩模拟实验裂解气轻烃的研究,发现裂解气中的轻烃和沉积物中的轻烃较为相似。随热演化程度的增加,C_1含量逐渐减少。相对于正构烷烃的含量,异构烷烃的含量逐渐减少。在较高的成熟度阶段,正构烷烃表现为nC_7>nC_6>nC_5≈nC_4。这代表了一种富氢母源形成轻烃的特征。此外,本文对iC_4/nC_4,iC_5/nC_5指标也进行了讨论。     

重油快速热解实验研究

采用小型流化床实验装置,以恒源减压渣油为原料、石油焦为热载体,考察了反应温度、水油比、热载体藏量和石油焦改性等条件对重油快速热解反应气体产物分布的影响。研究发现,各操作条件对重油快速裂解产物分布具有不同程度的影响,其中以反应温度和对石油焦进行改性的影响最大;在反应温度660℃、水油质量比1.323、热载体藏量20g和采用KOH对石油焦进行改性的优化条件下,乙烯质量产率为13.91%,乙烯、丙烯、丁烯的总质量产率为23.00%,乙烯产率远高于其它烯烃产率。     

石油焦与油页岩混合燃烧特性及其燃烧动力学

采用ZRY-2P综合热分析仪对不同质量比的石油焦/油页岩的混合燃料进行了热重分析,得到了它们的热重(Thermogravimetric, TG)及微商热重(Differential thermogravimetric,DTG)曲线和混合燃烧特性,并计算出燃烧动力学参数。结果表明,随着石油焦/油页岩的质量比逐渐降低,石油焦/油页岩混合燃料的TG曲线变化逐渐缓慢,DTG曲线逐渐呈现3个峰,其中有2个峰明显;当石油焦/油页岩的质量比为3/2时,综合燃烧性能最好,体现出混合燃烧所具有的优势。除石油焦/油页岩质量比为4/1的样品外的其他混合样品,在低温段和高温段活化能按大小排列的顺序与频率因子大小排列的顺序均相同,这体现了活化能和频率因子变化的一致性.石油焦与油页岩混合燃料在低温段的燃烧反应级数为1.30左右,所需活化能较低;在高温段的燃烧反应级数为1.00左右,所需活化能较高。石油焦与油页岩的混合燃料具有很大的实际工程应用价值。     

粘土矿物对干酪根热解生烃过程的影响

本文把干酪根与伊利石，蒙脱石，高岭石３种粘土矿物按一定比例混合，采用分步热解法实验。结果表明，粘土矿物对干酷根热解烃的化学组成，产率有很大影响，但不同矿物影响程度不同。本文还对粘土矿物在干酪根向烃转化过程中的作用机理进行了讨论。     

废轮胎低温热解制油研究

为了解废轮胎橡胶充分资源化处理规律，进行了轮胎胶粒低温热解研究，开展了铝甑干馏实验、热重试验等。结果表明：废轮胎低温热解处理以产热解油为主，其次是炭黑产物；其中，热解油收率为52.7%，炭黑为38.0%；热解瓦斯气满足热解工艺的热能需求，无需外部燃料；500 ℃可实现轮胎充分热解，但耗时较长，约180 min，因此在设备研发过程中需考虑改进热解工艺，提高设备效率。     

CHARACTERISTICS OF PYROBITUMEN AND OIL OBTAINED FROM GREEN RIVER OIL SHALE PYROLYSIS

ABSTRACT

Pyrobitumens and oils generated from the isothermal pyrolysis of Green River oil shale at 400° 425°, and 440° C for different times were characterized. Elemental contents, average molecular weights, and hydrocarbon contents were determined for the pyrobitumens and oils. The pyrobitumens, a major initial pyrolysis product, had an average molecular weight exceeding 1200 and contained about 85% polars. The atomic hydrogen-to-carbon ratio, nitrogen content, and average molecular weight of the pyrobitumens changed with pyrolysis temperatures and times. The variable composition of the pyrobitumens suggests that pyrobitumen should not be considered as a single intermediate for kerogen decomposition. In contrast, oils contained 60% hydrocarbons and had a constant atomic hydrogen-to-carbon ratio and average molecular weight of about 250. However, the nitrogen content of the oils increased with increasing reaction time. The ratios of normal heptadecane/ pristane and normal octadecane/phytane, and odd-even predominance of oils were sensitive to pyrolysis temperatures and times. The rate constants, frequency factors, and activation center, for funding this work under cooperative Agreement Number DE-FE21-86MC11076.     

CHARACTERISTICS OF PYROBITUMEN AND OIL OBTAINED FROM GREEN RIVER OIL SHALE PYROLYSIS

Pyrobitumens and oils generated from the isothermal pyrolysis of Green River oil shale at 400° 425°, and 440° C for different times were characterized. Elemental contents, average molecular weights, and hydrocarbon contents were determined for the pyrobitumens and oils. The pyrobitumens, a major initial pyrolysis product, had an average molecular weight exceeding 1200 and contained about 85% polars. The atomic hydrogen-to-carbon ratio, nitrogen content, and average molecular weight of the pyrobitumens changed with pyrolysis temperatures and times. The variable composition of the pyrobitumens suggests that pyrobitumen should not be considered as a single intermediate for kerogen decomposition. In contrast, oils contained 60% hydrocarbons and had a constant atomic hydrogen-to-carbon ratio and average molecular weight of about 250. However, the nitrogen content of the oils increased with increasing reaction time. The ratios of normal heptadecane/ pristane and normal octadecane/phytane, and odd-even predominance of oils were sensitive to pyrolysis temperatures and times. The rate constants, frequency factors, and activation center, for funding this work under cooperative Agreement Number DE-FE21-86MC11076.     

鸡西盆地永安矿区油页岩特征

鸡西盆地油页岩主要发育在虎林组和平阳镇组,其中平阳镇组的3号层是主要含矿组,为全区可采层。以油页岩样品及其化学分析数据为基础,从油页岩的矿石物理特征、地球化学指标、矿物质分析等方面对鸡西盆地永安矿区的油页岩进行了系统评价,并将含油率、灰分、挥发分、发热量等矿石工艺参数与中国其他地区的油页岩矿层进行了对比。研究认为永安矿区油页岩具有含油率较高、发热量大、挥发分、含水中等、灰分和硫等有害组分低等特征,属中低灰分、低硫富油型优质油页岩矿藏。综合考虑矿层埋深、品位特征和开采技术条件,永安矿区油页岩不适合地面干馏,最佳开发利用方式是原位开采。     

抚顺油页岩热分解过程的热重法研究

采用线性升温速率6.8k/min的热重装置,在惰性气(氮)流量100ml/min的条件下,考察了粒度<0.075mm,0.3～0.5mm,0.75～1.0mm及1.5～2.0mm的两种抚顺页岩的非等温热分解过程.根据试验得出的热重曲线,失重速率-温度曲线及转化率-温度曲线,获得了抚顺页岩的初始分解温度及失重速率峰值温度等动力学特征值,并确定,粒度小于2.0mm的抚顺富矿页岩(铝甑产油率9.8%)及贫矿页岩(铝甑产油率3.9%)的主要热解生油阶段分别为400～500℃及400～520℃.