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1.
利用FTIR、XRD研究了抚顺油页岩(OS)的组成结构,TG⁃MS分析了过渡金属盐催化剂(页岩灰作为载体负载NiCl2•6H2O、CuCl2•2H2O、ZnCl2)对OS热解的催化作用和挥发分析出的影响规律,采用Coats⁃Redfern模型分析过渡金属盐催化剂对OS热解活化能的影响。结果表明,OS中矿物质主要由石英、硅铝酸盐和少量的碳酸盐组成,有机质主要是脂肪族化合物。三种过渡金属盐催化剂对OS热解均有促进作用,且OS单独热解时,在390.1~581.8 ℃快速热解,占总失重的76.19%。动力学分析结果表明,过渡金属盐催化剂能降低OS热解所需的活化能,其中NiCl2•6H2O降低OS热解活化能的能力最高(18.7 kJ/mol),比OS单独热解活化能降低了23.55%。过渡金属盐催化剂的催化活性由高到低排序为NiCl2•6H2O>CuCl2•2H2O>ZnCl2。此外,过渡金属盐催化剂还能促使OS热解发生挥发分的裂化、芳构化和焦化等反应,从而提高挥发分中脂肪烃(以烷烃、烯烃为代表)和芳香烃浓度。  相似文献   
2.
康志勤  赵阳升  杨栋  赵静  王磊 《石油学报》2021,42(11):1458-1468
油页岩是中国储量巨大的重要战略资源,也是国际公认的重要非常规石油资源。对油页岩进行地下原位干馏是目前实现其大规模工业开发的唯一可行技术方案。太原理工大学于2010年获得油页岩原位注蒸汽开采油气技术(MTI)的发明专利授权。基于MTI技术原理,对大尺寸油页岩试件实施原位注蒸汽开采油气的中试实验,并对多模式油页岩原位干馏技术的适用性进行分析。研究结果表明:①在实施油页岩原位多井水力压裂连通过程中,最高注水压力仅为地应力的41%,裂缝起裂扩展压力低。②蒸汽对流传热方式具备很高的传热效率,有机质热解迅速,蒸汽携带油气快速从生产井产出。同时,通过选择开启或关闭井组钻孔阀门的方式,实时调整蒸汽的流量和流向,灵活控制油页岩目标加热热解区域,实现了蒸汽的科学调配。③在油页岩原位注蒸汽正常运行过程中,蒸汽的注入压力仅约为自重应力的1/4,蒸汽锅炉长期低负载运行。④油页岩原位热解引发的地面沉降量很小,对地质环境危害小。⑤注汽热解区采出的含油率高达95%以上,总体原油采收率达到67.3%,充分证明利用MTI技术原位注蒸汽热解油页岩可达到较高的原油采收率。⑥所得油页岩油中轻质油品的占比达到72.51%;H2在热解气体中的比例占据绝对优势,体积含量高达68.87%。⑦注蒸汽热解区的顶、底板油页岩层热解不充分,裂隙发育不明显,成为良好的防渗隔热层。⑧MTI技术与其他油页岩原位热采技术相比,其在技术流程和经济性方面具有明显优势,具备广阔的商业开发应用前景。  相似文献   
3.
采用裂解色谱(PY-GC-MS)、电子顺磁共振波谱(EPR)和红外光谱(FTIR)等技术手段,分析了Estonia油页岩中干酪根及其热解产物的结构特性,研究了不同温度下中间产物与最终产物的关联性。结果显示:油页岩热解符合干酪根热解为中间产物热沥青,热沥青再热解为页岩油、干馏气和半焦等产物反应路径,中间产物热沥青的生成趋势反映了终产物的生成速率变化;H2、CH4和C2~C5组分主要来自热沥青中脂肪烃的芳构化、芳香族化合物烷基侧链的断裂及含氧化合物的缩聚等,干酪根热解产生的烷烃和烯烃类化合物是产油气的主要组分。干酪根和页岩油的自由基自旋浓度明显低于热沥青和半焦;半焦g值最大,干酪根次之,热沥青和页岩油的g值偏低。  相似文献   
4.
气体热载体干馏工艺是最成熟的油页岩炼油技术。热载体的利用方式、设计思路,决定着整个系统是否高效运转、节能安全。抚顺干馏技术经过近10 a发展,推出了4代不同干馏工艺,新建成并运行4套年产高于3×10^4 t/a页岩油的生产装置,形成了1整套的工艺设计理论和独特的热载体运用方法。文中总结了3个方面的热载体特性,阐述干馏工艺中热载体的运用原理,为开发干馏工艺提供科研基础。  相似文献   
5.
利用热重分析(TGA)技术研究了抚顺油页岩、聚乙烯(PE)及其混合的热解反应过程。结果表明:油页岩和PE混合物共热解过程中,共热解残渣量比油页岩单独热解减少了1.17%,对最大速率热解温度,共热解温度比油页岩单独热解温度低5℃。采用Coats-Redfern和Criado法对油页岩、PE及其混合物热解数据进行处理,从15种常用的固相反应机制函数中遴选出最优解,建立动力学模型。结果表明:油页岩的热解遵循表观一、二级化学反应模型(F1、F2);PE热解过程为扩散模型(D4);而其混合物的热解机理遵循动力学模型F1。混合物共热解活化能均远远小于油页岩或PE单独热解的活化能,共热解期间存在较大的协同效应。  相似文献   
6.
油页岩热解特性及其甲烷释放规律研究   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
王擎  关京  徐芳 《化工学报》2018,69(10):4362-4370
为研究油页岩热解特性及热解过程中甲烷的释放规律,采用热重-傅里叶变换红外光谱(TG-FTIR)对龙口(LK)、内蒙(NM)、汪清(WQ)三个地区的典型油页岩进行热解实验,并结合固相红外(FTIR)对油页岩的官能团结构进行分析。研究结果表明,油页岩热解过程可分为四个阶段,热解反应及挥发分释放主要发生在第二阶段(400~600℃)。甲烷的析出与油页岩结构中的脂肪烃(光谱范围3000~2800 cm-1)密切相关,脂肪烃含量越多,热解过程中释放的甲烷越多。通过对甲烷析出曲线分峰拟合及结合动力学分析,得出甲烷的生成是由一个脱吸附过程和四个化学反应共同作用的结果。  相似文献   
7.
沥青是油页岩中的重要有机质,也是油页岩中油母质热解产油和气过程的重要中间产物,对其热解研究有利于加深油页岩/油母质热解理解。通过索氏萃取提取出了绿河油页岩中的沥青,并对其进行了不同升温速率下热解实验。基于热重(TGA)数据,使用Friedman法计算了沥青热解的活化能,并通过活化能分布特征,推测沥青热解可能包含三个过程。接着,使用双高斯函数对含有交叠峰的DTG曲线进行反褶积处理,分解成三个峰,依次对应每一个过程。使用最小二乘法获得了这三个过程的活化能、指前因子和反应模型通式,并将获得的通式与四类固态物质热解模型中的11种理想模型进行对比,辨识出上述三个过程均遵循n级反应模型。  相似文献   
8.
以某矿为例,对油页岩上覆覆岩结构类型及岩性作出分析,在得出上覆岩层为软弱类型的前提下,分别运用经验公式法和数值模拟法对多层油页岩重复开采的覆岩破坏高度作出预计,得出了导水裂缝带最大波及高度为44.03m和38.40m的2种结果,对比2种方法的预计结果,选取偏于安全的经验公式法预计结果作为4,5,6,7层油页岩开采的最终覆岩破坏高度。  相似文献   
9.
介绍了我国油页岩资源的开发与利用概况。针对油页岩开发中产生的大量灰渣,认为采用填埋和堆积的处理方式,不仅造成资源的浪费,且占用大量的土地资源、破坏周边生态环境。参考国内外对油页岩灰渣的处理工艺,总结了油页岩灰渣制作水泥、轻质砖材、白炭黑、微晶泡沫玻璃,烧制陶粒以及提取氧化铝等综合利用的方法,并对油页岩灰渣综合利用提出了建议。  相似文献   
10.
油页岩矿物质催化半焦燃烧特性及机理   总被引:1,自引:0,他引:1  
利用微型流化床反应分析仪(MFBRA)研究了油页岩矿物质催化半焦燃烧特性,重点考察了半焦内部矿物质和外部页岩灰床料对半焦燃烧的催化作用,揭示了流化床反应器中半焦燃烧过程和机理。结果表明:内部矿物质和外部床料对半焦燃烧均具有明显催化作用,而两者共同催化效果最为显著。矿物质中CaO和Fe2O3对半焦燃烧具有催化活性,CaO催化作用强于Fe2O3油页岩半焦燃烧反应活化能在60.41~78.97 kJ/mol之间,矿物质的催化作用会明显降低反应活化能。流化床反应器中,矿物质对半焦燃烧的催化作用主要表现在四个反应,即:挥发分裂解和燃烧、半焦表面炭燃烧、半焦内部炭燃烧以及一氧化碳燃烧。  相似文献   
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