抚顺油页岩热解动力学模型的对比研究

利用热重分析（TG）研究了抚顺油页岩在氩气氛围中不同升温速率的热失重行为,对比分析了DAEM模型、Coats⁃Redfern法、FWO法和Doyle法4种热动力学模型。结果表明,不同的动力学模型分析结果不同,Coats⁃Redfern法的活化能（E）变化不大,且E属于某一温度范围内的平均值,其整体上随着升温速率的增加而增大,当升温速率为20 ℃/min时,E为109.40 kJ/mol;DAEM模型、Doyle法和FWO法的E都随着转化率的增加而增大。此外,DAEM模型和FWO法得到的E较为接近,且DAEM 模型的决定系数最高。因此,DAEM 模型在4种热动力学分析方法中更适合抚顺油页岩热解的动力学分析。     

颗粒粒度对油页岩热解特性和动力学参数的影响

在热重—红外联用分析仪上进行了桦甸油页岩的热解特性实验研究,得到了升温速率为20℃/min时颗粒粒度分别为75.66μm、110.05μm、200.21μm和290.40μm的油页岩的热解TG、DTG和DSC曲线,分析了油页岩的热解特性及规律.结果表明,油页岩的热解是分两步进行的,油页岩在低温段的热解是主要的;随着颗粒粒度的减小,油页岩的热解特性趋好.通过数据分析,得到了油页岩在不同阶段的热解反应动力学参数.     

过渡金属盐催化剂对抚顺油页岩热解的影响

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、...     

茂名油页岩的热解特性

利用热重分析仪在非等温条件下对茂名两个矿区的四种油页岩进行了热解试验研究,试验中以高纯氮气作为载气,采用不同的升温速率(10、20、40、50、100℃/min)加热到900℃。粒径范围0~0.2 mm。由失重曲线可知,油页岩的热解主要集中在200~600℃的温度区间。最后根据试验数据建立了热解动力学模型,利用阿累尼乌斯直接作图法求得表观活化能(E)和频率因子(A)等动力学参数。     

油页岩的地下转化工艺

地下转化工艺（in situ thermal processing）就是原地加热使油页岩中的固态有机质转化为液态页岩油和一些气态物质,然后采集、输送到地面进行分离处理。与地面干馏工艺相比,该方法有许多优点：它占地面积少,费用低,对环境破坏小。介绍了国外在该工艺技术方面的研究成果及其生产流程。当今世界能源日趋紧张,我国有必要在油页岩地下转化工艺方面进行理论和技术储备。     

油页岩原位开采中地下水保护技术研究进展

油页岩地下原位开采是目前研究与工业发展的趋势,原位开采过程中产生的有害物质会造成地下水水质变化.在系统搜集资料和调研后,对国内外油页岩原位开采地下水保护技术研究现状进行了归纳总结.目前,有3种主要的地下水保护技术：冷冻墙技术、注浆帷幕技术、气驱控制技术.冷冻墙技术适用于低品位、储层较深（500～1 000 m）的油页岩开采;注浆帷幕技术适用于地表下百米内的浅层储藏以及工程量较小的开采条件;气驱控制技术适用于开采范围在百米以内、地层较为坚固的开采区域.针对3种技术的优缺点以及适用条件,进行技术比选,提出应用思路,以期为实际工程实施提供相关的理论基础.     

三种生物质的热解动力学研究

为进一步研究生物质的热解动力学,在氮气气氛和不同的加热速率下对马尾松、棉杆和杉木试样进行了热分析实验.结果表明,由于生物质中矿物质对热解的催化作用,灰分含量越高,热解温区越低;用占生物质质量约10%的碳酸钠对生物质进行处理后,其热解温区也明显降低;用Ozawa-Flynn-Wall法计算的活化能随转化率的增加而增加,这是由于生物质中不同成分如半纤维素与纤维素等的热解特性不同所致;联合运用Satava法和Ozawa-Flynn-Wall法确定了低温区和高温区热解的最佳机理函数,发现Avrami-Ero-feev方程、Jander方程和Zhuralev,Lesokin and Tempelmen(Z-L-T)方程分别可以用来很好地描述不同温区的热解过程.热解机理是随机成核和随后生长或三维扩散.除了高温催化段以外,在其他温区用两种方法计算的活化能均很接近.     

固体废弃物热解特性及动力学分析研究

按照国家标准对内蒙古地区的固体废弃物进行了成分分析,采用热重分析方法研究了其热解过程.在相同升温速率和相同粒径的条件下,分析了 4种试样的热解特性,利用Coats-Redfern法对其热解过程进行了动力学分析.得出的试验数据可为固体废弃物的资源化利用提供参考依据.     

农业废弃物稻壳快速热解动力学研究

针对前期采用沉降炉对农业废弃物稻壳高温快速热解的试验结果,提出动力学模型,求出稻壳快速热解反应动力学参数,并对试验过程进行了模拟.计算结果与实测值吻合良好,表明建立的稻壳高温快速热解动力学模型合理.     

稻壳热解特性及其动力学研究

研究不同粒径的稻壳以及其在不同的升温速率下的热解特性。从TG和DTG图上可看出,粒径为0．88～0．38mm的稻壳的失重率（约60％）最大,粒径在0．08mm以下的失重率最小（约55％）;随着升温速率的增加,TG和DTG曲线向高温侧移动,热流率逐渐增大,最大失重速率对应的温度升高,而最大失重速率降低。采用FWO法和Popescu法计算了稻壳热解的动力学参数并确定最佳机理函数。     

页岩油泥催化热解研究

在管式反应器上,考察了页岩油泥在不同催化剂（ Al2 O3、K2 CO3、Fe2 O3）及比例（质量比为13、15、110）下的热解行为,着重研究了催化剂对产油率和热解油馏程的影响。结果表明：油泥催化热解效果良好,碳酸钾在15时,产油率达到44.08%,氧化铝在13时,产油率达到45.42%,与无催化剂相比,分别提高了28.97%和32.89%。对馏程的促进方面,氧化铁表现突出,在15和110时,均使得重、柴油含量下降,汽油含量上涨。催化热解是按碳正离子机理进行的,重质油发生裂化反应,烷烃出现聚合反应,均提高轻质油的产量。     

原位电法开发油页岩的温度场数值分析

针对原位电法加热油页岩层的问题,运用FLUENT模拟仿真软件建立油页岩层的物理模型,并对油页岩的温度场分布进行了数值分析。分析结果表明,加热效率随着时间逐渐升高,当加热井与产油井交换加热时,加热效率显著提高。当加热时间小于3a时,油页岩层温度均匀地增加,但是没有达到油页岩集中热裂解所需的温度;加热时间大于3a时,油页岩层温度升高到350~500℃,达到了油页岩集中热裂解所需的温度。油页岩热裂解后其导热系数、孔隙度和渗透性都会随着油页岩温度的升高而增加。由此可见,对油页岩温度场进行分析与控制,有助于提高油页岩的加热效率和产量。     

油页岩含油率测定方法

油页岩是一种重要的能源矿产,其资源量巨大,是石油和天然气的替代资源.以河北省承德地区油页岩为原料,室内研究了油页岩中页岩油的提炼方法,并对加热温度的影响、页岩粒度的影响及保温时间进行了测定.     

油页岩燃烧过程的DSC实验研究

利用显示差热量热法（DSC）研究了桦甸大层子四层油页岩及500‘℃半焦热量的转移过程,分析了升温速率和颗粒粒度对DSC曲线的影响。研究发现油页岩在燃烧的过程中出现四个峰分别为干燥段（100℃-300℃）和碳酸盐分解（700℃-800℃）的吸热峰、挥发分（300℃-400℃）和焦炭燃烧（500℃-600℃）的放热峰;而500℃半焦仅有难于挥发的有机质和焦炭的放热峰以及碳酸盐的吸热峰。随着升温速率和粒径的增大,燃烧时峰值向高温区温度移动。为油页岩及半焦的燃烧奠定一定的理论基础。