KINETICS FOR FAST PYROLYSIS OF HAZEL NUT SHELL

In this article, the potential utilization of hazel nut shell as a combustible residue was studied. To obtain liquid and gaseous products, the hazel nut shell was subjected to pyrolysis and it was converted to 49.3 % (w) gaseous and 20.0 % (w) liquid products at 475 °C for 7.5 minutes in a simple pyrolysis device The kinetic model used in the present study was based on fractional weight loss for each pyrolysis step. The simple fast pyrolysis was compared with TGA technique.     

KINETICS FOR LOW TEMPERATURE PYROLYSIS OF BLACK LIQUOR

A kinetic study of pyrolysis of dried black liquor was performed using a Netzsch 429 Thermogravimetric Analyzer. It was found that as conversion increases from 10 to 45% the apparent pyrolysis activation energy for black liquor increases from 77.20 to 112.74 KJ/mol. For black liquor the order of reaction was found to be first-order. The reaction rate constant was found to be 2.12×10⁹ min. These results are in agreement with the data reported by other investigators on biomass pyrolysis.     

裂解汽油加氢脱硫脱烯烃的本征动力学

采用微型等温积分反应器，在2．4～4．0MPa，220～400℃，氢／裂解汽油摩尔比为1．8～3．5，裂解汽油中噻吩、单甲基噻吩、双甲基噻吩、环戊烯、卜己烯和苯乙烯的质量分数分别为260～580μg／g、300～650μg／g、200～320μg／g、1．7％～4．0％、0．25％～1．5％和0．7％～4．0％的条件下，系统地研究了裂解汽油在国产Co-Mo／Al2O3催化剂上加氢脱硫和单烯烃催化加氢饱和的本征动力学特性。根据幂函数型速率方程，以Simplex～Powell复合优化法和Merson迭代法对动力学实验数据进行搜索、选优，建立了与实验数据相符的裂解汽油加氢脱硫脱烯烃的本征动力学模型。其中，噻吩、单甲基噻吩、双甲基噻吩、环戊烯、1-己烯和苯乙烯的反应级数分别为0．73、0．83、0．87、0．724、0．764和0．775，对应的加氢反应活化能依次为71855、75955、64855、64845、59845和65545J／mol。     

基于Fe_2O_3催化剂的花生壳热解特性及动力学研究

采用非等温法对Fe_2O_3催化剂催化花生壳的热解进行了研究,用双外推法对花生壳热解过程进行了动力学分析,获得了相应的动力学参数。实验结果表明,升温速率的增加可以提高花生壳的热解速率;Fe_2O_3催化剂的加入促进了花生壳的热解,使得热解后的最终失重量增加了51.19%。动力学研究结果表明,Fe_2O_3催化剂没有改变热解过程的反应机理,其动力学机理函数始终保持为Mample单行法则,机理函数的积分式为-ln(1-α)。两种条件下的热解活化能分别为153.30kJ/mol和134.22kJ/mol,Fe_2O_3催化剂的加入使得花生壳热解过程的活化能降低了12.45%。     

1-己烯热裂解反应动力学分析

在873~973 K温度区间,用柱塞流连续流动管式反应器考察1-己烯热裂解反应。根据反应产物的种类分布并结合自由基基元反应化学,建立1-己烯热裂解链式反应机理模型,推导出相应的反应动力学方程。通过拟合反应实验数据,证实1-己烯热裂解转化具有一级反应动力学的特征,反应温度从873 K依次升高到923 K和973 K,反应速率常数从0.0312 s-1提高到0.116 s-1和0.453 s-1。在所观察的温度区间,该反应的表观活化能为（188.7±1.0）kJ/mol。     

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。     

Ⅰ类生油岩人工熟化热解动力学及热解气相色谱研究

本文对含有Ⅰ类干酪根的扶16-02井(埋深355.9m)的未成熟生油岩样品进行了一系列人工熟化,得到了具有不同成熟度的样品。对这些熟化样品,用Ⅱ型岩石评价仪(Rock-EvalⅡ)进行了热解常规分析,用Ⅰ型岩石评价仪(Rock-EvalⅠ)进行了热解模拟实验,并用热解气相色谱仪进行了热解产物组成分析。对于热解模拟实验数据,按串联一级反应动力学模型(Friedman方法)进行处理,得到了一系列热解分析指标和热解生烃动力学参数,揭示了热解产物组成随生油岩成熟度变化的规律以及演化过程中干酪根结构和热解反应本质的变化。     

Ⅰ类生油岩人工熟化热解动力学及热解气相色谱研究

本文对含有Ⅰ类干酪根的扶16-02井(埋深355.9m)的未成熟生油岩样品进行了一系列人工熟化,得到了具有不同成熟度的样品。对这些熟化样品,用Ⅱ型岩石评价仪(Rock-EvalⅡ)进行了热解常规分析,用Ⅰ型岩石评价仪(Rock-EvalⅠ)进行了热解模拟实验,并用热解气相色谱仪进行了热解产物组成分析。对于热解模拟实验数据,按串联一级反应动力学模型(Friedman方法)进行处理,得到了一系列热解分析指标和热解生烃动力学参数,揭示了热解产物组成随生油岩成熟度变化的规律以及演化过程中干酪根结构和热解反应本质的变化。     

光固化环氧化腰果壳油丙烯酸酯预聚物的合成及性能研究

以N,N-二甲基苄胺作催化剂、对羟基苯甲醚作阻聚剂,环氧化腰果壳油和丙烯酸为主要原料合成了一种新型的紫外光固化预聚物——环氧化腰果壳油丙烯酸酯。研究了反应温度,阻聚剂、催化剂用量等因素对反应的影响,用 FT-IR 方法进行了预聚物的结构表征,并测定了其贮存稳定性及体积收缩率。最佳反应条件为:反应温度95～100℃,N,N-二甲基苄胺的质量分数1.0%,对羟基苯甲醚的质量分数0.2%～0.4%。该预聚物体积收缩率低(3.16%),在60℃放置15 d 稳定性良好。     

含油污泥热解特性和动力学研究

采用热重分析仪对胜华炼油厂的含油污泥在氮气气氛下进行热重分析,考察不同升温速率下含油污泥的热重曲线并分析其热解特性.采用微分法对实验数据进行回归拟合,确定含油污泥热解动力学方程,求出反应活化能E和频率因子A.结果表明,含油污泥有机物的热解反应第一阶段(200～450℃)反应级数为2.0;第二阶段(450～900℃)反应级数为0.8.升温速率分别为5,10,15℃/min时,有机物热解第一阶段的活化能分别为33.95,36.63,38.99 kJ/mol;第二阶段的活化能分别为16.31,12.98,15.97 kJ/mol,总体上变化不大.     

压力下生油岩的热解动力学研究

在实验室条件下,利用压力差热分析仪(DTA)分别对新疆和吉林两种生油岩做了压力热解实验.获得了试样在压力1～60atm、升温速率为10℃/min条件下的热解DTA图谱,并采用总包一级反应动力学模型的积分法和微分法求得了动力学参数.结果表明,压力对于酪根的热降解有阻滞作用,对其热解动力学参数有一定的影响,文中还提出了压力因子f——反映压力对热解的阻尼作用;建立了新的压力热解动力学模型,检验结果表明,模型计算值与实验数据吻合较好.     

STUDY ON THE DECOMPOSITION KINETICS OF POLYSTYRENE BY USING SEQUENTIAL PYROLYSIS GAS CHROMATOGRAPH

Sequential Pyrolysis Gas Chromatograph is used to study the kinetics of the polystyrene decomposition. All the reactions involved well fit the first-order reaction at pyrolysis temperature ranged from 370-500 °C. The product distribution is described and an independent parallel reactions kinetic model is proposed. The yield of styrene monomer increases obviously with the rising temperature and 90.6%(wt.) is obtained at 500°C. A fluidized-bed reactor is suggested to improve the yield of styrene monomer in industrial practice.     

延迟焦化石油焦热重分析及热解动力学

对延迟焦在CO2和Ar两种气氛下,从室温至1 000 ℃进行热重分析,探讨其热解机理。研究表明, 延迟焦热解过程首先经历50~100 ℃的脱水阶段,较明显的失重从400 ℃开始,在620~640 ℃失重速率达到峰值,800 ℃之后快速失重,热失重速率不断增加。以三级化学反应模型模拟热解过程,在433~904 ℃的热解温度范围内,CO2气氛下的平均活化能为29.70~44.81 kJ/mol,Ar气氛下的平均活化能为57.68~69.44 kJ/mol。     

乙烷裂解结焦抑制剂性能的预测与评价

在脉冲微型裂解装置上模拟了工业乙烷裂解炉的产物分布和结焦行为，预测和评价了二甲基二硫及二硫化碳两种结焦抑制剂的性能。给出了预测ＳＲＴ－１型工业乙烷裂解炉操作周期的数学模型。工业运转结果表明，在脉冲微型裂解装置上的评价结果是可靠的。     

废轮胎热解催化剂的研究初探

综述了国内外废轮胎热解催化剂的研究现状,讨论了废轮胎热解用催化剂及其对废轮胎热解反应的影响,介绍了废轮胎与生物质在催化剂存在时的共热解技术,并对催化反应机理进行了论述。指出了当前废轮胎催化热解研究和应用中存在的催化剂分离、结焦等问题,并提出了今后的研究方向。     

不同烃类催化裂解生产低碳烯烃的性能

为了拓宽乙烯裂解原料并合理利用焦化石脑油资源,对比研究了烷烃、烯烃、环烷烃同系物及相同碳数不同结构烃在Cu改性ZSM-5分子筛及其与金属氧化物复合催化材料上的裂解性能。结果表明,同系物烃类裂解性能随着碳数增加,裂解生成低碳烯烃的性能增强,高碳数的烯烃和烷烃的转化率和低碳烯烃收率较高,是较好的催化裂解生成低碳烯烃原料。在相同条件下,烷烃和环烷烃的转化率明显低于相同碳数烯烃的转化率。复合催化材料A中的金属氧化物与Cu改性ZSM-5分子筛之间具有很好的协同作用,能够提高烷烃和环烷烃的裂解活性。     

生物质催化热解催化剂稳定性考察

通过喷动床-固定床两步法生物质催化热解工艺研究了HUSY/γ-Al2O、HZSM-5/γ-Al2O3、NiMoHUSY/γ-Al2O3和NiMoHZSM-5/γ-Al2O34种催化剂的结焦性能、活性稳定性和再生活性.结果表明,催化剂酸性越强,其产焦率越高,且过强的催化剂酸性不利于主要产物选择性的提高;催化剂B酸位在反应初期就基本失活,L酸在随后的反应中起主要催化作用;催化剂失活在很大程度上属于不可再生失活.故应研究适合于生物质催化热解的具有特殊孔结构、弱酸性和高活性稳定性的催化剂.     

焦化汽油催化裂解生产低碳烯烃研究

利用小型固定流化床实验装置研究了焦化汽油在催化裂解工艺(Catalytic Pyrolysis Process,缩写为CPP)催化剂CEP-1上的裂解性能,研究发现,原料转化率和总低碳烯烃产率随反应温度、剂油比和水油比的增大呈现上升趋势,而随重时空速的增大而呈现下降趋势.实验确定了焦化汽油催化裂解的优化反应条件,反应温度、剂油比、重时空速和水油比分别为600℃,6,13 h-1和0.4.在优化的反应条件下,焦化汽油的转化率为37.0%,总低碳烯烃产率为26.5%,汽、柴油产率为63.0%.在相同的反应条件下,对比考察了焦化汽油催化裂解和热裂解的反应性能,发现催化剂CEP-1促进了焦化汽油的裂解以及丙烯、丁烯和液化石油气的生成,同时抑制了氢气、甲烷和干气的生成.     

KINETIC INVESTIGATION OF PYROLYSIS FOR DAQING LIGHT GAS OIL

Based on the analysis of experimental data, a kinetic model of pyrolysis for Daqing light gas oil was established in wide conversion range. In this model, the inhibition of products to pyrolysis and the variation of selectivities of primary reaction with temperature and conversion were considered, and a new rate equation of primary reaction was used. The mass yields of pyrolysis products calculated from this model agree well with experimental data.     

A SINGLE PARTICLE MODEL FOR PYROLYSIS OF OIL SHALE

ABSTRACT

In many heterogeneous pyrolysis reactions the porous solid undergoes geometrical changes due to the consumption of solid reactant which decrease the compressive strength of the solid matrix. In this study a volume expansion model is proposed for pyrolysis of a single shale particle. This model not only takes into account the structural changes and the intraparticle gradients, but also the functional dependencies of various parameters on the variation of solid reactant conversion and internal temperature distribution.

Effects of various parameters which are expected to be encountered in an in-situ retorting process were investigated. Primary emphasis was placed on determining the manner in which transport processes affect the yield of pyrolysis product. The results indicate that Intraparticle heat transfer is a dominant factor in the pyrolysis of oil shale and that volume expansion favors the decomposition rate.