大庆油页岩的热解特性及试验研究

通过热重法,利用热重分析仪试验分析了大庆油页岩的热解失重过程,得到了TG曲线及DTG曲线。通过曲线分析得到其热解失重分为4个阶段,其中第3个阶段,即400℃~600℃为热解主要阶段。通过试验分析得出大庆油页岩随着升温速率的增加,其失重比例基本不变,但初始热解温度、峰值温度和最大热解速率都呈上升趋势,而失重率递减。由此看出提高升温速率可以有效提高热解速率。     

油页岩半焦燃烧特性试验研究

利用管式炉对来自桦甸、龙口和依兰的油页岩进行450~600℃干馏处理,并运用热重分析仪(TGA)在30℃/min的升温速率条件下对油页岩半焦进行测试,考察了干馏温度、干馏时间和油页岩产地对油页岩半焦的组成、发热量和燃烧性能的影响,并计算了各样品的燃烧特性指数。结果表明:干馏前后发热量不一定会产生明显降低,依兰半焦的发热量与油页岩相比基本不变。干馏温度越高,半焦挥发分明显降低,停留时间对半焦成分和燃烧特性的影响也越小。随着干馏程度的升高,着火温度Ti增大,燃烧性能变差,燃尽温度基本不变。样品重量一般在350℃左右开始明显减小,在500℃左右质量变化速率逐渐减小,在700℃再次产生明显失重。从页岩油的产率和半焦的燃烧特性角度综合考虑,过长的干馏时间经济性变差。     

煤热解特性及热解动力学的研究

采用热天平对不同煤种在同一升温速率下的热解特性进行了试验研究,同时对其热解动力学特性进行了分析。试验结果表明,煤的热解过程主要分为干燥脱气阶段、主要热分解阶段和二次脱气3个阶段。在热重试验的基础上,用Doyle积分法求取动力学参数的处理方法获得了有关煤热解反应的动力学参数。     

煤矸石热解特性及热解机理热重法研究

利用热重法研究了5种不同产地的煤矸石,在不同热解温度、样品粒度、升温速率时其热解过程及特性,得出了煤矸石的热解特征温度和热解特性参数.并对煤矸石的热解机理进行了分析,得到煤矸石的热解机理方程式和反应动力学参数.结果表明：热解温度、煤矸石种类、样品粒度和升温速率对煤矸石热解过程及特性有重要影响;煤矸石在热解初始阶段,热解反应服从三维球形扩散机制,并且其挥发分不易析出,活化能比较高,随着温度提高,挥发分大量析出,活化能有所降低;煤矸石热解第2阶段受液化反应控制,服从级数为3/2的化学反应,对于发生二次反应的煤矸石,在热解后期,二次挥发分析出需大量能量,活化能比较高.     

伊宁长焰煤热解特性的TG-FTIR研究

采用热重分析仪研究热解温度、升温速率、粒径和气流量对伊宁长焰煤热解特性的影响,同时利用与其联机的傅立叶变换红外光谱仪在线检测热解析出的气体规律。     

油页岩原位开采井距影响数值模拟研究

近年来,随着我国能源消费水平的提高,油气资源进口量逐年上升,寻找替代能源逐渐受到世界各国关注。油页岩是一种重要的石油替代能源,其储量巨大,分布广泛,开采前景广阔。地下原位转化开采油页岩具有低污染、占地面积小的优点。本文采用CMG-STARS数值模拟软件建立油页岩地下原位开采模型,通过原位注入热蒸汽法模拟了油页岩地下原位转化过程中的产油动态,并分析不同井距对开采的影响。结果表明,井距对油页岩开采有重要影响,井距越大,油页岩长期开采效果越好,但短期开采效果越差。最后对井距进行敏感性分析,结果表明井距40 m左右时产油效果最好。     

溶胀预处理煤热解特性研究

以N-甲基吡咯烷酮(NMP)为溶剂溶胀预处理煤为研究对象,利用热重分析研究其热解特性,考察了溶胀条件对褐煤及溶胀预处理对不同变质程度煤热解反应的影响。研究发现,溶胀预处理后大多数煤样热解转化率提高,原煤经溶胀预处理后其热解过程表现出明显的两阶段失重。溶胀温度升高和超声作用时间增加,抑制溶胀褐煤的热解转化,溶胀预处理时间对褐煤热解过程影响较小。溶胀预处理对褐煤转化率提高幅度最大,溶胀贫煤失重率反而较原煤降低。     

基于热重的煤热解反应动力学试验研究

采用热重分析法对4种不同粒径范围内的5种不同煤样进行热解特性试验研究,以考察煤化程度和粒径对煤热解过程的影响规律,同时对其热解动力学进行了特性分析。试验结果表明,煤的热解反应活性随着煤化程度的增加而逐渐降低;煤的传质传热受到粒径影响,煤的热解总失重率随着粒径的增大而减少,但当粒径小于一定数值时,蒙东褐煤、河曲2#煤和孙家沟煤的热解总失重率反而随着粒径的减少略有增加。在热重试验的基础上建立热解反应动力学模型并求解模型参数,把握热解特征和规律,以期在一定程度上对煤炭地下气化提供相应的理论指导。     

蔚州长焰煤热解特性及热解动力学研究

通过非等温热重试验,对不同温度及升温速率下,蔚州长焰煤热解特性及动力学参数的变化规律进行分析,研究结果表明:随升温速率升高,长焰煤在对应温度点的失重率先减小后增大,此时同一温度段内的活化能先升高后降低。同一升温速率下,不同温度段的反应级数也不完全相同,且随温度段升高,煤的热解反应活化能及指前因子均呈下降趋势。同时,得到变升温速率下活化能与指前因子之间的线性关系式,验证了二者之间的补偿效应。     

黄陵煤与不同废塑料共热解特性研究

选取黄陵二号煤矿煤(HL煤)和聚丙烯PP、聚乙烯PE、聚苯乙烯PS 3种废塑料。先对4种不同的原料进行热重分析,从热重分析可以看出HL煤的第二失重速率峰与PP、PE的失重速率峰重叠范围较宽,而与PS的失重速率峰几乎没有重叠;再将煤与废塑料以不同配比混合,进行低温干馏实验,收集干馏实验的液体和固体,计算产物的产率并进行比较,得出HL煤与PP、PE在共热解时存在协同作用,并且在配比为5%时效果最好。同时发现3种废塑料的加入都一定程度地增加了热解气体中轻质组分的含量,这是因为废塑料的热解过程中给煤提供了自由氢,充当了氢源,另外废塑料的加入同时也提高了半焦的强度。     

不同温度下油页岩热解及孔隙特征实验研究：以抚顺样品为例

利用马弗炉和热重分析仪对抚顺油页岩的热解特性进行分析,实验结果:300～600℃为抚顺油页岩的主要失重阶段,失重率约为20%。利用显微CT对高温作用后的油页岩样进行实验研究,结果显示:经过高温作用后,油页岩内部的孔隙和裂隙数目显著增多,但孔隙率值升高幅度小,表明大孔不发育,且孔隙大多处于孤立分布的状态,孔隙间相互连通性差,逾渗概率值较小,因此在开采初期应该采用水力压裂等方法提高其渗透性。     

抚顺西露天矿北帮扩采油母页岩富矿的研究

抚顺西露天矿现在已经进入露天矿开采的收尾阶段,现在北帮十五段平盘下电铁运输系统已经拆除,抚顺矿业集团公司的发展还需要抚顺西露天矿继续发挥余热,尤其是在抚顺矿业集团公司战略转移大力发展页岩油和页岩油化工的关键时期。通过对西露天矿北帮扩采油母页岩富矿进行探索和研究,在确保边坡稳定的前提下,最大限度的开采油母页岩富矿资源,增加经济效益,延长矿山服务年限。     

油页岩原位开采技术研究新进展

原位开采技术已成为未来油页岩商业化大规模开采的发展趋势.本文重点分析了制约油页岩进入商业化阶段的能源需求及环境保护方面的重要影响条件:能源消耗、水资源污染、温室效应气体排放等,并针对这些影响条件详细阐述了PyroPhase公司风能利用技术、Heliosat公司太阳能利用技术、Idaho国家实验室核能利用和化学帷幕墙技术、壳牌公司冷冻墙技术、Los Alamos国家实验室CO2动态评估模型、Raytheon公司RF/CF技术.上述技术为我国油页岩原位开采技术的研发拓展了思路,也为我国进入油页岩等非常规油气资源的大规模开采阶段提供了重要的借鉴.     

分期开采方法在宝明油页岩露天矿的应用

分析了宝明油页岩露天矿的特点,确定了一采区的合理开采境界,利用大型数字化矿山设计软件minex建立了三维矿床地质模型,并对分期开采时各分期的剥、采时空关系进行模拟,计算了各分期的矿岩量及剥采比,对分期计算结果的均衡方案进行了优化比选,确定了最终的分期开采计划。     

基于D-InSAR技术的老采空区稳定性监测研究

科学揭示采动区变形规律是开发利用老采空区的核心环节。文中以淮南矿区为例,基于ALOS数据,利用D-InSAR技术和精细化策略,反演了淮南煤矿采动区2008.10.11~2008.11.26时段三维历史变形场。解译结果表明:(1)位于该时段内宏观上监测到10个动态沉陷区;(2)基于ENVI平台分别定量解析了各采动区历史沉降场,实验结果显示采动区日沉降速率为2.04 mm/d~3.65 mm/d,按照1.67 mm/d稳定判别标准,则此十个采动区均处在活跃阶段,最大变形速率发生在8区。文中研究成果对开发利用煤矿采动地基具有重要参考价值。     

油页岩综合利用技术的研究进展

"油页岩干馏、半焦燃烧、页岩灰渣作为建材与化工原料"的综合利用技术路线适宜油页岩固有特性和满足我国能源发展战略的需要,具有良好的发展前景。本文分析了油页岩综合利用系统的工作原理,结合油页岩特性和油页岩干馏、半焦燃烧技术现状和研究成果,讨论了油页岩综合利用系统的关键技术问题,提出了以鼓泡床作为油页岩干馏炉、以循环流化床作为半焦燃烧利用装置、以循环流化床燃烧生成的热灰和循环热瓦斯共同作为干馏炉热载体的油页岩鼓泡床干馏及半焦循环流化床燃烧组合系统,用于炼油、制煤气和供热等,实现油页岩资源综合利用。     

基于微震监测技术在矿山民采定位中的应用研究

矿山民采活动带来大量的不明采空区,使得生产作业人员生命安全受到威胁,国家矿产资源严重浪费。微震监测技术是通过检测岩体破坏产生的弹性应力波来定位其发生的震源位置。民采活动是通过凿岩爆破的方式进行开采,因此就可以通过震源定位技术找到民采作业区域。研究结果表明微震监测技术能够很好的探明民采活动区域,在具有民采活动的矿山具有重大的应用价值。     

当代采矿技术发展趋势及未来采矿技术的研究

本文就当代采矿技术的发展和未来采矿技术的研究做了相应的分析。