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《西北大学》 2009年
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油页岩的热转化利用

杨帆  
【摘要】: 油页岩经过低温干馏可以得到碳氢比类似天然石油的页岩油,它是一种重要的替代能源资源;此外,它还可用于发电、化工、医药、建筑、农业等方面。我国油页岩资源丰富,其拥有巨大的开发潜力。抚顺油页岩和山东油页岩的铝甑含油率分别为9.40%和15.87%,两者均属于富矿,可以用于炼油工业,具有一定的开采及开发价值。 本文采用铝甑法考察了油页岩低温干馏的影响因素。抚顺油页岩和山东油页岩分别在干馏终温510℃和490℃、停留20 min、升温速率10℃/min及颗粒粒度<3mm的条件下,产油率最大。抚顺油页岩和山东油页岩大量放出页岩油的温度范围分别为390~490℃和350~450℃。 采用热重法,考察升温速率、颗粒粒度及灰分对油页岩热解行为的影响。油页岩的热解可以分为三个阶段:200℃前为脱水阶段;200~600℃,有机质裂解,抚顺油页岩在此阶段有明显的二段分解峰;600℃以后,矿物质开始分解。随着升温速率的增加,油页岩热解的初始温度、质量损失峰值、终止温度均增加,而且裂解的温度范围也变宽;升温速率对油页岩的总失重率基本没有影响。颗粒粒度对油页岩热解的影响是比较有限的。油页岩中的矿物质使抚顺油页岩和山东油页岩的总转化率分别相对提高了15.6%、17.8%。抚顺油页岩中的矿物质主要催化有机质裂解的后一阶段,即450~600℃。 采用热重法,考察制焦方法、灰分对油页岩CO_2气氛下的气化行为的影响。油页岩固定床半焦的气化性随制焦终温的提高而变差,而油页岩热重半焦的气化性是随着制焦终温的提高先下降再提高。油页岩热重半焦的气化性要优于油页岩固定床半焦。油页岩的制焦过程使样品的孔隙变得发达,还有可能形成更多的活性位,有利于气化,抚顺油页岩400℃固定床半焦和山东油页岩400℃固定床半焦的气化率比原油页岩分别相对提高了13.1%和4.9%。油页岩中的矿物质在本质上对油页岩的气化反应起催化作用,只是脱除矿物质所导致的催化作用的降低与其所引起的比表面积增大所带来的气化反应活性的提高相比不占优势。 本文采用DAEM法研究油页岩热解过程的活化能分布,油页岩中的矿物质可以促进油页岩有机质的二段分解过程;采用Coats-Redfern法计算油页岩气化反应的动力学参数,所得动力学数据与前文的实验结果和推论相吻合。
【学位授予单位】:西北大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:P618.12

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
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【参考文献】
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【共引文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【同被引文献】
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2 刘招君;董清水;叶松青;朱建伟;郭巍;李殿超;柳蓉;张海龙;杜江峰;;中国油页岩资源现状[J];吉林大学学报(地球科学版);2006年06期
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7 严陆光;陈俊武;周凤起;赵忠贤;翟光明;谢克昌;匡廷云;何祚庥;衣宝廉;吴承康;蔡睿贤;陈勇;白克智;毛宗强;欧阳明高;刘振宇;黄常纲;;我国中远期石油补充与替代能源发展战略研究[J];电工电能新技术;2006年04期
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中国重要报纸全文数据库 前1条
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中国硕士学位论文全文数据库 前3条
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【二级引证文献】
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2 A.Yaghubpur ,曲梅兰;伊朗的油页岩资源[J];地质科技情报;1989年S1期
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5 本报记者 张建民 特约记者 谢忠设;油页岩资源开发前景广阔[N];中国化工报;2009年
6 记者 金晓明;北票市阜矿集团整体开发油页岩资源项目成功签约[N];朝阳日报;2009年
7 蒋国鹏;以色列开发油页岩资源[N];中国石化报;2002年
8 本报记者 王丽丽 刘飞 通讯员 童钢令;一鳞一爪见龙威[N];中国煤炭报;2010年
9 记者 金文革;东北地区油页岩科研基地项目启动[N];中国国土资源报;2010年
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1 茹鑫;油页岩热解过程分子模拟及实验研究[D];吉林大学;2013年
2 孟庆涛;桦甸盆地始新统油页岩岩石地球化学特征及富集规律研究[D];吉林大学;2010年
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3 裴娜;油页岩及其燃烧产物组成的定性分析和定量计算[D];东北电力大学;2013年
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5 魏旭光;基于MapGIS K9的油页岩资源数据库管理系统设计与实现[D];吉林大学;2012年
6 张少杰;油页岩地层取心钻具与泥浆体系实验研究[D];中国地质大学(北京);2010年
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