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本文对黑龙江柳树河油页岩、海南省长坡油页岩、内蒙古油页岩和巴西油页岩进行了实验研究,探讨了油页岩含油率与挥发分、灰分和热值之间的相关性,油页岩与半焦的固定碳之间的关系,对柳树河油页岩热解产物进行了分析,探讨了巴西油页岩和柳树河油页岩的热解动力学特征。
柳树河油页岩及其干馏产物分析结果表明,油页岩含油率达10%以上,是干馏炼油的良好原料。页岩油密度和粘度较大,闪点较低,硫含量较低,氧含量较高,汽油馏分占9%,柴油馏分达到50%,可作为燃料油或燃料油调和组分,也可经过进一步加氢生产汽柴油。油页岩的水分含量较高,半焦热值很高,着火点低,可作为良好的洁净无烟燃料。干馏气热值为375.53 kJ-mol-1,可作为城市煤气与工业锅炉燃料。
利用岩石评价仪对巴西油页岩和柳树河油页岩进行了热解生烃实验,根据不同动力学模型对实验数据进行了处理,求得了热解生烃过程的动力学参数(表观活化能E和视频率因子A)。结果表明,巴西油页岩热解反应的表观活化能主要集中在180-200 kJ-mol-1的范围内,柳树河油页岩热解反应表观活化能在70.160 kJ mol-1之间。当热解生烃转化率为5-95%时,最大热解速率法求得的动力学参数和Friedman法在最大热解(x=50%)时的结果基本一致。表观活化能E与视频率因子A之间不是独立变化的,而是具有一定的关系,即E与lnA之间服从直线关系。
本论文研究结果对于油页岩评价与综合利用具有重要的理论价值与实际意义。