低溫灰化中不同有機質的內蒙古油頁巖熱解特性

柏靜儒，潘思慧，王擎，遲銘書，李濤

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低溫灰化中不同有機質的內蒙古油頁巖熱解特性

柏靜儒，潘思慧，王擎，遲銘書，李濤

（東北電力大學油頁巖綜合利用教育部工程研究中心，吉林吉林 132012）

運用低溫灰化儀、熱重-紅外聯用分析儀對3種內蒙古油頁巖進行低溫灰化和以20℃/min升溫速率的熱解實驗，來探究低溫灰化對油頁巖熱解特性的影響。通過熱重（TG-DTG）曲線、紅外分峰擬合曲線分析低溫灰化前后官能團的變化，并考察了CO2、CH4、CH輕質氣體隨灰化時間的變化規律。結果表明：熱解實驗過程中，低溫灰化后不同有機質含量的油頁巖和原樣的熱重曲線有差別之處，灰樣在第二階段則趨于平緩，失重比例小，且隨著灰化時間的增加，灰樣的熱重曲線逐漸向高溫區移動。內蒙古油頁巖原樣的熱解產物主要是CO2和CH4、CH，而灰樣中輕質烷烴和芳香烴的含量均減少；內蒙古油頁巖析出氣體CH4和CH曲線基本相似，呈高斯分布，CO2的析出速率先緩慢增加后快速增加，達到最高值后又快速下降，直至析出結束。同時，對內蒙古油頁巖和灰樣進行熱解動力學的研究，反應的活化能通過Coats-Redfem積分法進行分析，得出熱解的化學反應動力學參數，其計算結果為油頁巖的高效開發和經濟利用提供了理論基礎。

油頁巖；低溫灰化；灰化時間；熱重紅外聯用；熱解；動力學

油頁巖是一種含有機質（一般為15%～50%）、具有微細層理、可燃燒的沉積巖，由有機高分子和無機礦物質組成，有機高分子物質分布于礦物質的骨架內，主要為油母質，油頁巖在加熱到500℃左右時其油母質熱解生成類似于石油的頁巖油[1]，并且其有機質主要是在250～600℃釋 放[2]。……