桦甸油页岩及其半焦基础特性研究

论文摘要

油页岩是一种高灰分、高挥发分、低热值的劣质燃料。半焦是油页岩干馏后的一种副产物,这种物质同油页岩一样,也是由多种成分组成的混合物。从油页岩干馏过程得到的半焦含有有机成分,然而到现在很少得到利用,大多作为废弃物以所谓“半焦堆存处”来储存。油页岩半焦对环境的影响比油页岩灰更具危害性。因此,对于半焦基本特性的研究以及对其加以利用对于油页岩工业来说,其重要性是显而易见的。对油页岩及其半焦基础特性进行了研究并进行了比较,这包括它们的密度、含油率、灰渣成分、灰熔融温度、可磨性、半焦的浸水及干燥实验、页岩油油品分析和瓦斯气体分析。结果表明,桦甸油页岩是一种高灰分、高挥发分、低热值和具有中等结渣倾向的劣质燃料,不同矿区的油页岩的品质有区别;油页岩和半焦在灰渣成分、灰熔融温度含量方面表现出了很大的相似性。对页岩油的密度、粘度、凝点、馏程等进行了测定,并对瓦斯气体的成分进行了分析。采用美国Perkin Elmer公司生产的Pyris1TGA热重分析仪,对桦甸油页岩干馏半焦进行燃烧特性试验研究,并分析了桦甸不同矿区油页岩半焦、不同粒径和燃烧升温速率等对半焦燃烧反应特性的影响,从而得到油页岩半焦燃烧化学反应的动力学参数,为油页岩半焦的有效开发与经济利用提供了理论依据。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 主要符号表
• 第1章 绪论
• 1.1 课题的背景及意义
• 1.1.1 油页岩资源
• 1.1.2 油页岩工业对环境的污染
• 1.1.3 油页岩和半焦的开发和利用
• 1.2 国内外文献综述
• 1.2.1 国内油页岩及半焦基础特性的研究情况
• 1.2.2 国外油页岩及半焦基础特性的研究情况
• 1.3 本文研究主要内容和方法
• 第2章 油页岩及其半焦的实验室分析
• 2.1 油页岩干馏实验装置
• 2.2 油页岩及其半焦的基本理化特性实验及结果分析
• 2.2.1 密度
• 2.2.2 油页岩含油率
• 2.2.3 燃料特性分析
• 2.2.4 灰渣成分和灰熔融特性分析
• 2.2.5 可磨指数测定
• 2.2.6 微量元素
• 2.2.7 半焦的浸水及干燥特性
• 2.3 页岩油油品分析
• 2.3.1 油品密度
• 2.3.2 页岩油粘度
• 2.3.3 页岩油凝点、倾点、闪点和燃点
• 2.3.4 页岩油馏程
• 2.4 瓦斯气体分析
• 第3章 半焦的燃烧特性研究
• 3.1 实验
• 3.1.1 实验设备
• 3.1.2 试验内容
• 3.1.3 试验条件
• 3.2 半焦燃烧特性参数
• 3.2.1 着火温度和燃烧稳定性
• 3.2.2 半焦的燃烧产物释放特性指数
• 3.2.3 半焦燃烧反应性能分析
• 3.3 燃烧实验结果及分析
• 3.3.1 半焦种类对半焦燃烧特性的影响
• 3.3.2 不同升温速率对半焦燃烧特性的影响
• 3.3.3 不同粒径对半焦燃烧特性的影响
• 第4章 半焦燃烧动力学研究
• 4.1 动力学模型的建立
• 4.2 动力学参数的的求解
• 4.3 计算结果
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士期间发表学位论文目录
• 致谢