油頁巖熱解及燃燒反應(yīng)的化學(xué)動力學(xué)研究.pdf

1、油頁巖是一種重要的化石能源，其儲量巨大，是石油和天然氣的重要替代能源。合理地開發(fā)利用油頁巖，對彌補能源資源不足，緩解國家石油短缺具有極為特殊的戰(zhàn)略意義。對油頁巖熱解及燃燒的動力學(xué)進行研究是保證油頁巖優(yōu)化轉(zhuǎn)化的前提，也是油頁巖綜合開發(fā)利用工作的基礎(chǔ)。 本文從油頁巖能源利用的角度出發(fā)，對油頁巖的熱解及燃燒動力學(xué)特性進行了全面深入的理論分析與試驗研究。利用熱重分析法(TGA)對樺甸和茂名五個不同礦區(qū)的油頁巖熱解動力學(xué)特性進行了研究，采

2、用等轉(zhuǎn)化率法求取了油頁巖熱解反應(yīng)的表觀活化能，并在此基礎(chǔ)上對油頁巖熱解的反應(yīng)機理進行了求取，得到了油頁巖熱解的動力學(xué)三因子，結(jié)果發(fā)現(xiàn)油頁巖在熱解過程中活化能不是一個定值，熱解的機理復(fù)雜，主要以成核機制所控制；本文在熱重分析儀上進行了油頁巖燃燒試驗，采用單掃描速率法和等轉(zhuǎn)化率法得到了油頁巖燃燒反應(yīng)的表觀活化能。兩種方法的求解結(jié)果均表明油頁巖燃燒過程分兩個階段，燃燒前期活化能低于燃燒后期。等轉(zhuǎn)化率法分析認為油頁巖燃燒是一個復(fù)雜的多步反應(yīng)過程