红外光谱定理分析煤中脂肪碳和芳香碳

利用FT－IR光谱分析和合适的光谱分峰程序，把煤的红外吸收光谱分解为38个Gaussian分布的峰，基于煤中芳香－CH和脂肪－CH的振动对红外光谱的吸收贡献，对我国煤化程度显著差异的18种煤的红外光谱进行研究，确定了煤中的芳香－CH和脂肪－CH含量，获得了我国煤的结构参数，实验表明煤的Har/Hal和芳香度（fa)与煤化程度的有关，碳含量85％是煤的特征值。     

不同变质程度煤在氧化过程中的表面官能团红外光谱定量分析

为研究煤在低温氧化过程中的官能团变化特征,首先利用同步热分析仪对不同变质程度煤样进行程序升温实验,并在特征温度点对其进行恒温氧化处理,然后借助傅里叶变换红外光谱法(FTIR)对原煤和氧化煤样进行分析,并对红外光谱曲线进行分段分峰拟合,计算各煤样低温氧化官能团峰面积变化和红外光谱结构参数。研究结果表明:在低温氧化过程中煤的羟基和脂肪烃的谱峰强度逐渐减弱,脂肪氢的峰面积占比不断降低,含氧官能团的峰面积占比不断减少,取代芳烃的峰面积则基本不变,同时氧化初期煤分子中芳香核较稳定,不易参与反应;低变质程度煤中脂肪烃多以短链存在,且支链化程度较高;随着煤变质程度加深,煤分子中脂肪氢的峰面积占比逐渐降低,芳香环的聚合程度则不断增强。     

红外光谱技术在奶粉质量检测中的应用

奶粉中蛋白质和脂肪是影响奶粉营养品质的主要因素,利用红外光谱法对来自不同地区的奶粉进行分析.奶粉中脂肪含量高的谱图在1747cm-1附近的C=O吸收峰和2926cm-1附近的CH2吸收峰很强;蛋白质高的奶粉所对应的酰胺Ⅰ带的C=O吸收峰在1650cm-1附近和酰胺Ⅱ带的N-H及C-N吸收峰在1540cm-1附近吸收强度较大;奶粉中碳水化合物所对应的C-O伸缩振动峰和环的振动峰在1150～900cm-1范围内较显著.结果表明同一厂家不同年龄阶段奶粉的脂肪、蛋白质和碳水化合物的含量差异较大,红外光谱差异较显著;不同厂家生产的相同类型的全脂奶粉的脂肪、蛋白质和碳水化合物的含量差异较小.该方法可简便、快速、直观地评价奶粉品质的优劣.     

用钌离子催化氧化法研究干酪根及其显微组分的化学结构

用钌离子选择性催化氧化法研究了茂名油页岩干酪根、山西蒲县藻煤藻类体、长广树皮煤的树皮体以及山西繁峙褐煤镜质组的化学结构。研究结果表明 ,茂名油页岩干酪根和蒲县藻煤藻类体的化学结构均以醚 /酯键形式交联的中等链长的脂链结构为主 ,繁峙褐煤镜质组中的芳香结构仍保留着木质素基本结构单元的单环结构 ,同时含有丰富的脂族化合物。这些脂族化合物可能来自这一富氢显微组分中的超微类脂体。长广树皮煤中树皮体以少于 4个环的稠环化学结构为主 ,由小于C12 的脂链交联成大分子     

评价干酪根生油气量的一种新方法

用压力差示扫描量热仪(PDSC)研究了我国茂名、抚顺、黄县油页岩干酪根(Ⅰ,Ⅱ型)及黄县褐煤(Ⅲ型)在热降解时的化学结构变化。试验中发现,在氧气压力为1.5MPa时,各种干酪根的PDSC图谱都出现两个放热峰。由放热峰的积分面积可计算出各干酪根的表观芳碳率。由此提出了计算干酪根生油、气量的新方法,可根据干酪根在热降解时的“残留脂碳率”与“干酪根质量系数”的演化图计算出生油岩的生油量和生气量,也可以根据干酪根热降解时的脂构碳、芳构碳的分布计算干酪根生油、气量的简化模式,由脂构碳的热解动力学参数计算出生油岩的油气生成量。     

油页岩半焦燃烧过程中官能团演化特性研究

对汪清油页岩半焦、龙口油页岩半焦、窑街油页岩半焦在空气气氛下,进行管式炉燃烧试验;分别制备不同燃烧终温(400~900℃)的灰样;然后,用傅里叶变换红外(Fourier transform infrared,FTIR)光谱仪进行样品测量官能团的测定,通过FTIR的分峰拟合处理,对试样进行定性及半定量的分析。结果表明:WQSC、LKSC、YJSC三种半焦的红外谱图结构相似,部分吸收峰的峰强度存在差异,且羟基区的振动吸收很弱,半焦中不存在明显的羧基振动吸收。随着燃烧的进行,羟基吸收逐渐消失,酚、醇、醚、酯的C-O键相对含量增加,羰基含量呈波动变化;同时在燃烧过程中芳香骨架振动逐渐减弱,脂肪烃也随不断氧化而减少。     

评价干酪根生油气量的一种新方法

用压力差示扫描量热仪（PDSC）研究了我国茂名、抚顺、黄县油页岩干酪根（I，Ⅱ型）及黄县褐煤（Ⅲ型）在热降解时的化学结构变化。试验中发现，在氧气压力为1．5MPa时，各种干酪根的PDSC图谱都出现两个放热峰。由放热峰的积分面积可计算出各干酪根的表观芳碳率。由此提出了计算干酪根生油、气量的新方法，可根据干酪根在热降解时的“残留脂碳率”与“干酪根质量系数”的演化图计算出生油岩的生油量和生气量，也可以根据干酪根热降解时的脂构碳、芳构碳的分布计算干酪根生油、气量的简化模式，由脂构碳的热解动力学参数计算出生油岩的油气生成量。     

基于红外光谱分析的改性沥青SBS含量快速测定技术

为研究改性沥青中SBS改性剂含量的快速测定技术,基于红外光谱分析法,采用Bruker Alpha红外光谱设备获得不同改性剂含量的SBS改性沥青红外光谱图,利用OPUS处理软件测定966、1 456、1 602、2 852、2 921 cm~(-1)等特征吸收峰处的峰值面积与峰高值,并建立上述特征参数与SBS改性剂含量关系的回归模型,并对回归模型的准确性进行验证。同时,为了进一步消除溴化钾压片厚度对试验结果的影响,选用基质沥青的2个特征吸收峰813、1 377 cm~(-1),采用吸光度比值的方法(SBS改性剂的特征吸收峰参数与其和基质沥青的特征吸收峰参数之和的比值作为回归变量)进行回归分析。研究结果表明:966 cm~(-1)特征峰为SBS改性剂中碳碳双键上碳氢键的专属弯曲振动峰,与SBS含量之间具有高度的线性相关性;无论是813还是1 377 cm~(-1),采用特征吸收峰值面积均比峰高度值回归的精度更高,而且813 cm~(-1)比1 377 cm~(-1)作为特征吸收峰的相关性更好;最终选用966 cm~(-1)的峰值面积与其和813 cm~(-1)峰值面积之和的比值作为回归参数,与SBS改性剂含量之间的回归精度高达0.992 5,检测结果误差仅为0.1%。此外,通过改变SBS改性沥青种类、改性剂类型和稳定剂类型,验证该检测方法的适用性,其相对误差同样可以控制在5%以内。研究结果可为实际工程中SBS改性沥青中SBS的含量快速、准确测定提供参考。     

渣油组分亚甲基与甲基比值和周边取代情况研究

用傅地变换红外光谱法表征了取代多环芳烃与正构烷烃混合物,研究发现其亚甲基和甲基比值与１４６０ｃｍ＾－１和１３８０ｃｍ＾－１吸收峰的吸光度之比具有良好的线性关系,导出了其关联式。该式可用于表征含多环芳烃的渣油重组分为其反应产物。此外,６７０￣９００ｃｍ＾－１峰与１６００ｃｍ＾－１峰的峰面积之比值反映了芳环周边取代状况,该参数能够较好地描述渣油及其沥青质热反应产物芳环周边取代的变化规律。     

渣油组分亚甲基与甲基比值和周边取代情况研究

用傅立叶变换红外光谱法表征了取代多环芳烃与正构烷烃混合物,研究发现其亚甲基和甲基比值与１４６０ｃｍ－１和１３８０ｃｍ－１吸收峰的吸光度之比具有良好的线性关系,导出了其关联式。该式可用于表征含多环芳烃的渣油重组分及其反应产物。此外,６７０～９００ｃｍ－１峰与１６００ｃｍ－ｌ峰的峰面积之比值反映了芳环周边取代状况,该参数能够较好地描述渣油及其沥青质热反应产物芳环周边取代的变化规律。     

不同氧化剂对黄县油页岩氧化的影响

采用三种不同类型的氧化剂对黄县油页岩进行氧化。试验结果表明,采用H_2O_2 TFA(三氟醋酸)作氧化剂时,黄县油页岩中干酪根的芳构部分优先被氧化;用 KMnO_4 作氧化剂时,黄县油页岩中干酪根的脂族结构部分优先被氧化;当用空气作氧化剂时,黄县油页岩中干酪根的芳构部分和脂族结构部分同时被氧化。在碱性介质下,常压空气可以直接氧化黄县油页岩,无明显的氧化选择性。     

油页岩原位转化热解反应特征研究综述

近年来,世界能源消耗日渐增加,作为非常规能源之一的油页岩是重要的接替资源。中国油页岩资源量丰富,居世界第四位。原位转化技术作为油页岩开采的主流技术,利用热解反应建立渗流通道,开采页岩油气。基于热解反应阶段、干酪根热解、矿物成分影响与热解协同孔隙结构演化等4个方面对原位转化过程中的热解反应特征进行研究综述：（1）热解反应各个阶段下的热物理演化与热化学反应;（2）干酪根热解的反应机理及其影响因素;（3）无机矿物分解对热解反应的促进与抑制作用;（4）热解反应协同孔隙结构演化的机理及其对微裂缝扩展的促进作用。立足于热解反应这一原位转化中的核心技术问题,力图为热解反应在油页岩与中低成熟度页岩油原位转化中的应用提供一定的参考。     

铁酸钙粘结相自身强度的研究

以烧结矿中的铁酸钙粘结相为研究对象,考察了粘结相自身的抗折、抗压强度随粘结相组成的变化规律.实验考察了不同n(CaO)∶n(Fe2O3)(摩尔比)以及MgO,SiO2和Al2O3含量对铁酸钙粘结相的抗折、抗压强度的影响规律.结果表明,n(CaO):n(Fe2O3)=1∶2时,粘结相的抗折、抗压强度最高,添加MgO使粘结相抗折、抗压强度下降,适量的SiO2(w(SiO2)<3%)能提高粘结相的抗折、抗压强度,但随Al2O3含量的增加,粘结相的抗折、抗压强度下降.     

抚顺油页岩及其残渣的热解性能

用热重分析法研究了抚顺油页岩及其残渣的热解性质与热解动力学.结果显示,油页岩和油页岩渣的热解反应为两个过程:在常温~200℃,主要是水分的挥发,油页岩及其残渣中水的挥发量分别为2.446%和3.202%;在200~600℃,主要是固定碳的热解,失重率分别为16.048%和6.524%.采用Coats-Redfern方法得到了热解反应两个部分的动力学常数,抚顺油页岩的活化能分别为51.84和28.14 kJ/mol,频率因子分别为62.35和0.003 25 min-1;抚顺油页岩渣的活化能分别为36.62和55.05 kJ/mol,频率因子分别为0.009 76和0.341 min-1.另外油...     

油页岩注蒸汽原位开采数值模拟

注高温蒸汽是一种有效的油页岩原位加热开采方法。参考美国绿河地区某油页岩原位电加热开采项目,采用CMG油藏数值模拟软件建立油页岩原位加热开采的数值模型,将其中的电加热井改为注高温蒸汽井,求解油页岩的温度场、干酪根浓度和产油量,对比电加热和蒸汽加热的优缺点,并讨论注入蒸汽速率和加热范围这两个主要因素对油页岩原位开采的影响。结果表明:与电加热相比,注蒸汽加热时油页岩层温度更高,干酪根分解更快,页岩油产量峰值到达时间更早;随注入速率增大、加热范围减小,干酪根热解反应加快,页岩油产出结束较早。     

高效处理含油废水微生物的筛选与驯化

针对含油废水的特点,从盘锦某沥青厂被稠油污染的土壤和该厂含油废水生化处理单元的活性污泥中,经过筛选、驯化实验,获得TA-11,TA-17,HA-9,HD-1共4株对油类物质具有高效降解去除能力的细菌.对筛选出的4株菌进行了含油废水处理实验,4株菌均在pH为7.0、温度为30℃时去除率达到最高值,运行64 h后单一菌株CODcr的去除率最高可达68%;混合菌株对含油废水中CODcr的去除率明显高于单一菌种.     

热解过程中油页岩孔隙率变化规律

为预测原位热解工艺带来的水文地质环境变化,通过控制热解温度和时间的方法研究了不同热解程度油页岩的孔隙率变化规律。从油母质热解造成油页岩孔隙率变化的机理出发,结合油页岩的热解反应速率方程,建立了热解过程中油页岩的孔隙率变化定量模型,并将理论值与实验值进行了对比验证。结果表明:该模型计算结果与实验数据吻合良好,误差较小。可见该孔隙率定量模型能够较准确地计算热解过程中油页岩的孔隙率。     

用高锰酸钾分步氧化法对干酪根结构的研究

本文采用碱性高锰酸钾分步氧化法,并配合现代物理仪器分析,对黄县和茂名两种页岩干酪根进行了组成结构的研究。两种干酪根分别经过16步和15步的仔细氧化,获得占原料碳82.45％和82.24％的有机酸碳收率,其中有占原料碳48.32％和42.24％的产物得到了乙醚、丙酮的溶解抽提。通过对两种干酪根及其氧化产物的元素分析和红外分析及对产物中的溶剂可溶部分的色谱和色质谱分析,证明了两种干酪根的长链脂肪性,并指出两者在组成结构上各自的特征和差异。黄县干酪根脂性强于茂名,其中尤以长链脂性更强。黄县干酪根的芳构分子比茂名少,但具有较强的稠合度。茂名干酪根中芳香组价略多,但稠合度小,而其脂环和甲基取代异构物均多于黄县。对于干酪根中杂原子的存在形式也作了粗略的探讨。通过对分步氧化产物的前后两种馏份及氧化残渣的全面分析验证,提出了对氧化机理的看法。     

Oil cracking： An important way for highly efficient generation of gas from marine source rock kitchen

The potentials of gas generation by kerogen in the late period and by crude oil cracking are closely related to the origin of natural gas in the high- to over mature marine area and their exploration perspectives. The carbon structure of kerogens, with different types and at different evolution stages, have been experimentally studied using the high magnetic field solid ^13C nuclear magnetic resonance technique in order to determine the oil and gas potential of kerogens. Results show that the contents of gas potential carbon（GPC） of types Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ kerogens at the high- to over mature stage are very low, indicating their weak gas-generating capacity and limited gas production; however, the content of oil potential carbon（OPC） of the low mature type Ⅰ kerogen is much higher, implying that a large amount of crude oil generated during the oil-generating period will be the material for later gas generation by oil cracking. The kinetic experiment of gas generation by crude oil cracking shows that, when the temperature is about 160℃（R0=1.6%）, the crude oil will start to produce large amounts of gas; the temperature range for major gas generation of crude oil is higher than that of the kerogens, and the gas production is 2 to 4 times higher than that of kerogens. The natural gas derived from oil cracking （called oil-cracked gas） is much abundant in methyl hexamethylene, which is quite different from the natural gas produced by thermal degradation of kerogens （named kerogen degradation gas） at high- to over mature stage.     

不同离子对氧化锌晶体形貌的影响

以不同Zn盐Zn(CH3COO)2.2H2O,ZnCl2,ZnSO4.7H2O,Zn(NO3)2.6H2O与不同碱NaOH,KOH为原料,制得Zn(OH)42-前驱溶液,使之在水热环境下分解,生成ZnO晶体.产物通过全自动X射线衍射仪(XRD)进行物相分析,扫描电子显微镜(SEM)观测ZnO晶体的形貌和大小.170℃,溶液中的阴离子CH3COO-,SO42-,NO3-,Cl-分别与Na+构成干扰离子对,伴随着晶体生长12 h,晶体成长为片球集状、极性生长明显的花状、极性生长不明显的花状、小尺寸花状ZnO晶体;140℃,溶液中阳离子Na+,K+分别与CH3COO-作为离子对,干扰晶体生长,12 ...