气体热载体干馏炉内压力降的研究

油页岩在气体热载体干馏炉内干馏过程中,由于块状堆料之间存在不同的空隙,导致气体在空隙中通过,由于阻力的作用,压力会产生损失,行成一定的压降。本研究采用散料层阻力损失计算公式和Ergun方程两种方法对干馏炉的压力降进行计算,并与实际压降进行比较,结果发现这两种方法所得理论值与实际值比较接近,而且变化趋势与实际值基本一致,利用Ergun方程更适用于工程运行。     

水热碳化技术处理废弃生物质的研究进展

本文对采用水热碳化技术处理废弃生物质的影响因素进行了综述,并分析了以水热碳化技术处理废弃生物质时的反应机理,以及可采用的分子模拟软件;最后针对利用水热碳化技术处理废弃生物质的方式提出了展望和建议.虽然目前利用水热碳化技术处理废弃生物质的方式在能源、农业和工业等领域具有广阔的应用前景,但该技术在无法连续处理原料、处理过程...     

油页岩干馏过程中H2S释放的数值模拟

油页岩干馏过程中产生的以H2S为主的有害气体污染环境、危害人体健康。针对干馏气中H2S的释放特性进行理论研究,结合试验数据进行油页岩干馏过程中H2S释放特性的数值模拟。所建立模型采用Aspen Plus进行模拟计算,模拟结果与试验结果基本相符。通过模拟计算分析了干馏终温对H2S释放量和释放速率的影响。在特定温度段内,H2S气体释放量和总气体释放量均随干馏终温的升高而增加。模型计算结果与实验值相近,可为研究油页岩干馏过程中硫的转化与分布特性提供有益参考。     

基于13C NMR技术的桦甸油页岩热解行为

基于13C NMR技术,研究了桦甸油页岩及其不同终温下的热解固体残余物中有机质的化学结构,对典型页岩油与热解气的有机组分进行了简要分析。通过对油页岩及其热解固体残余物的谱图分峰拟合分析,获得了芳碳率、脂碳率等11个基本结构参数和平均亚甲基链的碳数、芳环取代度、桥接芳碳与周碳之比3个重要结构参数,探讨了热解过程中相应结构参数的变化特性。结果表明,油页岩在生油阶段开始之前就已经有部分亚甲基基团析出生成烃气或缩合成为芳环,而油页岩的热解过程是芳环不断缩合的过程。结合化学结构与热解固体残余物的潜在产物产率之间的关系可知,油页岩热解固体残余物的热解半焦、热解气的潜在产率分别与油页岩芳碳率、脂碳率成线性关系,而热解油的潜在产率与亚甲基基团率有直接关系。     

油页岩中矿物质对挥发分不凝气释放过程的影响

对桦甸油页岩（OS-R）采用HCl/HF/HNO3处理,分别得到去碳酸盐样品（OS-C）、去碳酸盐及硅酸盐样品（OS-F）以及有机质样品（OS-N）,用XRD鉴别其矿物组成,然后通过TG-FTIR-MS研究有机质脱挥发分机理及不同矿物质对挥发分不凝气释放过程的影响。结果表明：黄铁矿的存在使挥发分不凝气体释放的初始温度明显降低,反应更易进行,且使生成的不凝气产量更高,尤其是对不凝气中H2O生成促进作用更显著;硅铝酸盐的存在使不凝气体产量明显减少,提高了不凝气释放的初始温度,减少了不凝气释放的过程时间。然而碳酸盐的存在能增加不凝气产量,使CO2脱出的初始温度更低。     

油页岩干酪根化学结构特性分析

利用先进的测试技术对5种不同地区的油页岩干酪根分别进行XRD、¹³C NMR与FT-IR分析,获得重要结构信息。通过XRD检测分析,确定5种干酪根以长程无序的聚合状态存在。采用¹³C NMR技术表征出干酪根的碳原子化学结构,并获得碳骨架结构的18个重要参数。最后利用FT-IR技术对干酪根官能团进行定性分析,与 ¹³C NMR实验结果互相验证,得到干酪根化学结构的详细信息。结果表明:油页岩干酪根脂碳结构最多,高达60%～90%。其中又以亚甲基碳为主,有77%～90%,且多数为直链结构,脂环或支链结构较少。芳碳结构除桦甸以单环为主外,其余均为单环和多环结构并存,其中多环结构以迫位缩合为主。氧结构总体以碳氧单键(醇、酚或醚基)和C=O两种形式存在,其中羧基类C=O多于羰基类C=O。变质程度低的干酪根中存在较多C=O,而高变质程度的干酪根则以碳氧单键C-O为主。     

油页岩干馏气与半焦中硫的分布特性

针对桦甸油页岩和汪清油页岩样品,通过程序升温控制干馏法,考察水蒸气质量分数以及操作气速对H2S气体的释放过程的影响,并对干馏后的半焦进行各形态硫分析。结果表明:混合气氛中蒸汽对气态硫的析出具有显著的促进作用,当蒸汽质量分数为22%时,桦甸和汪清油页岩的H2S释放总量分别提高了75.63%和37.16%。同时,气体流速促进硫的析出也较为显著。蒸汽气氛促使整个反应出现2个释放高峰,并且随着蒸汽量的增加,第2个释放高峰更为明显;操作气速的增加对传质具有积极作用;相对而言,桦甸样品的分解更为剧烈,有机硫为最主要的分解部分;在蒸汽与氮气的混合气氛下硫酸盐硫几乎不分解;桦甸样品中的硫更多进入到了干馏气中,而汪清油页岩的干馏气与半焦中的硫含量非常接近,2种样品的油页岩和冷凝水中的硫含量均小于其他2项。     

布气方式对油页岩干馏炉内温度分布的影响

为研发新型气体热载体干馏技术,自主搭建了气体热载体干馏炉试验台。对不同进气方式下的炉内温度分布进行了试验研究。通过采集干馏炉内温度数据,得到炉内沿半径方向和高度方向上温度分布。分析了中心管和边壁同时进气的特点,并与中心管单独进气时进行了对比,研究了联合进气时的温升特性。试验结果表明:中心管单独进气时靠近边壁处存在滞留层,温度较低,与炉内中心处温差较大。采用中心管联合边壁进气可以较大程度改善滞留层温度较低的问题。联合进气时,炉内沿高度方向上升温速率有所不同。试验结果将为进一步研发和改进油页岩气体热载体干馏炉布气方式提供参考和依据。     

严寒地区户用沼气池冬季使用保温增温技术研究

严寒地区由于冬季气温低,导致沼气产气率下降,甚至不产气.本文介绍了一种利用太阳能-沼气锅炉联合运行加热沼气池的方法,可保持沼气池池温,并实现在冬季对池体进行增温,使之在严寒地区可正常工作.     

油页岩气体热载体干馏炉内干馏特性研究

文章利用自行设计搭建的处理量120 kg/d的瓦斯全循环气体热载体干馏炉,通过试验的方法,研究新型气体热载体干馏炉在干馏过程中的一些运行参数和产生的页岩油的一些特性,对现有干馏工艺的改进具有指导意义。试验通过改变油页岩颗粒的粒径,进而改变物料之间的空隙率、空隙结构和进气流量,来研究不同粒径的样品对干馏特性和干馏产物的影响。结果表明:油页岩颗粒的粒径不同,物料之间的空隙率和干馏炉的进气流量不同,导致炉内传热传质的不同,不同粒径的油页岩干馏油收率不同,粒径为20—25 mm的页岩油收率最高。由于气体热载体流量不同,干馏炉内传热传质情况和冷却器的工作负荷也不相同,因此不同粒径的页岩干馏之后,在4个收油点所收到的页岩油质量分数也不相同。