油页岩热解中间产物的反应特性

发布时间：2019-11-01 21:34

【摘要】：对油页岩在不同终温热解所得半焦进行溶剂萃取,得到了热解中间产物(热解沥青)和终产物.采用气相色谱-质谱联用仪分析了热解沥青和页岩油的组成,采用热裂解-气相色谱-质谱联用仪检测了热解沥青的裂解产物,并与热解页岩油进行对比,研究了油页岩热解沥青的反应特性.结果表明,油页岩热解沥青在最快产油阶段生成最多且稳定存在,375℃时收率最大;375~400℃时热解产油速率最大,热解沥青收率下降,表明热解沥青在高温下不稳定,有机质生成中间产物后便转化成终产物.随热解温度升高,热解沥青中轻质组分含量增加.杂原子化合物最先从有机质上断裂进入中间产物,而热解油中烯烃化合物大部分来自有机质直接裂解,来自热解沥青裂解的较少.热解温度升高,热解沥青的裂解产物中烯烃含量增加,且热解沥青中芳香烃的长侧链易通过裂解变短.
【图文】：

1320过程工程学报第17卷所示.由表可知，热解沥青的裂解产物中杂原子化合物种类与相同温度下页岩油的杂原子化合物种类类似，含醇、酮、腈和其它结构复杂的杂原子化合物，未检测到醚类.油页岩干酪根热解时，醚键最先断裂[21]，生成醇、酮类化合物.页岩油中的醇类化合物含量明显多于热解沥青的裂解产物，而酮类物质的含量相反.PyrolysisintermediateShaleoil图5油页岩热解中间产物的裂解产物和页岩油组分中的芳香烃结构式Fig.5Aromaticmolecularstructureindecompositionproductsofpyrolysisintermediateandshaleoil表4页岩油和热解沥青裂解产物的杂原子化合物组成Table4Heteroatom-containingcompoundscompositioninshaleoilanddecomposedproductsofpyrolysisasphaltCompoundRelativecontent(%)ShaleoilDecomposition400℃525℃400℃525℃Alcohol5.636.783.734.03Ketone1.270.676.347.88Nitrile1.900.766.324.78Heteroatom-containingcompound3.162.593.454.51Total11.6910.8019.8421.204结论对油页岩不同终温下热解终产物和中间产物(热解沥青)的收率进行了对比，采用气相色谱-质谱联用仪和热裂解-气相色谱-质谱联用仪进行分析，研究了热解中间产物的生成及反应特性，得到如下结论：(1)油页岩热解中间产物在一定温度下(最快产油速率阶段)能生成并稳定存在.热解终产物和热解中间产物同时生成，中间产物能不断继续分解，转化为油气，或残留在半焦中.(2)不同温度下热解沥青组成相同，但含量不同；随温度升高，热解沥青的轻组分增加，而重质组分减少.(3)热解沥青的裂解产物中脂肪烃含量最多，，芳烃含量很少.脂肪烃以烷烃为主，芳香烃主要以单环化合物形式存在，杂原子以醇、酮、腈和其它结构复杂的杂原子化合物?

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