摩洛哥油页岩热解过程中传热及动力学研究
发布时间：2021-11-02 08:49
本文对摩洛哥塔法雅（Tarfaya）地区油页岩及其热解产物进行了基本性质分析,包括油页岩的铝甑分析、工业分析、灰成分分析、元素分析、热值分析、热稳定性分析和机械强度分析,和油页岩干馏所得到页岩油的油品基本性质分析和干馏气组成分析。结果表明,摩洛哥油页岩平均含油率为5.50%,平均硫含量为0.81%,水分和固定碳含量较低,灰分含量较高。页岩油密度为0.9220 g·cm-3,粘度较低,闪点较低,凝点较低,流动性较好,机械杂质含量较低,饱和分、芳香分和胶质含量较高,属于品质较好的轻质页岩油。干馏气中的主要成分是C1、C2、H2、CO2和CO,气体热值为27404.16 kJ/m3,属于高热值干馏气。该部分基本性质分析数据可以为摩洛哥油页岩的综合利用提供参考。本文从传热和动力学两方面探究了油页岩热解过程。主要研究内容为固定床单颗粒油页岩的热解过程,建立了一维球形瞬态传热模型,首先使用传统的解析法对传热过程进行分析,再运用FEA有限元分析两种方法对干馏过程的油页岩...
【文章来源】：中国石油大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
引言
第1章 文献综述
1.1 油页岩概述
1.1.1 油页岩
1.1.2 油页岩的性质
1.2 世界主要地区油页岩概述
1.2.1 亚洲油页岩资源分布
1.2.2 北美洲油页岩资源分布
1.2.3 中东油页岩资源分布
1.2.4 南美洲油页岩资源分布
1.2.5 欧洲油页岩资源分布
1.2.6 大洋洲油页岩资源分布
1.2.7 非洲油页岩资源分布
1.3 块状油页岩干馏技术
1.3.1 基维特(Kiviter)干馏炉
1.3.2 佩特洛瑟克斯(Petrosix)炉
1.3.3 抚顺式干馏炉
1.3.4 方炉
1.4 油页岩热解动力学研究进展
1.4.1 油页岩热解机理
1.4.2 油页岩热解动力学
1.4.3 油页岩热解动力学研究
1.5 本文研究内容和方法
第2章 实验部分
2.1 实验设备及样品
2.1.1 实验试剂和仪器设备
2.1.2 实验样品
2.1.3 热解产物的收集
2.2 摩洛哥油页岩基本性质分析
2.2.1 分析样品的制备
2.2.2 铝甑分析
2.2.3 工业分析
2.2.4 灰成分分析
2.2.5 元素分析
2.2.6 热值测定分析
2.2.7 热稳定分析
2.2.8 机械强度分析
2.3 摩洛哥油页岩热解产物基本性质分析
2.3.1 页岩油基本性质分析
2.3.2 页岩油模拟蒸馏分析
2.3.3 干馏气组成分析
2.4 本章小结
第3章 摩洛哥油页岩及其热解产物性质分析
3.1 摩洛哥油页岩基本性质分析
3.1.1 铝甑分析结果
3.1.2 工业分析结果
3.1.3 灰成分分析结果
3.1.4 元素分析
3.1.5 热值测定分析
3.1.6 热稳定性分析
3.1.7 机械强度分析
3.2 油页岩热解产物基本性质分析
3.2.1 页岩油基本性质分析结果
3.2.2 干馏气组成分析结果
3.3 本章小结
第4章 摩洛哥油页岩热解过程传热研究
4.1 传热模型建立
4.1.1 传热研究的必要性
4.1.2 模型和假设
4.2 解析法传热研究
4.2.1 三维导热
4.2.2 热量传递
4.2.3 温度分布方程
4.3 FEA法传热研究
4.3.1 软件建模和模型参数的确定
4.4 实验数据和模型模拟结果的比较
4.4.1 样品及实验装置
4.4.3 粒径对温度分布的影响比较
4.4.4 升温速率对温度分布的影响比较
4.4.5 模型误差比较分析
4.5 本章小结
第5章 摩洛哥油页岩热解动力学研究
5.1 热解动力学模型的建立
5.1.1 热解缩核模型
5.2 摩洛哥油页岩热解动力学研究
5.2.1 失重与温度的关系
5.2.2 转化率与温度的关系
5.3 缩核模型反应动力学计算结果
5.4 本章小结
第6章 结论
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]世界油页岩资源研究开发利用近况——并记2016年国外两次油页岩国际会议[J]. 王清强,马跃,李术元,钱家麟. 中外能源. 2017(01)
[2]页岩油研究热点与演进历程的知识图谱分析[J]. 张勇,黄炳家,刘惠,高京文. 科技管理研究. 2016(18)
[3]油页岩干馏工艺技术进展[J]. 陈家伟,陈家全. 广州化工. 2016(10)
[4]山东龙口油页岩综合开发利用[J]. 王明山. 矿产综合利用. 2015(06)
[5]三江SJ-IV型方炉在窑街油页岩干馏中的应用[J]. 严兴弢,李自泉. 化学工程与装备. 2015(10)
[6]利用GC-MS与NMR技术研究干馏终温对桦甸页岩油组成性质的影响[J]. 王擎,崔达,迟铭书,张宏喜,许祥成. 化工学报. 2015(07)
[7]世界油页岩资源的开发利用现状[J]. 侯吉礼,马跃,李术元,藤锦生. 化工进展. 2015(05)
[8]页岩油的母体——油页岩[J]. 王大锐. 石油知识. 2015(02)
[9]油页岩热物理特性试验与高温热破裂数值模拟研究[J]. 于永军,梁卫国,毕井龙,耿毅德,康志勤,赵阳升. 岩石力学与工程学报. 2015(06)
[10]油页岩开发利用技术进展[J]. 罗万江,兰新哲,宋永辉. 化学工业. 2014(09)
硕士论文
[1]大庆油页岩热解动力学及模型研究[D]. 卞云霞.大连理工大学 2014
本文编号：3471723
【文章来源】：中国石油大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
引言
第1章 文献综述
1.1 油页岩概述
1.1.1 油页岩
1.1.2 油页岩的性质
1.2 世界主要地区油页岩概述
1.2.1 亚洲油页岩资源分布
1.2.2 北美洲油页岩资源分布
1.2.3 中东油页岩资源分布
1.2.4 南美洲油页岩资源分布
1.2.5 欧洲油页岩资源分布
1.2.6 大洋洲油页岩资源分布
1.2.7 非洲油页岩资源分布
1.3 块状油页岩干馏技术
1.3.1 基维特(Kiviter)干馏炉
1.3.2 佩特洛瑟克斯(Petrosix)炉
1.3.3 抚顺式干馏炉
1.3.4 方炉
1.4 油页岩热解动力学研究进展
1.4.1 油页岩热解机理
1.4.2 油页岩热解动力学
1.4.3 油页岩热解动力学研究
1.5 本文研究内容和方法
第2章 实验部分
2.1 实验设备及样品
2.1.1 实验试剂和仪器设备
2.1.2 实验样品
2.1.3 热解产物的收集
2.2 摩洛哥油页岩基本性质分析
2.2.1 分析样品的制备
2.2.2 铝甑分析
2.2.3 工业分析
2.2.4 灰成分分析
2.2.5 元素分析
2.2.6 热值测定分析
2.2.7 热稳定分析
2.2.8 机械强度分析
2.3 摩洛哥油页岩热解产物基本性质分析
2.3.1 页岩油基本性质分析
2.3.2 页岩油模拟蒸馏分析
2.3.3 干馏气组成分析
2.4 本章小结
第3章 摩洛哥油页岩及其热解产物性质分析
3.1 摩洛哥油页岩基本性质分析
3.1.1 铝甑分析结果
3.1.2 工业分析结果
3.1.3 灰成分分析结果
3.1.4 元素分析
3.1.5 热值测定分析
3.1.6 热稳定性分析
3.1.7 机械强度分析
3.2 油页岩热解产物基本性质分析
3.2.1 页岩油基本性质分析结果
3.2.2 干馏气组成分析结果
3.3 本章小结
第4章 摩洛哥油页岩热解过程传热研究
4.1 传热模型建立
4.1.1 传热研究的必要性
4.1.2 模型和假设
4.2 解析法传热研究
4.2.1 三维导热
4.2.2 热量传递
4.2.3 温度分布方程
4.3 FEA法传热研究
4.3.1 软件建模和模型参数的确定
4.4 实验数据和模型模拟结果的比较
4.4.1 样品及实验装置
4.4.3 粒径对温度分布的影响比较
4.4.4 升温速率对温度分布的影响比较
4.4.5 模型误差比较分析
4.5 本章小结
第5章 摩洛哥油页岩热解动力学研究
5.1 热解动力学模型的建立
5.1.1 热解缩核模型
5.2 摩洛哥油页岩热解动力学研究
5.2.1 失重与温度的关系
5.2.2 转化率与温度的关系
5.3 缩核模型反应动力学计算结果
5.4 本章小结
第6章 结论
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]世界油页岩资源研究开发利用近况——并记2016年国外两次油页岩国际会议[J]. 王清强,马跃,李术元,钱家麟. 中外能源. 2017(01)
[2]页岩油研究热点与演进历程的知识图谱分析[J]. 张勇,黄炳家,刘惠,高京文. 科技管理研究. 2016(18)
[3]油页岩干馏工艺技术进展[J]. 陈家伟,陈家全. 广州化工. 2016(10)
[4]山东龙口油页岩综合开发利用[J]. 王明山. 矿产综合利用. 2015(06)
[5]三江SJ-IV型方炉在窑街油页岩干馏中的应用[J]. 严兴弢,李自泉. 化学工程与装备. 2015(10)
[6]利用GC-MS与NMR技术研究干馏终温对桦甸页岩油组成性质的影响[J]. 王擎,崔达,迟铭书,张宏喜,许祥成. 化工学报. 2015(07)
[7]世界油页岩资源的开发利用现状[J]. 侯吉礼,马跃,李术元,藤锦生. 化工进展. 2015(05)
[8]页岩油的母体——油页岩[J]. 王大锐. 石油知识. 2015(02)
[9]油页岩热物理特性试验与高温热破裂数值模拟研究[J]. 于永军,梁卫国,毕井龙,耿毅德,康志勤,赵阳升. 岩石力学与工程学报. 2015(06)
[10]油页岩开发利用技术进展[J]. 罗万江,兰新哲,宋永辉. 化学工业. 2014(09)
硕士论文
[1]大庆油页岩热解动力学及模型研究[D]. 卞云霞.大连理工大学 2014
本文编号：3471723
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