基于油页岩热解的FLASHCHAIN模型研究

发布时间：2017-06-17 10:09

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【摘要】：能源的有效开发与合理利用是国家可持续发展的焦点问题,在国民经济的发展中占有重要地位。油页岩作为一种重要的石油补充及替代能源,以其巨大的存储量、多元化的利用层次,引起了世界范围内的广泛关注。为合理并高效的利用这一能源,必须对其进行基础性研究。油页岩的物理化学结构特征是油页岩大量开发与高效利用的重要基础,先进的测试技术和方法为揭示油页岩的物理化学结构提供了便利。在此基础上发展起来的大分子网络热解模型则更好的给出了热解反应的合理变化过程。本文采用固体13C-NMR核磁共振技术表征汪清4个矿区油页岩的碳骨架结构,分析并计算出了样品的团簇化学结构参数,包括团簇平均碳原子数,芳碳原子数、脂碳原子数及芳环数。在TG-FITR热重红外分析仪上进行了油页岩的热解实验,得到热解产物的生成规律。结合样品团簇化学结构参数,采用基于油页岩结构的FLASHCHAIN模型模拟其热解产物的生成过程,模拟结果与TG-FITR实验数据符合较好,印证了模型预测的合理性。因此,本文通过对油页岩热解过程中轻质气体研究,结合热解脱挥发份反应的FLASHCHAIN模型,预测了FLASHCHAIN模型是否适用于汪清油页岩热解,以此来揭示油页岩大分子结构与反应性的关系,并从本质上揭示油页岩本证热解反应机理。为今后油页岩大量合理开发和利用奠定理论基础。
【关键词】：~(13)C-NMR 结构参数 TG-FTIR FLASHCHAIN 油页岩 热解
【学位授予单位】：东北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TE62
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-10
• 主要符号表10-12
• 第1章 绪论12-19
• 1.1 课题的背景及意义12-15
• 1.1.1 能源现状12-13
• 1.1.2 油页岩资源13-14
• 1.1.3 FLASHCHAIN介绍14-15
• 1.1.4 课题研究的意义15
• 1.2 国内外研究现状15-17
• 1.2.1 国外研究现状15-16
• 1.2.2 国内研究现状16-17
• 1.3 主要的研究内容及方法17-18
• 1.4 创新点18-19
• 第2章 FLASHCHAIN模型相关实验研究19-30
• 2.1 实验样品19-20
• 2.2 ~(13)C-NMR核磁共振实验20-23
• 2.3 热重-红外联用实验23-29
• 2.4 本章小结29-30
• 第3章 FLASHCHAIN子模型30-35
• 3.1 DISCHAIN模型30-32
• 3.2 DISARAY模型32-33
• 3.3 FLASHTWO模型33-34
• 3.4 本章小结34-35
• 第4章 FLASHCHAIN模型热解模拟研究35-45
• 4.1 模型简介35
• 4.2 模型机理35-38
• 4.2.1 氧的释放机理36-37
• 4.2.2 氮的释放机理37-38
• 4.3 模型参数38-40
• 4.3.1 分子量求解38
• 4.3.2 预测公式38-40
• 4.4 预测与讨论40-44
• 4.4.1 80℃/min升温速率下热解模拟41-42
• 4.4.2 40℃/min升温速率下热解模拟42-44
• 4.5 本章小结44-45
• 结论45-47
• 参考文献47-51
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果51-53
• 致谢53

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本文编号：458054