竹加工剩余物与聚丙烯共催化热裂解的研究

采用专用的工艺共裂解竹加工剩余物与聚合物废弃物,优化竹加工剩余物与聚丙烯共催化热裂解工艺。实验以转化率及转化组分为指标,对物料配比、反应温度、催化剂等因素进行对比实验;以气相色谱分析气体产物中各组分的分布。结果表明,在物料比为6∶4,温度为440℃时,使用分子筛催化剂,能促进反应程度,生物质与聚合物共热解具有协同作用,提高转化率,气体烃C3和C4占总气体烃的67.41%。     

催化裂解废旧轮胎的试验研究

以动态搅拌装置催化裂解轮胎胶粉实验平台,研究了温度(450~700℃)对轮胎胶粉热解产物分布的影响;并且对比了多种催化剂,包括:NaOH、CaO、Fe粉、Fe_2O_3、C粉以及高炉渣,对轮胎胶粉裂解产物分布的影响。目的是寻找到适合轮胎胶粉裂解的催化剂与使用含量。结果表明,裂解油产率随着裂解炉温度的升高先增加后减小,当试验温度为550℃时,裂解油产率最高。在最佳试验温度550℃时,对比了多种催化剂对各裂解产物组分分布的影响。得出结论:550℃,35%的NaOH含量得到最高裂解油产率。550℃,45%的Fe粉含量,对固体产物分布影响最大。550℃,高炉渣所占比重为35%时,得到的气体产物最多。     

生物质高温热解气、液、固三相产物及碳烟生成特性

为了研究生物质高温热解气化特性,特别是在此过程中碳烟的形成机理,在一维沉降炉内对麦秆和杨树木屑于900~1 300℃进行高温热解,收集热解产生的气、液、固三相及碳烟产物,对热解产物的产率(产物与生物质干基的质量比)、形貌及组分进行分析,对比了两种生物质热解产物特性并重点分析热解碳烟的形成机理。结果表明,麦秆、木屑热解碳烟的产率随着温度的升高而升高,分别为0.28%~2.40%和0.34%~6.30%,热解焦炭的产率随着温度的升高逐渐降低,分别为2.8%~7.3%和0.29%~2.9%。木屑由于具有较高的木质素和纤维素组分,会产生更多的碳烟;麦秆由于具有高灰分和抽提物含量,会生成更多的焦炭。麦秆的不凝性气体产率为47%~69%,木屑的为59%~77%,热解产气率总体随温度的升高而升高。两种生物质热解的焦油产率均低于1.6%,温度升高至1 200℃时焦油完全转化,焦油的组分几乎均为芳烃类物质。生物质的热解过程中,在900~1 100℃时,碳烟的形成为小分子烃类气体裂解和大分子焦油缩聚机理共同作用的结果,在温度超过1 100℃时,增长的碳烟主要是通过小分子烃类气体裂解的途径生成。     

生物质的流化床热解实验研究

用小型流化床实验台对4种农林生物质废弃物进行热解实验研究．研究发现：对所研究的生物质试样,热解温度低于500℃时,液态产物产率随着温度增加而增加．在500～600℃之间液态产物产率达到最大．当热解温度超过600℃时,液态产物产率随着温度增加而减少,气体产物产率增加,半焦产率下降．对于所研究的生物质,松木屑和甘蔗渣的半焦产率远远低于花生壳和谷壳的半焦产率．这可能是由于松木屑和甘蔗渣灰含量低于后两种生物质;另一方面也可能是由于松木屑和甘蔗渣中的无机物质（Na和K）的含量较多的缘故．     

管式炉中温度对玉米秸秆慢速热解特性的影响分析

热解终温和升温速率是玉米秸秆热解的重要影响因素。基于玉米秸秆慢速热解原理,采用热重和管式炉热解取样方法对玉米秸秆的慢速热解特性进行实验分析。取升温速率(20℃/min,30℃/min,40℃/min,50℃/min,60℃/min)和终温(300℃,400℃,500℃,600℃,700℃)作为影响因素,以热解产物(残炭、生物质焦油和热解气体)的产率作为评价分析指标,并对不同终温条件下的热解气体成分进行定量分析。试验结果表明,随着升温速率的增加(20~60℃/min),残炭产率和气体产率略有变化;而焦油产率有较大幅度的提升,可从12%提升至18%。热解终温的升高,使固体残渣中的挥发分进一步析出,残炭产率下降;终温为600℃时,焦油产率达到极大峰值,最高可达18%,峰值温度前,焦油产率随终温的增加而增加,当终温大于峰值温度后,焦油产率迅速减少;气体产率随温度的升高而增加,热值也随之增加,在700℃时,低位热值为10.22MJ/Nm~3。     

城市污水污泥热解实验及产物特性

采用外热式固定床热解装置，在250～700℃温度范围内对污水污泥进行了常压热解实验．研究了不同热解终温时固、液、气产物的燃料特性．结果表明，随着热解温度的提高，固体产物挥发分减少，固定碳和灰分增加，在250～450℃挥发分随热解温度变化较快，450～700℃时变化趋缓；固体产物热值在低温段较高，350℃时达到32475．6lkJ／kg，而后随热解温度的升高而降低．通过对热解油状产物性能评价，除N、S含量超标外，其他性能都可满足燃料油的要求（SH0536-95）．根据气相色谱的分析结果，温度在250～450℃时，热解气主要为CO2；在450～700℃时，气体中H2、CH4和CO等可燃气体含量逐渐增加，600℃时气体的热值最高，达到15530kJ／m^3．实际应用中在450～600℃下热解为宜．     

氧化钙对褐煤和无烟煤热解特性影响

为研究CaO对褐煤和无烟煤热解特性影响,采用实验室小型固定床反应器对锡林郭勒褐煤(X)和宁夏石嘴山无烟煤(SH),进行热解实验,研究了CaO对热解三相产物分布规律影响。实验结果表明:在500~600℃时,添加2%CaO后褐煤热解生成CO_2的产率小于未添加CaO煤样热解生成CO_2的产率,添加CaO与否对其他3种气体H_2,CH_4,CO产率影响不大;与未加入CaO的褐煤煤样相比,加入CaO的褐煤煤样在相应温度下热解气相产物产率小幅度降低,且随着热解温度的升高,加入CaO的褐煤煤样气相产物产率增加速率大于未加入CaO的褐煤煤样。褐煤脱挥发分主要在600℃之前的热解阶段,而对于无烟煤来说,CaO在中温热解阶段对挥发分的脱除具有促进作用。对于褐煤半焦来说,加入2%CaO一直作为灰分存在半焦中,且随着热解温度的升高,褐煤半焦在高温时反应活性较高,发生热缩聚反应,导致半焦中有机质含量降低,以上2种原因直接导致褐煤半焦灰分升高;对于无烟煤来说,灰分增加主要是由于CaO的加入。     

热溶对红柳林煤低温热解行为的影响

以正己烷为溶剂,考察了热溶温度对红柳林煤(HL)热溶行为的影响,并研究了不同热溶温度下残渣的热解特性。结果表明:随着热溶温度从260℃升高至340℃,热溶萃取的小分子化合物(包括焦油和水的液相产物以及气相产物)的产率逐渐从7.10%增加至11.96%。热溶处理对原煤热解行为的影响显著,经过热溶处理后原煤热解析出的挥发分的产率则从28.02%降至10.49%~21.38%。随着热溶温度从260℃升高至340℃,热溶残渣热解过程中析出物质的产率从21.38%降至10.49%,液相产物的产率从12.01%降至3.72%,气相产物的产率稍有降低。煤中的小分子化合物是煤低温热解过程的"活性"物质,它不仅是化合物热解液相产物的组成部分,还可为煤的主体结构热解供氢,促进煤热解向焦油和气体的转化。     

含Cd油菜秆热解实验研究

以含Cd油菜秆(Cd-RS)为研究对象,通过热解实验研究重金属Cd对油菜秆(RS)热解产物的影响规律以及Cd在油菜秆热解过程中的迁移转化机制。研究结果表明:Cd-RS生物油产率随热解温度升高呈先升高后降低趋势,并在500℃达到最大值,为50.95%;适量Cd可有效提高生物油和生物炭产率,同时大幅降低生物气产率。Cd导致气体产物中的H2体积分数升高,CO2,CO和CH4体积分数降低,同时气体热值大幅降低。相比于RS,Cd-RS热解炭中的固定组分的质量分数降低,挥发分和灰分质量分数升高,C和H质量分数降低,O质量分数升高,热值大幅下降。随着热解温度从400升至600℃,Cd的保留率从84.97%快速降至4.29%,适当降低热解温度可有效防止油菜秆中Cd的挥发,油菜秆中的Cd经热解后以单质Cd,CdO和CdS形式存在于热解残炭中,其对环境的危害性大大降低。     

桉木APMP制浆废液固形物的热解特性

采用热重-傅里叶红外光谱联用(TG-FTIR)技术对桉木碱性过氧化氢法(APMP)制浆废液固形物(ASLS)热裂解过程中主要挥发性产物的释放规律进行了研究,结合高温静态水平管式炉快速热解及气相色谱(GC)、气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)对挥发分组成进行了确认.TG-FTIR结果表明,ASLS热解过程分为3个阶段,热解温度区间分别为200 ～371℃、371 ～530℃和745 ～986℃,第1热解阶段的主要产物为CO2,占总产物的90％以上,第2热解阶段的主要产物为CO2、CH4、醛酮类化合物和酚醇类化合物,第3热解阶段的主要产物为CO.GC分析结果显示,H2、CH4、CO、CO2、C2 H4和C2H6是热解的主要不可冷凝产物.GC-MS分析结果表明:醛酮类和酚类化合物是ASLS热解过程中的主要可冷凝产物,这与TG-FTIR结果相一致；醛酮类化合物在600℃左右达到最大产率41.43％.     

Experimental evidence for formation water promoting crude oil cracking to gas

Crude oil cracking to gas is the key to determining the exploration potential and strategy for deep hydrocarbon resources.Identifying the factors that affect the threshold and potential of crude oil cracking to gas as well as other possible influencing factors will provide the scientific basis for deep hydrocarbon exploration.A comparison of pyrolysis simulation experiments of crude oil,hydrous crude oil,and various water media under a constant temperature(350℃) and pressure(50 MPa) shows that water plays a large role in crude oil cracking to gas.(1) When water is added,the gas yields increase significantly,including those of alkane gases and non-hydrocarbon gases:the yield of alkane gases increases 1.8-3 times;the yields of H2 and CO2 also increase significantly.This means that water takes part in the process of crude oil cracking to gas,and supplies hydrogen.Therefore,the presence of water will dramatically enhance the potential of crude oil cracking to gas.(2) Mg2+ ions in the formation water promote the crude oil + water reaction to some extent and increase the total yield of alkane gases and the yields of both H2 and CO2 ;more interestingly,the i-C4/n-C4 and i-C5/n-C5 ratios increase significantly.This indicates that Mg2+ ions in formation water act as a catalyst,and a disproportionation reaction is involved in the crude oil + water reaction.This study helps us to understand the factors influencing crude oil cracked gas and to evaluate the hydrocarbon resources in deep sedimentary basins.     

含油污泥真空热裂解的研究

采用真空热裂解的方法处理含油污泥,研究热解终温、体系压力、保温时间和冷凝温度对热解产物产率的影响。实验结果表明:在热解终温为500℃,体系压力为10 kPa,保温时间为30 min,冷凝温度为-20℃的条件下,可得到热解固体渣、热解液和热解气的产率分别为9.4%,85.8%和4.8%;分离热解液的水分后得到油产率为原含油污泥的31.25%;采用真空热裂解的方法,能实现含油污泥全组分清洁循环利用。     

退役硅橡胶复合绝缘子热降解行为的研究

采用在线热裂解-气质联用（Py-GC-MS）技术对废旧硅橡胶复合绝缘子在不同温度下（300 ℃,400 ℃,500 ℃,600 ℃）的热降解行为进行了研究,并通过质谱中裂解产物的碎片离子信息对其裂解机理进行探究。结果表明：硅橡胶裂解产物为一系列二甲基硅氧烷环体及少量的链状硅氧烷,主要环体为六甲基环三硅氧烷（D₃）、八甲基环四硅氧烷（D₄）及环五硅氧烷直至环九硅氧烷;较高的裂解温度下,大环基本裂解完全,仅剩小环裂解产物。因此用热裂解处理废旧硅橡胶时,温度需要达到500 ℃及以上才会有较好的效果。     

Mass balance calculation of the pyrolysates generated from marine crude oil： A prediction model of oil cracking gas resources based on solid bitumen in reservoir

Oil cracking gas plays an important role in the resources of natural gas in the basins with high and over mature marine source rocks in China. The prediction of the oil cracking gas resources becomes nec-essary and urgent in the gas exploration in these basins. A marine crude oil sample was pyrolyzed using sealed gold tubes system. The pyrolysates including gas,liquid and solid were quantitatively analyzed. Based on the pyrolysis data and kinetic calculation,the yield correlativity among gas,liquid and solid products was regressed with high correlative coefficients to establish a prediction model suitable for the resource estimation of oil cracking gas. The verification formula for this model was also established on the principle of mass conservation. The affecting factors and the application precondi-tions of this prediction model were discussed. This model would enlighten and provide some new ideas for the resource assessment of natural gas in the high and over mature marine carbonate source rock areas in China. It is expected to be valuable in gas exploration.     

焦化蜡油中芳香分的催化裂化特性及其对饱和分裂化性能的阻滞作用

采用糠醛抽提,从焦化蜡油(CGO)中抽提分离出芳香分,考察芳香分的催化裂化反应特性及其对饱和分催化裂化反应性能的阻滞作用。结果表明:糠醛对CGO中的芳烃具有较好的抽提效果,减弱了稠环芳烃对饱和烃的竞争吸附和对其反应的阻滞作用,使CGO抽余油的催化裂化性能明显优于CGO原料油,转化率提高了15.3个百分点,而芳烃抽出油的转化率比CGO原料油降低了16.1个百分点;剂油比对提高芳烃抽出油转化率和目的产品收率的效果最为显著,质量空速的效果次之,而反应温度的效果最差;芳烃抽出油不仅本身很难催化裂化,而且还阻碍了饱和分的有效催化转化,从而使原料的转化率下降,目的产品收率降低,焦化蜡油中的多环或稠环芳烃是制约其有效催化转化的关键因素之一。     

油茶籽快速热裂解及产物分析

采用居里点热裂解仪-气相色谱-质谱(CP-GC-MS)联用分析技术,分别对油茶籽仁和种壳在358～590 ℃条件下进行快速裂解,并对产物组分进行了分析。结果表明,随着温度的增加,热裂解产物中的组分种类逐渐增加。籽仁热裂解产物主要为脂肪酸,此外还包括糠醛、β-香树脂醇和维生素E等附加值比较高的物质; 种壳的热裂解产物中,脂肪酸的含量占5%左右,主要的产物还包括苯酚类化合物,在产物中还检测到糠醛、香草醛和丁子香酚等附加值比较高的化合物。分析认为,油茶种壳的热裂解产物包含多种工业、医药以及食品行业所需求的原料,同时,产物中的长碳链烯烃类物质可作为生物质能源进行利用。     

乙烯裂解C9馏分热聚合制备石油树脂研究

以乙烯裂解副产C9馏分为原料,采用热聚合反应C9制备石油树脂．探讨了反应时间、反应温度和反应压力对石油树脂收率、色度的影响．树脂的收率随着反应时间的延长和反应温度的升高而增大,当反应温度超过240℃,反应时间超过8h后,石油树脂的收率趋于稳定;随着反应时间的延长,树脂的软化点逐渐降低,树脂的色度逐渐增大．综合分析得适宜的C9石油树脂制备工艺条件为：反应时间8h,反应温度230℃,反应压力0．6MPa．     

Oil cracking to gases： Kinetic modeling and geological significance

A Triassic oil sample from LN14 of Tarim Basin was pyrolyzed using the sealed gold tubes at 200-620℃under a constant pressure of 50 MPa. The gaseous and residual soluble hydrocarbons were analyzed. The results show that the cracking of oil to gas can be divided into two distinct stages: the primary generation of total C1-5 gases from liquid oil characterized by the dominance of C2-5 hydrocarbons and the secondary or further cracking of C2-5 gases to methane and carbon-rich matters leading to the progressive dryness of gases. Based on the experimental data, the kinetic parameters were determined for the primary generation and secondary cracking of oil cracking gases and extrapolated to geological conditions to predict the thermal stability and cracking extent of crude oil. Finally, an evolution model for the thermal destruction of crude oil was proposed and its implications to the migration and accumulation of oil cracking gases were discussed.     

Thermal cracking of n-octodecane and its geochemical significance

The mechanism of carbon isotopic fractionation for gaseous hydrocarbons is revealed by investigating the residual liquid hydrocarbons in laboratory pyrolysates of n-octodecane. The results indicate that cracking and polymerization in the relatively low temperatures and dispropor-tionation reactions leading to light hydrocarbons and pol-yaromatic hydrocarbons at high temperatures are probably causes for the carbon isotope reversal of gaseous hydrocarbons that is commonly observed in pyrolysis experiments. This study provides significant insight for quantitative modeling of natural gas δ13C values and aid in the identification and assessment of natural gases derived from oil cracking.     

废弃电路板环氧树脂真空热解及产物分析

在真空条件下,应用程序升温的管式炉反应器对废弃电路板中环氧树脂热解规律进行研究,考察不同的热解终温、升温速率、真空度(压力)及保温时间等各种因素对产物产率的影响.此外,利用傅里叶红外(FT-IR)和气质联用(GC/MS)技术对热解油产物进行表征分析.实验结果表明:温度对产物产率的影响最大,升温速率、真空度及保温时间对热解产物产率也有重要影响.选择适当的热解温度(400～550 ℃)、升温速率(15～20 ℃/min)、真空度(压力15 kPa)及保温时间(30 min)有利于提高热解液体产品的产率;热解油的主要成分是酚类物质,其总含量为84.08%,其中,含溴化合物含量为15.34%.