利用热重仪进行颗粒页岩干馏的研究

将LCT-1型热重仪进行改进,使该仪器既能在干馏过程中测得失重的变化,又能测定颗粒页岩中心和外表面的温度,从而能较精确方便地考察抚顺和茂名页岩不同粒径、不同加热温度对干馏时间的影响。试验表明,在恒速升温的加热条件下,对于10mm粒径页岩,其中心温度稍低于表面温度,在500℃时,抚顺页岩内外温差仅2℃,茂名页岩为4℃。试验数据的处理可用总包一级反应模型来描述颗粒页岩的干馏过程,根据计算,抚顺页岩在恒温下干馏所需时间与其粒径的平方成正比,而茂名页岩干馏时间则与粒径成正比。     

预脱蜡对油页岩干馏炼油的影响

以吉林桦甸油页岩为研究对象。通过用有机溶剂单级萃取的方法在油页岩干馏前脱蜡。脱蜡后的油页岩样在试验初温20℃,试验终温520℃,升温速率10℃/min,终温停留时间30 min,进行油页岩干馏试验研究。为了研究脱蜡对页岩油品质的影响规律,对桦甸页岩油性质进行了测试,包括馏程、元素分析等,并进行深入分析。研究结果表明,脱蜡对页岩油的各项品质是有一定影响的,油页岩干馏前脱蜡对油页岩含油率影响不大且用苯溶剂萃取后的油页岩还比未萃取的页岩含油率略高;而且脱蜡能提升页岩油中的轻馏分组分。通过元素分析的数据变化也可以看出预脱蜡有利于提高页岩油的质量。     

基于氢谱核磁技术的桦甸页岩油化学结构特性分析

对桦甸油页岩进行不同终温的干馏实验收集页岩油,通过对不同终温的页岩油进行氢谱核磁实验分析,以期考察油页岩干馏过程中热解产物所发生的物理化学变化,为油页岩干馏工艺提供数据支持。分析结果表明,随着热解终温的升高,芳烃百分含量略有减小,其中单环芳烃含量随着温度的升高而减小,多环芳烃含量则逐渐增加。环烷烃相对百分含量随着温度的升高而减小,链烷烃含量也呈增加趋势。干馏过程所生成页岩油的化学结构组成发生复杂的化学变化,且随干馏终温的变化影响着页岩油化学结构参数,如烷基侧链的脱除、芳香环的缩合反应、环烷环的脱氢反应与断环反应等。     

桦甸油页岩固体热载体快速热解法干馏研究

建成了处理能力为 １０ｋｇ／ｈ固体热载体快速热解法干馏（简称新法干馏）连续实 验装置。在此装置上进行了桦甸油页岩热解实验，油页岩粒度０．５—２．５ｍｍ； 页岩灰 渣是热载体，温度为７００—７５０℃；油页岩干馏温度范围为４４５～５２４℃；热载体与原 料页岩比为３—４．油收率最佳干馏温度为４９０℃左右，油收率可达低温干馏试验收 率的 ９０％以上。干馏煤气热值 １４．６—２５．６ＭＪ／ｍ３．页岩灰渣含碳甚低。桦甸油页 岩采用新法干馏技术有一定经济效益。     

油页岩干馏残渣与含油污泥混烧特性

采用热重红外联用技术对油页岩干馏过程中产生的两种固体废弃物油页岩干馏残渣和含油污泥进行混烧实验,通过分析燃烧特性曲线、燃烧特性参数、混烧协同作用、样品中各组分的燃烧特性、混烧动力学参数及气体产物的析出特性,对两种固体废弃物的混烧特性进行了研究。结果表明,油页岩干馏残渣和含油污泥的混烧过程可分为三个阶段。含油污泥的掺入改善了干馏残渣的燃烧状况。干馏残渣与含油污泥的混烧协同作用主要发生在第一阶段和第二阶段。干馏残渣和含油污泥在不同燃烧条件下会出现相互促进或相互抑制的现象。高斯分峰拟合结果表明,混烧过程可分为五个燃烧子反应。基于高斯分峰拟合的Coats-Redfern法计算结果表明,各样品以及各样品中各组分的活化能均不同。含油污泥比例的变化对5个燃烧子反应的影响不同。Friedman法计算结果表明,三个混烧阶段的活化能分别处于50～150、150～200、250～350 k J/mol内。含油污泥促进了干馏残渣的前期和中期的燃烧,但没有改善其后期的燃烧。红外技术分析结果表明,各样品的气体析出规律一致。CO与CO_2排放量的相对值与含油污泥比例不成正比,表明高含油污泥比例不利于充分燃烧。     

抚顺油页岩干馏渗透实验研究

为了为地下原位开采页岩油提供一定的理论依据,在高温高压蒸汽作用下进行了油页岩的干馏实验,以及干馏后油页岩的三轴渗透实验.结果表明:①高温高压蒸汽可以有效地干馏油页岩并带走页岩油;②高温高压蒸汽作用下油页岩会产生大量的裂缝,从而提高油页岩的渗透性;③油页岩干馏后渗透系数是体积应力和孔隙压的函数,其关系仍然服从指数规律.实验结果对地下原位开采页岩油有一定的指导意义.     

油页岩基多联产技术研究

抚顺矿业集团对油页岩进行炼油所采用的工艺为抚顺式干馏工艺。本文简要介绍了该工艺的发展历史,重点介绍了抚顺矿业集团研发出的三种抚顺式干馏工艺的流程、产品及主要技术特点。研究结果表明,抚顺矿业集团对油页岩资源的开发利用已经形成了油、热、电、化工等多联产产业体系。     

济阳拗陷沙河街组页岩与美国Bakken组页岩储层“甜点”特征对比

从源岩到储层的思路,探讨济阳拗陷沙河街组页岩和美国Bakken组页岩储层特征和形成机理.通过对Bakken组和沙河街组页岩有机地球化学分析、岩性分析、储层物性分析和矿物学分析,表明沙河街组页岩储层“甜点”特征为:有机质以Ⅰ型干酪根为主;wTOC＞2.36％,R.为0.76％～0.90％;主要为纹层状泥灰岩、泥质白云岩、灰质泥岩、油泥岩和油页岩;孔隙度＞3％,渗透事＜0.5×10-3 μm2;脆性矿物质量分数＞20％;合油饱和度为60％～90％储层厚度为13.60～90 m;储层主要为沙三下亚段.对比Bakken有利页岩储层地质特征表明,Bakken组页岩储层“甜点”特征为:有机质以Ⅰ型干酪根为主;wTOC＞5.36％,R为0.51％～0.72％;砂质白云岩;孔隙度＞3％,渗透率＜0.1×10-3μm2;脆性矿物质量分数＞50％;含油饱和度为50％～71％;储层厚度为3.10～12.20 m;Bakken中段为优质储层段.沙河街组和Bakken组页岩储层形成的机理主要为有利的矿物组合和普遍发育的超压.     

不同去矿化方式对油页岩干馏特性的影响

我国有丰富的油页岩资源,而油页岩中含有大量无机矿物质,不利于页岩油的干馏提取。利用HCl、HF、胶质芽孢杆菌分别对油页岩进行去矿化处理。对不同样品基本性质研究表明,三种方式均可有效去除无机矿质、增加比表面积、富集有机组分。铝甑干馏实验表明微生物处理样品效果最显著,可将产油率由5.4%升高至6.9%,并且绝对产量增加了5.9%,有利于低品位油页岩的开发利用;而HF会破坏有机物,导致气损量增加,不利干馏提取页岩油。油页岩干馏特性的研究表明,由于去矿化作用,油页岩比表面积增大,降低干馏终温温度15℃,降低干馏保温时间6min,有利于在油页岩开发利用中降低能耗。这些结果表明微生物去矿化作用在实际生产过程中将会是一个主要的油页岩预处理方式,有很大的发展空间。     

江西修武盆地下寒武统黑色页岩矿物成分特征及意义

以江西修武盆地下寒武统王音铺组、观音堂组黑色页岩为研究对象,通过对野外剖面样品和钻井取心样品定性和定量分析,研究修武盆地下寒武统页岩气储层矿物成分特征,结果表明,王音铺组、观音堂组黑色页岩矿物成分以黏土矿物和石英为主,石英的平均质量分数为58.63%,黏土矿物平均为25.4%。其次为方解石,平均为51.46%,另外还含有较高的长石和黄铁矿,平均质量分数分别为2.5%和4.68%。其余矿物如方解石、白云石、(硬)石膏等含量较少,平均质量分数5%。这种矿物成分组成与Barnett页岩及龙马溪组页岩既有相似性,又有差异性。修武盆地下寒武统页岩矿物组分所反映的沉积环境、有机质演化及黑色页岩储集意义表明,该套页岩石英的质量分数50%的泥(页)岩厚度接近50m,是理想的页岩气勘探开发层位。     

基于孔隙度-饱和度参数分析页岩油富集程度

沾化凹陷沙三下亚段为主力烃源岩,也是页岩油勘探评价的主要目标层系,如何筛选页岩油富集和可动层段是目前研究中面临的主要难题。采用氦气法和常压干馏法测定了沾化凹陷罗69井密闭取心的岩石样品,对实验数据的分析表明,沙三下亚段页岩储层含水饱和度随孔隙度增大而减小,当大于某一特定孔隙度界限时,含水饱和度值趋于稳定。提出了页岩储层孔隙度越大、含油饱和度不变或者更高,则可动烃类含量越高的观点,通过对已获油流层段测井响应的分析,提出利用孔隙度、含油饱和度等多参数对页岩油可动性表征的思路,并依据沾化凹陷页岩测井响应特征及参数分布范围对储层富集程度进行了分级评价,其中I类最好,可作为页岩油勘探的主要参考目标。     

铜镍尾矿细菌浸出的试验研究

通过正交试验研究了pH值、矿浆质量分数、矿石粒度、细菌接种量、表面活性剂吐温20用量对铜镍矿尾矿细菌浸出的影响.试验结果表明,铜浸出的最佳条件:pH值为1.5,矿石粒度为小于0.074 mm,接种量(体积分数)为50%以及不添加表面活性剂;镍浸出的最佳条件:pH值为1.0,矿石粒度为大于0.147mm,接种量(体积分数)为25%及不添加表面活性剂.细菌氧化后,铜和镍的浸出率分别达到63.41%和91.74%.     

热重法确定抚顺油页岩热解动力学参数

对粒度小于0.075毫米,铝甑含油率分别为9.8％及3.9％两种抚顺页岩进行的热重法研究表明:二者的热分解过程均系一级反应。就富矿页岩(铝甑含油率9.8％)而论,其热分解过程在三个不同的温区内可用三个不同的一级动力学方程予以描述;贫矿页岩则在两个不同的温区内需用两个一级动力学方程描述。借助于热重实验数据的最小二乘拟合,分别确定了两种抚顺页岩的热解动力学参数值,即表观活化能E与指数前因子A,并对两种抚顺页岩热解过程的动力学特征进行了讨论。     

抚顺式和桦甸式油页岩干馏工艺的比较

在油页岩综合开发项目中,油页岩干馏工艺的选择是整个项目的关键。详细介绍了国内工业生产中所采用的抚顺式炉干馏工艺和桦甸式油页岩干馏工艺的工艺流程,并对这两种工艺的特点进行了分析对比。     

褐煤低温干馏实验研究

褐煤不仅燃烧效率低、水分含量高,而且温室气体排放也很大。为提高褐煤资源的利用效果,提出采用铝甑法考察干馏时温度及保温时间对褐煤干馏产物产率的影响规律,运用FTIR表征褐煤在不同干馏温度下半焦的官能团。结果表明：褐煤低温干馏的适宜条件为450～510℃,保温时间30 min。400℃干馏煤焦与原煤相比,脂肪族和芳香族基团的比值分别降低53.1%和11.8%,说明褐煤煤焦的芳构化程度逐渐增大,芳香核缩聚程度加大;半焦中氧含量减小14.4%,脱羰基比由0.473降到0.396,降低了16.3%,固定碳含量增加21.5%,C/H比增大34.7%。实验证明褐煤的干馏过程是一个去氢、脱氧、富碳的过程。     

含油金刚石纳米制冷剂的核态池沸腾换热特性

研究了含油金刚石纳米制冷剂（即由制冷剂R113、润滑油VG68和金刚石纳米颗粒组成的纳米流体）的核态池沸腾换热特性,分析了金刚石纳米颗粒对含油制冷剂核态池沸腾换热的影响.实验中饱和压力为101.3 kPa;热流密度为10~80 kW/m2;纳米油(纳米颗粒和润滑油的混合物)的质量分数为0~5%;在纳米油中金刚石纳米颗粒的质量分数为0~15%.实验结果表明：金刚石纳米颗粒增强了含油制冷剂的池沸腾换热,在测试工况下换热系数最大可增加63.4%,并且增加幅度随纳米油中纳米颗粒质量分数的增加而增加,随纳米油质量分数的降低而增加.开发了含油纳米制冷剂池沸腾换热关联式,关联式预测值与94%的实验数据偏差在±20%以内.     

松辽盆地齐家—古龙凹陷泥页岩特征及成藏期次

研究松辽盆地齐家-古龙凹陷泥页岩特征及潜力区。利用上白垩统青山口组泥页岩地球化学指标,分析油源潜力、储集性能及含油气性,并结合沉积背景,精细分析页岩油富集机理,寻找勘探潜力区。齐家-古龙凹陷青山口组泥页岩厚度大(70～120 m),有机质丰度较高,有机碳质量分数集中于2%～5%,干酪根类型以Ⅰ型和Ⅱ_1型为主,处于成熟-高成熟阶段,总体上具有较好的生油能力和条件,为页岩油成藏提供了充足的油源;泥页岩储层孔隙度主要在10%～15%,储集空间整体上以粒内溶孔和微裂缝为主,是油气重要的运移通道和储存场所。齐家-古龙凹陷储层具有3期成藏,依次为嫩江组沉积末期、白垩纪末期和新近纪末。金53井区与英7井区为有利勘探区,以寻找基质型和裂缝型页岩油藏为主。     

美国页岩油分布规律及成藏特点

分析美国页岩油分布规律及成藏特点认为,美国目前的页岩油区带主要分布在西海岸地区、落基山地区、墨西哥湾沿岸地区、西南地区和中陆地区,盆地类型涵盖了前陆盆地、克拉通盆地和断陷盆地,发育地层以上古生界密西西比系和中生界白垩系居多。成藏特点分析认为,美国页岩油具有岩性组合多样、有机质丰度高(TOC质量分数一般大于2.0%)、有机质类型好(以易生油的Ⅱ型为主)、热演化程度适中(Bakken和Barnett为0.6%~1.0%,Eagle Ford为1.0%~1.3%)、储层致密(页岩段孔隙度一般为2%~3%,夹层或互层一般小于10%)、脆性矿物含量高(石英体积分数一般大于40%)或碳酸盐岩含量高(Eagle Ford体积分数大于60%)、地层压力高(压力系数0.99~1.80)和油质轻(密度小于0.844 8 g/m3)等特点。根据页岩油成藏特点,将页岩油划分为纯页岩型页岩油和混层型页岩油2种类型。分析我国中生界和新生界陆相页岩层系页岩油形成的条件,提出了页岩油勘探的主要前景领域。     

氧化干馏法从铜精矿焙烧烟道灰中提取锇的研究

钼(铜)精矿焙烧烟道灰是钼(铜)精矿在氧化沸腾炉焙烧过程中产生的含有丰富的有色金属和稀贵金属的高温烟尘,是提取铂族元素的重要资源.以烟道灰为原料,采用氧化干馏法分离提取锇.先用常温湿法浸取烟道灰中的锌、铜、镍和铅等有色金属,烘干烟道灰浸渣,将烟道灰干渣与氧化剂混合均匀后进行氧化干馏,从而回收锇.结果表明:将烟道灰干浸渣和其质量8%的复合氧化剂,在140℃下氧化干馏30 min,用20%NaOH和0.5%C_2H_5OH的混合溶液进行三级吸收OsO_4,锇的回收率不低于85%.     

四川盆地东缘石柱地区五峰-龙马溪组页岩矿物组分及含气性特征

四川盆地东缘石柱地区上奥陶-下志留统五峰-龙马溪组自下而上由钙质泥岩、黑色硅质页岩、黑色粉砂岩、黑色粉砂质页岩、黑色页岩、黑色粉砂质页岩、灰黑色泥岩、粉砂质泥岩、泥岩和粉砂质泥岩10个岩性段组成.对采自露头的富有机质页岩通过显微鉴定、扫描电镜分析和X-射线衍射进行了矿物组分定量研究和粒度特征分析.页岩中陆源碎屑矿物主要为石英、钠长石和白云母;自生矿物主要为石英、方解石、白云石、黄铁矿、伊利石和绿泥石等.剖面底部的硅质页岩为主要含气层段,石英是该层段的主要矿物.石英质量分数自底部向上逐步降低,和有机碳质量分数呈正相关关系;黏土质量分数和石英质量分数有相反的变化趋势.页岩中较高的脆性矿物质量分数提供了页岩气的储存空间,生物成因石英质量分数高的页岩有利于有机质富集.