低成熟海相黑色页岩生烃特征的热模拟实验

页岩气是黑色富有机质页岩生烃演化完成后滞留在页岩中的烃类气体,为了查明海相黑色页岩生排烃过程中产物的变化规律及影响因素,揭示海相富有机质页岩的生烃潜力,采用地层孔隙热压生烃模拟仪对四川盆地广元地区上寺剖面大隆组黑色页岩进行热压模拟实验.结果表明:①黑色页岩具有极高的生烃潜力,最高产烃量达452.43 mg/gTOC(总有机碳),其中气态烃总产率195.45 mL/gTOC,液态烃最高产率为377.8 mg/gTOC;②油的产率随热模拟温度升高表现为先升后降的特征,生油演化成峰型尖锐的单峰特征,生油高峰在360℃,甲烷随成熟度升高而增加,而重烃气C2-5则表现为先升后降的特征,甲烷主要由油裂解形成,其次是干酪根热解和重烃气裂解;③气态烷烃呈现δ13 C1<δ13 C2<δ13 C3<δ13 C4,且随热模拟温度增加,气态烃的碳同位素值均表现为逐渐富集13 C,说明了热模拟过程中只发生了碳同位素的动力学分馏.基于本次热模拟产物产率随热成熟度变化特征,建立了黑色富有机质页岩的生烃模式,分为两个主要阶段:热催化生油气阶段和热裂解生湿气阶段,特别是在很高热模拟温度下仍未进入生干气阶段,表明在过成熟阶段黑色页岩仍具有一定的生烃潜力.研究结果对拓展高过成熟页岩气勘探领域具有较好的参考意义.     

Synthesis and characterization of boron-doped NiO thin films produced by spray pyrolysis

Boron-doped NiO thin films were prepared on glass substrates at 400℃ by airbrush spraying method using a solution of nickel nitrate hexahydrate. Their physical properties were investigated as a function of dopant concentration. From X-ray diffraction patterns, it is observed that the films have cubic structure with lattice parameters varying with boron concentration. The morphologies of the films were examined by using scanning electron microscopy, and the grain sizes were measured to be around 30–50 nm. Optical measurements show that the band gap energies of the films first decrease then increase with increasing boron concentration. The resistivities of the films were determined by four point probe method, and the changes in resistivity with boron concentration were investigated.     

小型生物质热解气化发电系统研究

以玉米秸秆颗粒为生物质原料,以产气量为20m3／h的热解炉为气化装置,结合10kw的燃气内燃机发电系统及生物质焦油裂解装置,概述了生物质焦油的净化流程,分析了热解温度与生物质热解气成分的关系,得出生物质热解气发电的运行情况．简要总结了生物质炭的利用和小型生物质热解气化发电系统的特点．     

Pyrolysis of oil at high temperatures: Gas potentials, chemical and carbon isotopic signatures

Although the gas cracked from oil has been believed to be one of the important sources in highly ma-tured marine basins, there are still some debates on its resource potentials and chemical and isotopic compositions. In this study a Cambrian-sourced marine oil sample from the Silurian reservoir of well TZ62 in the central Tarim basin was pyrolyzed using sealed gold tubes with two different pyrolysis schemes: continuous pyrolysis in a closed system and stepwise semi-open pyrolysis. The results show that the maximum weight yield of C_1–5 gases occurs at EasyRo=2.3% and the residual gas poten-tial after this maturity is only 43.4 mL/g, about 12% of the yield of 361 mL/g at EasyRo=2.3%. Combined with the results of kinetic modeling, the main stage of gas generation from oil cracking is believed within the EasyRo=1.6%―2.3%. The increase in the volume yield of C_1–5 gases at EasyRo>2.3% in a closed system is mainly related to the re-cracking of previously formed C_2–5 wet gases, not the direct cracking of oil. The stepwise pyrolysis experiments show that the gas from the cracking of residual oil at EasyRo>2.3% is characterized by very high dryness index (higher than 92%) and heavy methane carbon isotopes ranging from -28.7‰ to -26.7‰, which is quite different from the gases from the con-tinuous pyrolysis in a closed system. The kinetic modeling of methane carbon isotope fractionation shows that the carbon isotopes of methane within the main stage of gas generation (EasyRo<2.3%) are far lighter than the carbon isotopes of the precursor oils under a geological heating rate of 2 ℃/Ma. The above observations and results provide some new clues to the accurate recognition and objective re-source evaluation of oil cracking gas in highly mature marine basins.     

温度对铝塑包装废物热解产物的影响

热解是实现铝塑包装废物中有机物和金属铝分离的有效方法。利用外热式固定床系统研究了铝塑热解时最主要的影响因素——温度对热解产物(固体残渣、热解油与气体)分布和性质的影响。结果表明,铝塑热解主要发生在723K之前,并且固体残渣在超过773 K时出现AlN,回收Al的纯度降低,因此铝塑热解要将温度控制在723~773 K之间。并且产物中热解气体产率最大,在温度较高时,CH4与C2H4含量较高;热解油是以C5—C35正构烯烃为主的宽沸点油。     

Ag/γ-Al_2O_3催化剂对煤泥水热解制备氢气的催化作用

采用等体积浸渍法制备Ag/γ-Al2O3负载型催化剂,并考察了Ag负载量的变化对催化剂活性的影响;采用XRD,TPR,XPS和SEM等检测方法对催化剂结构进行分析,并与其催化性能进行关联.实验结果表明:在600～900℃内,不同负载量的Ag/γ-Al2O3催化剂催化活性差异不大,但在900～1100℃内,当负载量的质量分数为5%时,催化剂的活性增强;XRD和SEM结果表明,负载量质量分数为5%的催化剂Ag衍射峰较弱,表明负载的Ag物种很好地分散于载体上;TPR结果表明,负载量质量分数为5%的催化剂无氧化态的Ag存在,Ag仅以单质形式存在.     

不同热解温度下杨树各组分生物质炭的理化特性分析与评价

【目的】通过对不同热解温度下杨树树叶、树枝、树皮生物质炭和秸秆生物质炭的理化特性及结构进行分析,筛选出更适用于林地土壤改良的农林废弃物种类和热解温度。【方法】以杨树不同组分树叶、树枝、树皮和秸秆等4种农林废弃物为原料,分别在300、500和700 ℃温度下制备生物质炭,测定其产率、pH、全碳、全氮含量、阳离子交换量(CEC)、比表面积和表面官能团等指标。【结果】随着热解温度的升高,4种原料生物质炭的产率逐渐降低,灰分含量和pH升高。同一热解温度下,树枝和树皮生物质炭的全碳含量高于树叶和秸秆生物质炭的,而全氮(TN)、全磷(TP)和全钾(TK)含量均低于树叶和秸秆生物质炭的。4种生物质炭水溶性盐基离子含量和交换性盐基离子含量均随着热解温度的升高而增加,树叶生物质炭的阳离子交换量总体高于其他3种原料的生物炭。树叶和树皮生物质炭的比表面积和总孔容积总体大于树枝和秸秆生物质炭,树皮和树叶生物质炭在700 ℃时比表面积分别高达597.02和121.01 m²/g。4种原料生物质炭的表面官能团种类基本相同,以芳香骨架为主,表面官能团数量均随着热解温度的升高而减少,芳香化程度增强。【结论】在不同热解温度和原料制备的生物质炭中,树叶和秸秆生物质炭的灰分、pH、N、K和盐基离子含量较高,比较适用于改良酸性土壤,增加土壤养分;而杨树树枝和树皮生物质炭含碳量较高,则适用于土壤固碳,提高土壤有机质含量。其中,500 ℃热解的杨树树叶生物质炭综合性能最好,氮、磷、钾养分耗失最少,阳离子交换能力较强,比表面积大,更适用于土壤改良。     

煤焦油热裂解机理研究

利用TG-MS联用仪研究了煤焦油热裂解时的热失重特性和气相产物的逸出规律,应用双外推法推断了煤焦油裂解反应机理,采用Costs-Redfern积分法和Flynn-Wall-Ozawa积分法对数据进行了拟合计算,求得了煤焦油两阶段失重反应的机理函数及动力学参数.结果表明,煤焦油裂解主要有两个失重阶段:第一阶段是煤焦油分子脱水后的缩聚反应过程,此过程主要受随机成核机理的控制,属于旧物相消失新物相生成的成核阶段,主要产物为小分子气体和大分子冷凝焦油,活化能为162 kJ/mol.第二阶段是焦油冷凝大分子再次裂解的过程,此过程受三维扩散机理的控制,反映了气相产物相互传输的机理,是核的生长和扩散阶段,此阶段主要产物为H2和CO,活化能为76.68 kJ/mol.     

剂油比对大庆常压渣油催化裂解气体产物分布的影响

以大庆常压渣油为原料 ,针对A ,B两种不同类型的催化剂 ,采用小型固定流化床实验装置 ,考察了剂油比对催化裂解气体产物分布的影响。研究发现 ,不同类型的催化剂 ,其剂油比对裂解气体产物中各组分收率的影响规律不尽相同。对于A型催化剂 ,在反应温度为 70 0℃、水油比为 0 .6 3和停留时间为 1.8s的实验条件下 ,总低碳烯烃收率在 5 0 %以上 ,并且随剂油比的增大 ,总低碳烯烃收率线性增加 ;对于B型催化剂 ,在反应温度为 6 5 0℃、水油比为 0 75和停留时间为 1.7s的实验条件下 ,总低碳烯烃收率最高可达 4 4 % ,并且随剂油比的增加 ,总低碳烯烃收率有一个最大值。用最小二乘法对实验数据进行回归 ,得出了实验考察范围内乙烯、丙烯、丁烯和总低碳烯烃收率随剂油比的变化规律。实验结果还显示 ,催化剂对催化裂解起重要作用 ;不同类型的催化剂 ,不仅裂解产物的变化规律不同 ,其反应机理也会有很大区别     

二氯乙烷裂解过程的模拟与优化

建立了二氯乙烷裂解制氯乙烯过程的数学模型；运用别洛康方法，对年产１０万吨的二氯乙烷烷裂解炉进行了分区模拟计算和优化分析，计算了裂解炉炉膛温度分布对二氯乙烷裂解过程的影响；提出了优化的裂解炉燃料配比，炉膛温度分布和可行的增产措施。