【摘要】：油頁巖被認(rèn)為是最有潛力的非常規(guī)油氣資源之一,廢棄PVC是難回收利用的高分子材料之一。油頁巖與PVC共熱解過程可同時解決油頁巖熱解氫量不足和廢塑料污染問題。采用熱重儀分析柳樹河油頁巖和PVC的熱解與共熱解,實驗結(jié)果表明柳樹河油頁巖在熱分解過程中會出現(xiàn)3個明顯的失重區(qū)間,分別是室溫到230℃左右的水分失重,230-600℃之間有機(jī)質(zhì)的分解,以及600℃以后礦物質(zhì)的熱解。由TG曲線可以看出,有機(jī)質(zhì)熱解階段,油頁巖失重最明顯,失重率最大,隨著溫度升高速率增加,油頁巖的失重更加明顯,而添加PVC之后,失重率明顯增大,選取有機(jī)質(zhì)熱解階段通過實驗數(shù)據(jù)對其動力學(xué)進(jìn)行擬合,動力學(xué)參數(shù)擬合結(jié)果表明,隨著溫度升高加快,油頁巖和PVC的熱解活化能都增大,加入PVC之后,油頁巖和PVC的活化能實驗計算值比理論值要大,說明加入PVC對油頁巖的熱解有較大影響。采用石英材質(zhì)反應(yīng)器的固定床裝置對柳樹河油頁巖和PVC進(jìn)行熱解和共熱解研究,在氮氣氣氛下分別考察熱解溫度(460-580℃)、恒溫時間(5-25min)、載氣流量(0.06-0.2L/min)和PVC添加量(5-20%)對油頁巖熱解反應(yīng)和熱解產(chǎn)物分布的影響,發(fā)現(xiàn)隨著熱解溫度升高,恒溫時間增長,頁巖油產(chǎn)率先升高后降低,在500℃,恒溫20min的時候達(dá)到最大；而當(dāng)載氣流量增大的時候,頁巖油產(chǎn)率降低了,PVC的添加增加了油頁巖的產(chǎn)油率。柳樹河油頁巖最佳熱解條件為500℃、恒溫20min,載氣流量為0.06L/min,添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的PVC；此時,頁巖油收率為17.70%。氣體收率隨熱解溫度上升而增加,PVC的加入會增加氣相收率,其中CH4、C2H、C2H6的含量也隨PVC加入量的增加而增加。半焦收率隨溫度升高而減少,頁巖半焦的工業(yè)分析和元素分析結(jié)果表明熱解和共熱解均隨溫度升高半焦灰分量增高、揮發(fā)分量減小。相同條件下,PVC的加入使得半焦灰分含量升高,揮發(fā)分減小,說明PVC抑制了油頁巖裂解碎片向半焦的轉(zhuǎn)移,使油頁巖中的有機(jī)質(zhì)更多的生成頁巖油,而不是留在半焦中。
[Abstract]:Oil shale is regarded as one of the most potential unconventional oil and gas resources, and waste PVC is one of the polymer materials that are difficult to recycle. The co-pyrolysis process of oil shale and PVC can solve the problem of insufficient hydrogen content and pollution of waste plastics at the same time. The pyrolysis and co-pyrolysis of Liushuhe oil shale and PVC were analyzed by thermogravimeter. The experimental results show that there are three obvious weightlessness zones in the process of thermal decomposition of Liushuhe oil shale, which are water weightlessness between room temperature and 230 鈩，

本文編號：2323482