【摘要】：本文以樺甸油頁(yè)巖和山家林肥煤為原料,考察了油頁(yè)巖與煤?jiǎn)为?dú)熱解及煤與油頁(yè)巖不同比例共熱解的特性,在此基礎(chǔ)上,利用FT-IR對(duì)熱解前后的樣品進(jìn)行了分析測(cè)試,對(duì)樣品和熱解后的半焦進(jìn)行了四氫呋喃溶劑抽提并對(duì)抽提產(chǎn)物進(jìn)行了~1H NMR、~(13)C NMR、GC-MS檢測(cè),以研究熱解前后樣品結(jié)構(gòu)及官能團(tuán)變化。結(jié)果表明:(1)油頁(yè)巖芳香族化合物含量較少,約占總量的3.52%;氫鍵區(qū)(I_4)和含氧官能團(tuán)區(qū)(I_2)含量較多,分別約占37%和55%;熱解對(duì)油頁(yè)巖有機(jī)質(zhì)中芳香族化合物的影響較大(I_1值由1.0202減小至0.2632);熱解前后抽提產(chǎn)物中芳環(huán)的環(huán)數(shù)在三環(huán)以下,說(shuō)明油頁(yè)巖有機(jī)質(zhì)是以脂肪鏈為大分子骨架,部分芳香族化合物以C-C橋鍵鑲嵌在脂肪鏈骨架中,因而容易被萃取。(2)熱解對(duì)煤中脂肪烴化合物的影響較大,300℃處理后的半焦脂肪族化合物I_3值由1.1220下降至0.1922;熱解前后I_1值變化不大,說(shuō)明煤中芳香族化合物較為穩(wěn)定,大量的芳香族化合物參與了煤分子結(jié)構(gòu)的構(gòu)建。(3)油頁(yè)巖和煤熱解后的氧原子以相對(duì)穩(wěn)定的C=O結(jié)構(gòu)存在。(4)在300℃-400℃,煤和油頁(yè)巖共熱解半焦中的氫鍵區(qū)相對(duì)含量的實(shí)際值與計(jì)算值差別較大,說(shuō)明在該溫度區(qū)間,煤和油頁(yè)巖共熱解存在協(xié)同作用,油頁(yè)巖中富氫物質(zhì)為煤提供氫源,生成氣體和油品,從而導(dǎo)致實(shí)際值小于計(jì)算值。
【圖文】：

料的固定碳含量有特殊要求，油頁(yè)巖固定碳較高時(shí)才能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，因此該工藝應(yīng)用范圍受到限制。1.6 油頁(yè)巖脫灰1.6.1 物理脫灰法重介質(zhì)選礦就是利用阿基米德原理（Archimedes law）。如果物體的密度大于懸浮液密度（ρ），則物體將下沉；小于 ρ 時(shí)，物體上��；等于 ρ 時(shí)，物體處于懸浮狀態(tài)。重介質(zhì)選礦時(shí)，使用合適的重液密度，當(dāng)溶液與礦粒存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，不同礦粒相對(duì)液體的相對(duì)速度不同。礦粒越大獲得的相對(duì)速度越大，越有利于選礦。重介質(zhì)選礦是效率較高的選礦方法，但是重液價(jià)格貴，不能回收，因此沒(méi)有形成工業(yè)化應(yīng)用。浮游選礦又稱浮選，，是一種可以有效分離細(xì)小礦粒的方法。浮選原理根據(jù)矸石和礦物在水中的潤(rùn)濕性不同。親水的矸石留在水中，而疏水的礦物浮在水面從而達(dá)到對(duì)礦物進(jìn)行分離的過(guò)程。影響浮選效果的因素有：料漿的濃度、浮選藥劑、浮選機(jī)轉(zhuǎn)速、粒度、鼓入空氣速率等。

圖 2-4 油頁(yè)巖抽提物13C NMR 圖譜Figure 2-413C NMR spectra of oil shale extracts結(jié)合文獻(xiàn)[65]，由圖 2-4 可以看出，化學(xué)位移在 0-90ppm 是脂肪族碳，可分部分，一部分包括直鏈、支鏈烷烴和飽和的環(huán)狀結(jié)構(gòu)（0-50ppm）碳原子；部分包括與氧連接的脂肪族碳（50-90ppm)；化學(xué)位移在 90-165ppm 之間為族碳；化學(xué)位移在 165-220ppm 之間對(duì)應(yīng)的是羰基、羧基中碳原子的共振帶不同碳原子化學(xué)位移對(duì)應(yīng)的共振峰積分，可以得到抽提物中碳骨架的結(jié)構(gòu)。Wei[65]認(rèn)為與煤中碳骨架結(jié)構(gòu)相關(guān)的參數(shù)來(lái)源于煤的13C NMR 譜，可以于油頁(yè)巖中。芳香碳和脂肪碳是油頁(yè)巖有機(jī)質(zhì)中重要組成部分，以芳香碳為碳碳所占比率的計(jì)算公式如下：ppmppmaAA022090165 （2其中： af——芳碳率；ppmA90 165——芳香族光譜積分強(qiáng)度ppmA0 220——整個(gè)光譜積分強(qiáng)度。
【學(xué)位授予單位】：安徽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TQ530.2;TE662

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2677380