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干酪根组成结构及其热解生油特性的红外光谱研究
  • ISSN号:0253-2409
  • 期刊名称:《燃料化学学报》
  • 时间:0
  • 分类:O657[理学—分析化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]东北电力大学油页岩综合利用教育部工程研究中心,吉林吉林132012
  • 相关基金:国家自然科学基金(51276034),长江学者和创新团队发展计划(IRT13052)资助项目
中文摘要:

对五种不同地区油页岩中干酪根进行了固体KBr压片红外吸收光谱分析,并通过曲线分峰拟合建立了干酪根中脂肪烃区域结构参数的定量测定方法。利用TG—FrIR联用分析技术对干酪根在20℃/min升温速率下热解挥发分析出组分在线定性分析,得到了脂肪烃结构参数随热裂解过程的反应特性及变化规律。研究表明,油页岩中干酪根由脂肪烃结构、芳香烃结构和含氧等官能团三部分组成。脂肪烃结构相对含量为18.5%-78.2%,并均以含长链亚甲基结构为主。随着演化程度的加深,干酪根中脂肪烃含量逐渐减少,生油能力也不断降低。干酪根热分解主要发生在350—520℃,520℃后热失重现象趋于平缓,在此温度下各样品残余半焦的质量分数为19.5%~52.2%。在线红外分析结果表明,干酪根热裂解过程中先析出游离水,随后发生解聚和脱水反应,主要的烷基侧链不断脱落、环化及含氧基团逐渐断裂生成各种烷烃类、羧酸类、醇类和醛类等物质,直至形成更加稳定的类石墨态结构。

英文摘要:

Five oil shale kerogens from different regions were analyzed by KBr-FFIR spectra, and a quantitative determination method of structural parameters of kerogen aliphatic hydrocarbon was established by peak-fitting analysis. Thermogravimetric (TG) and Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) analysis was used to online analyze devolatilization components of kerogen pyrolyzed at 20 ~C/min. The reactivity characteristic and variation of structural parameters of aliphatic hydrocarbon with pyrolysis time were obtained. The results show that the oil shale kerogen was composed of aliphatic hydrocarbon, aromatic hydrocarbon and oxygen functional groups. The relative content of aliphatic hydrocarbon structure, mainly long chain methylene, reaches 18.5% 78.2%. With increasing degree of kerogen evolution, the content of aliphatic hydrocarbon and capacity of oil generation decrease. The decomposition of kerogen mainly occurs during 350 - 520 ℃. The thermal weightless is mild when above 520 ℃ at which mass fraction of the residual char is 19.5% ~52.2%. Fr-IR analysis shows that free water releases out firstly during pyrolysis, subsequently depolymerization and dehydration reactions occur, and in which main side chains of alkane fall off and cyclization and oxygen-containing groups break into various of hydrocarbons, acids, alcohols, aldehydes, etc. until more stable graphite-like structure is formed.

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期刊信息
  • 《燃料化学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国化学会 中国科学院山西煤炭化学研究所
  • 主编:王建国
  • 地址:太原市桃园南路27号中国科学院山西煤炭化学研究所
  • 邮编:030001
  • 邮箱:rlhx@sxicc.ac.cn
  • 电话:0351-2025214
  • 国际标准刊号:ISSN:0253-2409
  • 国内统一刊号:ISSN:14-1140/TQ
  • 邮发代号:22-50
  • 获奖情况:
  • 获国家优秀期刊三等奖,中科院优秀期刊二等奖,华北优秀期刊奖和山西省一级期刊,《中国学术期刊(光盘版)检索与评价资料规范》优秀奖,2001年获新闻出版总署授予的“中国期刊方阵“双效...,连续十五年获山东省一级期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),波兰哥白尼索引,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:14785