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CO_(2)/N_(2)气氛下油页岩热解特性

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洁净煤技术 2022年第7期28卷 103-110页

作者：柏静儒郝田田杨乐王勃王佳琦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 北京电力设备总厂有限公司北京102401

随着一次能源不断消耗,油页岩以其丰富的储量备受关注,同时一次能源利用加剧了CO_(2)排放,导致不同程度的环境问题,研究表明CO_(2)可用于制取瓦斯气,因此,为了探究CO_(2)气氛对油页岩热解的影响,采用热重-红外联用技术探究5种不同混合气... 详细信息

随着一次能源不断消耗,油页岩以其丰富的储量备受关注,同时一次能源利用加剧了CO_(2)排放,导致不同程度的环境问题,研究表明CO_(2)可用于制取瓦斯气,因此,为了探究CO_(2)气氛对油页岩热解的影响,采用热重-红外联用技术探究5种不同混合气氛(CO_(2)与N_(2)不同比例混合)及不同升温速率下油页岩的热解失重情况,采用固相傅里叶红外光谱仪对固相产物进行检测,并运用peakfit软件将上述所得气/固相傅里叶红外光谱进行分峰拟合分析。结果表明:随CO_(2)浓度增加,油页岩热解总失重率呈微弱的先增后减趋势,质量变化速率峰值向高温区域移动,增大油页岩热解第3阶段的失重率,过量CO_(2)会抑制油页岩热解;随升温速率提高,油页岩热解总失重率减小;相同条件下,适量浓度CO_(2)使C_(n)H_(m)、CH_(4)生成量增加,过量CO_(2)会抑制其生成;对半焦而言,CO_(2)气氛使半焦中碳酸盐类振动强度减小,部分官能团的热解温度发生改变;相同热解条件下,CO_(2)气氛下半焦中官能团种类较多、强度较高,热解反应向高温区移动。

关键词：油页岩热解混合气氛热重-红外分峰拟合

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油页岩固体热载体综合利用系统工艺模拟

石油学报（石油加工） 2014年第5期30卷 902-908页

作者：柏静儒白章王擎贾嘉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 中国科学院工程热物理研究所北京100190 中国大唐集团科学技术研究院北京102206

结合循环流化床锅炉构建了一套油页岩固体热载体综合利用系统,以锅炉产生的高温循环灰为油页岩干馏提供热量,并集成燃气-蒸气联合循环和常规蒸气轮机发电机组实现油-电联产。利用Aspen Plus软件对所构建的系统进行建模,结合公朗头矿区... 详细信息

结合循环流化床锅炉构建了一套油页岩固体热载体综合利用系统,以锅炉产生的高温循环灰为油页岩干馏提供热量,并集成燃气-蒸气联合循环和常规蒸气轮机发电机组实现油-电联产。利用Aspen Plus软件对所构建的系统进行建模,结合公朗头矿区油页岩样品的物性数据,计算系统的物流参数和发电功率,并探讨了循环灰温度和油页岩干馏比例对系统的影响。结果表明,提高循环灰温度将降低系统的灰岩比,同时有利于提高系统的发电功率,但系统总发电效率会有所下降;增大油页岩干馏比例能提高页岩油的产能,系统能效呈上升趋势,同时也增加了燃气-蒸气联合循环机组的发电功率,但系统总发电功率却急剧下降。

关键词：油页岩固体热载体干馏系统模拟

油页岩热解过程中部分重金属元素的挥发动力学研究

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动力工程学报 2011年第10期31卷 784-788,796页

作者：柏静儒王擎焦国军关晓辉东北电力大学油页岩综合利用教育部工程研究中心吉林132012 华能国际电力股份有限公司上安电厂石家庄050081

以桦甸油页岩为试样,研究了油页岩在热解过程中重金属元素的挥发规律,并对油页岩中重金属元素的挥发动力学机理进行了分析.结果表明：随着热解温度的升高,重金属挥发率变化情况基本相似,其热解过程迁移曲线均呈现S形状,Weibull函数能够... 详细信息

以桦甸油页岩为试样,研究了油页岩在热解过程中重金属元素的挥发规律,并对油页岩中重金属元素的挥发动力学机理进行了分析.结果表明：随着热解温度的升高,重金属挥发率变化情况基本相似,其热解过程迁移曲线均呈现S形状,Weibull函数能够很好地描述重金属元素在油页岩热解过程中的挥发行为;在油页岩热解过程中,重金属元素挥发动力学活化能E处于30~130kJ/mol;各重金属元素迁移的频率因子相对较低,均不高于1×107min-1.活化能E和频率因子A之间呈线性关系;初始热解温度低的元素其挥发活化能也较低.

关键词：油页岩重金属元素热解挥发动力学 Weibull函数

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抚顺式油页岩干馏工艺系统模拟及分析

中国电机工程学报 2014年第14期34卷 2228-2234页

作者：白章柏静儒王擎李雪梅东北电力大学油页岩综合利用教育部工程研究中心吉林省吉林市132012 中国科学院工程热物理研究所北京市海淀区100190

抚顺式油页岩干馏工艺在中国油页岩工业中占据着非常重要的地位,该文利用Aspen Plus软件对该工艺流程进行建模,并通过与实际运行参数进行物料平衡和热平衡数据对比来验证模拟结果的准确性。通过调整送入干馏炉气化段的主风饱和度来分析... 详细信息

抚顺式油页岩干馏工艺在中国油页岩工业中占据着非常重要的地位,该文利用Aspen Plus软件对该工艺流程进行建模,并通过与实际运行参数进行物料平衡和热平衡数据对比来验证模拟结果的准确性。通过调整送入干馏炉气化段的主风饱和度来分析流程中各段瓦斯流量、组分和热值,以及发电部分的变化情况,并在此基础上分析循环瓦斯温度对系统所产生的影响。研究结果表明,主风饱和度从0℃提高至90℃,系统的循环瓦斯和燃料瓦斯流量将下降近20%,由此用于发电的动力瓦斯流量将大幅提升,使得燃气透平的输出功率从4.07 MW提高至44.12 MW;相对而言,循环瓦斯温度从600℃提高至700℃对系统产生的影响较小,仅将循环瓦斯流量降低了近20%。

关键词：油页岩干馏抚顺式干馏炉流程模拟 Aspen Plus

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基于量子化学的汞的动力学研究

工程热物理学报 2012年第12期33卷 2215-2218页

作者：王擎赵天亮柏静儒杨博文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

近年来,关于汞的污染控制问题越来越引起人们的重视,早期学者也对此做出了积极探索,关于汞的动力学模型的构建逐步完善,取得了与实验符合较好的结果。由于动力学参数的获得极其困难,直到量子化学的引入才有所改观。反应动力学参数的精... 详细信息

近年来,关于汞的污染控制问题越来越引起人们的重视,早期学者也对此做出了积极探索,关于汞的动力学模型的构建逐步完善,取得了与实验符合较好的结果。由于动力学参数的获得极其困难,直到量子化学的引入才有所改观。反应动力学参数的精确掌握对准确描述汞元素在燃烧中的迁移规律有重要作用,并且可以为实践提供切实可依据的参考。本文在前人的研究基础上,结合量子化学软件对部分基元反应的动力学参数重新进行了详细的分析计算,加入了逆反应方向的动力学参数并在新的动力学参数下对汞的迁移规律做出了分析,与先前学者的研究结果比较,取得了较为满意的结果。

关键词：汞动力学量子化学 CHEMKIN

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油页岩中U和Th分布及其赋存状态的研究

燃料化学学报 2013年第1期41卷 53-59页

作者：柏静儒王擎魏艳珍秦宏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 山东大唐东营发电厂筹建处山东东营257091

利用电感耦合等离子质谱对23个油页岩样品中U和Th含量进行测试,采用浮沉实验和逐级化学提取实验相结合分析了吉林桦甸和罗子沟油页岩样品中U和Th的赋存状态。研究表明,油页岩中铀的含量多小于10×10-6,平均值为3.92×10-6,油页岩中钍的... 详细信息

利用电感耦合等离子质谱对23个油页岩样品中U和Th含量进行测试,采用浮沉实验和逐级化学提取实验相结合分析了吉林桦甸和罗子沟油页岩样品中U和Th的赋存状态。研究表明,油页岩中铀的含量多小于10×10-6,平均值为3.92×10-6,油页岩中钍的含量多小于20×10-6,平均值为10.51×10-6。U和Th在油页岩中的丰度略高于在地壳中的丰度,与在沉积岩中的丰度较接近。浮沉实验结果和逐级化学提取结果相当。结果表明,油页岩中U和Th主要存在于无机矿物质中。

关键词： U Th 油页岩分布赋存状态

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油页岩低温热解过程中轻质气体的析出特性

化工学报 2015年第3期66卷 1104-1110页

作者：柏静儒林卫生潘朔王擎东北电力大学油页岩综合利用教育部工程研究中心吉林省吉林市132012

为研究油页岩低温热解过程中轻质气体的析出特性，在热重-红外-质谱三联机上对国内有代表性的4个地区（FS、HD、MM和NM）油页岩以20℃·min^-1的升温速率进行了热解实验研究，考察了H2、H2O、CO、CO2、CH4和CnHm 6种轻质气体的析出速率... 详细信息

为研究油页岩低温热解过程中轻质气体的析出特性，在热重-红外-质谱三联机上对国内有代表性的4个地区（FS、HD、MM和NM）油页岩以20℃·min^-1的升温速率进行了热解实验研究，考察了H2、H2O、CO、CO2、CH4和CnHm 6种轻质气体的析出速率和累积产量随温度变化的规律。实验结果表明：油页岩轻质气体析出的温度范围在180～540℃；H2、CH4和CnHm的析出速率曲线大致相似，呈高斯分布，CO和CO2的析出速率则是先缓慢增加随后快速增加，达到最大值后又快速下降，直到析出结束，H2O的析出速率相对比较复杂，油页岩的内水、矿物质的结晶水和热解水在3个阶段析出，析出速率都是先增大，达到最大值而后减小。

关键词：油页岩热解轻质气体析出特性

基于Aspen Plus的桦甸式油页岩干馏工艺系统模拟

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化工学报 2012年第12期63卷 4075-4081页

作者：柏静儒白章王擎王志奉孙凯东北电力大学油页岩综合利用教育部工程研究中心吉林省吉林市132012 中国石油工程建设公司吉林设计分公司吉林省吉林市132021 吉林成大弘晟能源有限公司吉林桦甸132400

引言油页岩是一种富含有机质、具有微细层理、可燃烧的细粒沉积岩,油页岩作为能源资源,既可以干馏炼油也可以燃烧发电。油页岩储量丰富,截至2005年底。

关键词：油页岩干馏系统模拟 Aspen Plus

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桦甸油页岩中稀土元素赋存状态研究

燃料化学学报 2011年第7期39卷 489-494页

作者：柏静儒王擎魏艳珍柳桐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 山东大唐东营发电厂筹建处山东东营257091

以吉林省桦甸油页岩为研究对象,采用电感耦合等离子质谱(ICP-MS)和化学逐级提取方法相结合,对油页岩中稀土元素的分布特征以及油页岩中稀土元素的赋存状态进行研究。结果表明,相对于中国煤,桦甸油页岩表现为轻稀土元素富集程度高于重稀... 详细信息

以吉林省桦甸油页岩为研究对象,采用电感耦合等离子质谱(ICP-MS)和化学逐级提取方法相结合,对油页岩中稀土元素的分布特征以及油页岩中稀土元素的赋存状态进行研究。结果表明,相对于中国煤,桦甸油页岩表现为轻稀土元素富集程度高于重稀土元素。油页岩中稀土元素与陆源碎屑岩关系密切,且陆源物质的供应相对比较稳定。轻重稀土间分馏明显,属于轻稀土中度富集型。稀土元素主要赋存在矿物质中(硫化物结合态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态及硅铝化合物结合态),硫化物结合态更倾向于对轻稀土元素的富集而碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态及硅铝酸盐结合态则倾向于对重稀土元素的富集。可交换态和有机质中稀土元素含量甚微。不同的沉积环境对不同的物质中的稀土元素的分馏效应不同。

关键词：稀土元素桦甸油页岩赋存状态