干酪根组成结构和其热解生油特性的红外光谱研究.pdfVIP

第43卷 第10期 燃摇 料摇 化摇 学摇 学摇 报 Vol.43 No.10 2015年10月 Journal of Fuel Chemistry and Technology Oct. 2015 文章编号:0253鄄2409(2015)10鄄1158鄄09 干酪根组成结构及其热解生油特性的红外光谱研究 * 王摇 擎 ,许祥成,迟铭书,张宏喜,崔摇 达,柏静儒 (东北电力大学 油页岩综合利用教育部工程研究中心,吉林 吉林摇 132012) 摘摇 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鄄FTIR联用分析技术对干酪根在20 益/ 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益,520益后热失重现象趋 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。 关键词:干酪根;红外光谱;脂肪烃;热解机理;化学结构 中图分类号:O657摇 摇 文献标识码:A FT鄄IR study on composition of oil shalekerogen and its pyrolysis oil generation characteristics * WANG Qing ,XU Xiang鄄cheng,CHI Ming鄄shu,ZHANG Hong鄄xi,CUI Da,BAI Jing鄄ru (NortheastDianli University,Engineering Research Centre of Oil Shale Comprehensive UtilizationMinistry of Education, Jilin摇 132012,China) Abstract:Five oil shalekerogensfromdifferentregionswereanalyzedby KBr鄄FTIR spectra,andaquantitative determination method of structural parameters of kerogen aliphatic hydrocarbon was established by peak鄄fitting analysis. Thermogravimetric (TG) and Fourier transform infrared spectroscopy (FT鄄IR) analysis was used to online analyze devolatilization components of kerogen pyrolyzed at 20 益/ 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