油页岩化学结构CPD模型的改进

摘要：

基于综合热分析仪和傅里叶红外联用技术(TG-FTIR),通过引入轻质气体组分官能团模型,改进油页岩化学结构的化学渗透脱挥发分(CPD)模型,实现其对油页岩热解中轻质气体组分析出过程的精确预测.通过TG-FTIR对甘肃窑街油页岩的热解特性进行研究,利用非线性最小二乘法求解轻质气体各组分的动力学参数,预测出其在加热速率为20℃/min的条件下的轻质气体各组分的析出过程.用CPD模型与改进后CPD模型模拟出20℃/min窑街油页岩的热解过程,对比其实际热解过程分析模型的可行性与合理性,再用后验差检验法分析结果的误差.结果表明:油页岩的脱挥发分过程主要分为3个阶段,300-600℃为主要热解阶段,3个阶段的失重率约为5％、16％、6％;各轻质气体析出的活化能E分布在188～249kJ/mol之间,而指前因子A在109～10138-1之间;改进后CPD模型的预测值与实验值相对误差较小,契合度较高,说明改进后CPD模型能够较精确对油页岩热解过程进行预测与模拟.

关键词：油页岩、热解、化学渗透脱挥发分、动力学参数、TG-FTIR

所属期刊栏目：37

分类号：PK16

资助基金：国家自然科学基金项目51276034;长江学者和创新团队发展计划项目IRT13052.Project Surpported by National Natural Science Foundation of China 51276034;Supported by Program for Changjiang Scholars and Innovative Research Team in UniversityIRT13052.

在线出版日期：2017-03-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：621-627