茂名和抚顺油页岩组成结构的研究 Ⅳ.矿物质的含量与组成

用过氧化氢湿法灰化与等离子体氧低温灰化(LTA)法测定了茂名和抚顺油页岩矿物质的含量,结果是残渣收率比高温灰化的灰分值高约10%。用IR、XRD 与SEM-XPS 等方法对这两种油页岩矿物质的组成进行了分析,确认其主要组分为夹杂有石英的高岭石与水云母等粘土矿物,同时还有少量碳酸盐岩、硫铁矿、钾长石与铵长石等。据此,讨论了矿物质对油页岩分析以及加工利用的影响。     

NMR在固体化石能源中的应用

综述NMR在固体化石能源的科学与技术领域中的应用,各种固态NMR技术,诸如CP、MAS、DD、DNP、TOSS、CRAMPS、NMRI等,均已用于表征化石能源的化学结构,其中以芳碳率与芳氢率作为结构多数最为重要。最近发展中的新方法,例如魔角慢转以及不同结合质子碳的谱编辑技术,展示了从核磁谱取得更多结构信息的前景,NMR可用于研究固体化石能源自然或人工热演化的机理;油气资源潜力的评价;煤在化学加工中性质的预测等。     

茂名和抚顺油页岩组成结构的研究Ⅰ.有机质的芳碳结构

用两种方法研究了茂名和抚顺油页岩的有机质:一是用HCI与HF处理分离有机质后直接进行化学与仪器分析;一是用甲苯在超临界态(385℃,15MPa)下抽提,得到对有机质为75—81w%的沥青,并对沥青进行结构分析。然后,分别用核磁共振波谱法测定它们的芳碳率,结果分别为0.30和0.34。将超临界流体抽提沥青分离为族组分,用核磁共振与X-射线衍射法分析测定它们芳碳部分的主要结构参数及其聚集态。结果表明,两种油页岩有机质中的芳碳结构性质相似,芳环缩合度较低,取代度较高,芳环片多未形成规整的层状聚集,反映了低成熟度腐泥型油页岩有机质的结构特征。     

札赉诺尔褐煤轻度氧解制取腐殖酸的反应条件考察

札赉诺尔褐煤易被稀硝酸或热空气氧化,并能得到高收率的再生腐殖酸.用硝酸氧化的最佳条件为:温度50℃,反应时间1小时,硝酸浓度10%,硝酸添加量:煤=0.5:1;用热空气在沸腾层内氧化24小时,温度为220℃,可得到75%收率的氧化煤,含腐殖酸90%(无水无灰基).对氧化煤的若干性质作了分析.氧化煤可用稀氨水或氨-空气混合物氨化.其氨化产物为多效的水溶性有机化学肥料,亦为一有效的陶瓷泥浆处理剂.     

沥青作为中间产物的油页岩热解动力学的研究

本文利用改进的铝甑试验装置,对抚顺油页岩进行了不同终温(380—520℃)下的热解试验,得到了残留母质、沥青、焦油、气体等产物在恒速升温速率为2℃/min下的实验数据。采用包括两个连串一级反应的动力学模型对实验数据进行了处理,求得了有关的动力学参数。最后,对油页岩的热解机理进行了探讨。     

固体中13C CP/MAS谱编辑一些改进

本文将基本的谱编辑脉冲序列与消旋转边带的TOSS脉冲序列联用,可以实现强磁场下¹³C CP/MAS谱编辑.通常,固体中非质子化碳与甲基碳的自旋晶格弛豫时间差别很大,此差别可作为谱编辑过程中区分它们的一条附加判据.对具有复杂分子结构的体系,此判据的作用尤其重要.文中的实例将表明:一个完整的¹³C CP/MAS谱编辑一般可通过SCPTOSS谱(短接触时间交叉极化谱);SCPPITOSS (短接触时间交叉极化极化反转)谱,LCPDTOSS (长接触时间交叉极化及去极化)谱及部分弛豫的LCPDTOSS谱适当组合而得到.     

抚顺页岩油沥青中间相的转化

经拔顶的抚顺页岩油的喹啉可溶份改制沥青在400～480℃范围内以5℃/小时加热、保持时间为2—14小时的条件下焦化。用偏光光学显微镜和扫描电子显微镜观察了中间相的成梭、成长、转化、融并、变形和固化。在转化初期,中间相起始转化温度较高(430℃)。生成界面清晰的典型液晶态小球体的直径可达180μm。它具有好的流动性和形成各向异性的能力。后期中间相形成的曲线较陡,中间相体转为混有局部纤维组织的粗镶嵌形态,最终出现小区有序而总体无规的构造。讨论了页岩油的化学组成与中间相性质之间的关系。这个工作表明抚顺页岩油看来是一种有价值的、能得到石墨化性能良好的油焦的原料。为了生成针状焦的组织形态,必须改进裂解后期中间相性能。     

甲苯作为油页岩超临界流体抽提溶剂时的热稳定性

在最近十余年内,煤和油页岩等固体化石燃料的超临界流体抽提技术,无论是作为一种固体燃料转化为液体燃料的新工艺,或是作为研究煤或油母质化学结构的新方法,都受到许多研究者的重视。仅在国内,近几年已陆续发表了多篇论文。     

茂名油页岩中有机质与矿物质热分解过程的研究

将两份铝甑油收率为8.8%的茂名油页岩分别进行处理。一份采用盐酸及氢氟酸处理除去矿物质,另一采用过氧化氢处理除去有机质。然后分别于热重装置上以线性升温速率为6.8K/min 考察其热分解过程。在论述有机质与矿物质热分解过程的动力学特征的同时,发现有机质的热分解过程基本上体现了油页岩热解的动力学特征。其差别在于有机质的初始分解温度较油页岩提前了98℃,并且,在峰值附近热解产物的挥发速率均高于油页岩的挥发速率。动力学处理热重数据表明,有机质与矿物质的热分解过程均系一级反应。但是,在热解过程的不同温度区间,具有不同的表观活化能E 及指前因子A。通过对所获动力学参数的分析比较,可以认为矿物质对于热解初期油母大分子的解聚过程影响较为显著,而对随后生油过程中烃类分子的裂解反应影响较小。最后探讨了茂名有机质的热分解机理。