The determination of a complex kinetic expression of oil shale pyrolysis using combined non-isothermal and isothermal TG

The kinetic expression commonly used in the thermal analysis of oil shale pyrolysis was derived on the basis of a simple first order kinetic equation of kerogen decomposition. The activation energy, as well as the reaction rate constant of oil shale pyrolysis could be determined by using non-isothermal (NI) or isothermal (I) TG. However, the kinetic parameters determined by using either NI or I did not enable the good prediction of the kerogen conversion at other conditions.The comparative results of the NI and I-TG of different oil shales are discussed in the study, as well as the effects of the so-called combined non-isothermal and isothermal TG (NI/I). The obtained results indicate that a mechanism must be postulated based on a complex reaction scheme which involves more than one simple reaction.

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Zusammenfassung Die im allgemeinen benutzte Kinetikgleichung in der Thermoanalyse von Ölschieferpyrolyse wurde auf der Grundlage einer einfachen kinetischen Gleichung erster Ordnung der Kerogenzersetzung erhalten. Mittels nichtisothermer (NI) oder isothermer (I) TG kann sowohl die Aktivierungsenergie als auch die Reaktionsgeschwindigkeitskonstante der Ölschieferpyrolyse bestimmt werden. Die unter Anwendung von NI oder I ermittelten kinetischen Parameter ermöglichen jedoch keine gute Voraussage des Kerogenumsatzes bei anderen Bedingungen.Es werden hier die Vergleichsergebnisse aus NI- bzw. I-TG von verschiedenen Ölschiefern als auch die Auswirkungen auf die sogenannte kombinierte nichtisotherme und isotherme TG (NI/I) besprochen. Die erhaltenen Ergebnisse zeigen, daß ein Mechanismus angenommen werden muß, der auf einem komplexen Reaktionsschema aus mehr als aus einer einfachen Reaktion basiert.