张宏喜
- 作品数：8 被引量：38H指数：4
- 供职机构：东北电力大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金长江学者和创新团队发展计划吉林省重大科技攻关项目更多>>
- 相关领域：动力工程及工程热物理理学化学工程更多>>
- FLASHCHAIN模型应用于汪清油页岩热解研究被引量：3
- 2016年
- 采用^(13)C-NMR技术表征出汪清三个矿区油页岩的碳原子化学结构,并获得碳骨架结构的12个重要参数。利用热重和傅里叶红外联用技术(TG-FTIR)得出了在50℃/min升温速率和热解终温600℃下油页岩热解时轻质气体的生成规律。采用基于燃料化学结构的FLASHCHAIN模型对热解产物的析出进行了模拟,并与实验结果相比较。结果表明,FLASHCHAIN模型用来模拟汪清油页岩热解时,在520℃之前有较好的效果,当温度高于520℃时,由于二次热解反应及页岩中矿物质分解对热解过程的影响,导致模型的预测值与实验值存在一定的误差,且随着温度的升高两者之间的误差也随之加大。
- 王擎杨乾坤许祥成崔达张宏喜王一帆
- 关键词：油页岩
- 汪清油页岩干馏过程中稀土元素迁移特性
- 2017年
- 利用逐级化学提取实验和电感耦合等离子质谱(ICP-MS)相结合的方法,以吉林汪清罗子沟油页岩为研究对象,对油页岩原样及半焦中的稀土元素含量、地球化学特性、分布模式及其赋存状态进行研究。结果表明,与中国煤相比,汪清油页岩中稀土元素含量明显富集,且轻稀土元素富集程度高于重稀土元素,轻重稀土元素分馏明显。δCe_N为1.46,表现为明显正异常,表明其成岩环境不受海水影响,稀土元素与陆源岩关系密切且来源一致。汪清油页岩中稀土元素主要赋存在无机矿物质中,有机质中含量极少,硅铝化合物结合态占大部分,不同提取态对油页岩中稀土元素的分馏效应影响不同。经过干馏过程,油页岩半焦中稀土元素含量变化不大,稀土元素有明显富集趋势。稀土元素在干馏过程中的迁移主要是由于稳定态、硫化物结合态减少,碳酸盐结合态增多,其中铁锰氧化物结合态变化不明显。
- 柏静儒潘思慧徐文龙张伟张宏喜王擎
- 关键词：稀土元素地球化学赋存状态
- 干酪根组成结构及其热解生油特性的红外光谱研究被引量：16
- 2015年
- 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—FrIR联用分析技术对干酪根在20℃／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℃，520℃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。
- 王擎许祥成迟铭书张宏喜崔达柏静儒
- 关键词：干酪根红外光谱热解机理化学结构
- 利用GC-MS与NMR技术研究干馏终温对桦甸页岩油组成性质的影响被引量：8
- 2015年
- 通过控制桦甸油页岩干馏终温,得到5个不同终温下页岩油样品,对各页岩油样按沸点300℃进行切割,其中轻质油馏分(<300℃)进行GC-MS检测,对产物分类统计,分析页岩油组成成分随干馏终温变化规律;重质油馏分(>300℃)进行了1H和13C核磁共振波谱分析,对谱图积分获得其氢、碳分布情况,研究了干馏终温对页岩油化学结构的影响。结果显示,轻质油组成中脂肪族化合物占绝大部分,其中正构烷烃、α-烯烃和正构醛、醇三者具有同源性,均由烷基自由基生成。随着干馏终温的升高,长链烷烃分解,支链烷烃侧链断裂,使轻质油脂肪烃碳链长度变短,重质油直链脂肪烃增多,页岩油发生更多的芳环缩合反应导致轻质油与重质油芳香环数量均增多,同时轻质油中芳环缩合程度加深。
- 王擎崔达迟铭书张宏喜许祥成
- 关键词：页岩油气相色谱质谱碳氢化合物化学结构
- 蒙脱石热反应性及对干酪根热解的影响被引量：2
- 2016年
- 对桦甸、抚顺、窑街等油页岩(R)进行HCl/HF/HNO_3酸洗脱灰制取干酪根(K),并采用元素分析及XRD方法确定干酪根样品的合理性,然后采用TG和FT-IR方法对干酪根、蒙脱石以及不同比例掺混样进行裂解实验,并对数据进行定性及定量分析,从而确定蒙脱石热反应性及蒙脱石对干酪根热解反应性的影响。结果表明,干酪根掺混蒙脱石热裂解时,蒙脱石不改变干酪根热解挥发分组成成分,但会影响挥发分产率。蒙脱石与干酪根掺混质量比即蒙干比r=2时,蒙脱石的催化作用最强,3个地区干酪根热解挥发分的甲基产率均为最高,即间接导致产气率的增大。当r=1时,桦甸、抚顺干酪根热解挥发分亚甲基产率达到最大值,而窑街样品在r=2时达到最大值,间接导致产油率的增大。一方面,挥发分产率与干酪根本身大分子结构的复杂性和差异性有关,另一方面,同时受蒙脱石催化作用及吸附作用的影响。
- 王擎张宏喜隋义迟铭书柏静儒
- 关键词：蒙脱石干酪根热解亚甲基甲基
- 碱性木质素与油页岩共热解协同作用的TG-FTIR研究被引量：3
- 2017年
- 通过TG-FTIR与动力学方法,研究碱性木质素与油页岩混合共热解的协同作用。实验结果表明:通过二者加权平均理论值与实验实际值对比,发现在热失重过程中仅在高温热解区间有协同作用。热解动力学研究表明:碱性木质素与油页岩可用组合一级反应动力学来描述,混合质量比为8∶2时反应活化能E在高温热解区间最高,为抑制作用;其他混合比的反应活化能E在高温热解区间最低,为促进作用。通过红外光谱的检测,对共热解过程有明显变化的官能团进行分析,共热解过程析出的CH_4、CO、CO_2、H_2O浓度在高温热解区间均有不同程度的增大,混合比为8∶2时,浓度均为最低。
- 柏静儒邵佳晔张宏喜李梦迪王擎
- 关键词：油页岩共热解
- 蒙脱石对油页岩干酪根热解特性的影响被引量：5
- 2016年
- 选取中国桦甸、抚顺、窑街3个地区油页岩,酸洗得到各干酪根样品。应用TG-FTIR技术对不同升温速率下各干酪根与蒙脱石共热解行为进行了研究,并利用Coats-Redfem积分法对升温速率为10℃/min下的干酪根掺混样品进行热解反应动力学分析,获得了蒙脱石对干酪根热解产物析出规律的影响及热解过程的活化能(E)和指前因子(A)。结果表明,随着蒙脱石掺混比例增大,桦甸和抚顺干酪根热解失重率先升高后降低;在热解过程中,440℃前干酪根与蒙脱石掺混样品的热解失重率较干酪根单独热解低,而440℃后其热解失重率较干酪根热解有所提高;蒙脱石掺混比例增大使得各干酪根热解产物中CH_3/CH_2值有所增加;有蒙脱石掺混的干酪根热解活化能相比干酪根热解活化能有所降低。表明蒙脱石对油页岩干酪根热解具有物理吸附和裂解催化两种作用,且随着热解过程的加深和蒙脱石配比的改变而不同。最后,对升温速率为10℃/min的样品进行了热解反应动力学分析,进一步探讨了蒙脱石对干酪根的热解影响机理。
- 王擎张宏喜迟铭书崔达许祥成
- 关键词：蒙脱石干酪根热解油页岩催化裂解
- 矿物质对桦甸油页岩热解产物影响特性被引量：8
- 2016年
- 对桦甸油页岩进行逐级酸洗并对原样及各级酸洗样品的热解产物进行了碳平衡计算以及气相色谱和傅里叶红外光谱实验,得到了矿物质对油页岩热解不凝性气体、半焦以及页岩油的影响特性。结果表明,碳酸盐可以促进有机碳和氢向页岩油中转化,而硅酸盐对有机碳和氢向页岩油中转化具有抑制作用,碳酸盐和硅酸盐均可以使得页岩油中氢碳原子比降低。碳酸盐促进了油页岩热解产油并抑制了干酪根向不凝气分解转化,而硅酸盐抑制了油页岩热解产油但对干酪根向不凝气的分解转化具有促进作用。碳酸盐和硅酸盐均可以促进热解不凝气中CO_2和H_2的生成,而对CO的生成具有抑制作用,碳酸盐可以抑制热解不凝气中碳氢化合物的生成,而硅酸盐对其生成具有促进作用。碳酸盐和硅酸盐均可以使得页岩油中脂肪链长度变短及异构化程度变大,并能够提高干酪根热解产物的芳构化程度。
- 王擎张宏喜迟铭书崔达许祥成
- 关键词：脱矿油页岩热解色谱红外光谱
