桦甸油页岩受紫外辐照反应特性.pdfVIP

第28卷增刊 应用化学 V01．28 Suppl CHINESE OFAPPLIEDCHEMISTRY 0ct．2011 2011年10月 JOURNAL 桦甸油页岩受紫外辐照的反应特性 李鹏瓣。 宋丽华。 刘 飞6 丁大伟6 刘梦竹6 茹 鑫“ (。吉林大学电子科学与工程学院长春；6吉林大学化学学院长春130012；。沈阳地质矿产研究所沈阳) 摘要本文对吉林省桦甸油页岩样品进行了紫外光辐照研究，发现在紫外光辐照72h后油页岩中有机组 分下降了总重量的10％左右。利用热重分析和红外光谱分析等研究手段得到油页岩在紫外光辐照过程中有 机物质随辐照时间的变化规律和基础数据。经过辐照后油页岩样品中轻质烃类的含量减少，说明紫外光的能 量大于部分烃类中的c—c键能，紫外辐照可破坏油页岩中的轻质芳香烃和脂肪烃，分解成小分子气态烃类 化合物后从页岩孔隙中逸出。研究结果表明，紫外辐照不利于油页岩中轻质有机质的赋存。 关键词油页岩，紫外光辐照，热分析，红外光谱 中图分类号：0644．1 文献标识码：A 文章编号：1000-0518(2011)Suppl．198-05 由于经济迅猛发展导致石油需求丑益增加，我国已成为重要的原油进口国，进口总量居世界第二。 我国能源供需矛盾尖锐，石油资源短缺已成为严重制约我国国民经济和社会可持续发展的“瓶颈”。世 界范围内的能源安全问题也13益突出，因此为油页岩做为替代能源的发展提供了良好的机遇…。作为 潜在资源的油页岩是由细粒矿物、低等微生物及植物的残体腐解，同时沉积形成的可燃性矿产。我国的 200～16800 岩中一般含天然石油3．5％～15％，个别高达20％以上，其发热量(4 J／kg)一般只为煤发热 量的20％一50％，低温干馏可获得类似天然石油的页岩油∞刮。随着我国经济社会高速的发展和能源需 求日益增大，致使油气资源又相对缺乏，急切需要寻找和开发可替代能源，因此开发利用油页岩是重要 的和可行的发展之路。 我国几处油页岩大型矿区已进行了多年开采，且多数大型矿区采用露天开采和露天堆放这种比较 低成本的作业方式∞1。油页岩暴露在阳光下，常受到紫外光长时间的辐照。各种辐射与物质相互作用 的结果是能量以多种方式转移给物质的分子(原子)，引起激发和电离∽j。周颖等。刊研究在大气环境 下，紫外线辐射对聚酯纤维性能的影响非常明显，辐射效应使聚酯纤维分子量下降，导致其力学性能发 生了变化。油页岩中的有机物以碳氢化合物为主，与高聚物有着相似的结构特征和组成，紫外辐照同样 会对油页岩中有机组分产生影响，这将影响油页岩中有机组分的利用，但目前为止还没有具体的研究报 道。本文就紫外光对油页岩中有机组分影响情况进行研究，发现紫外光辐照对油页岩中的有机质具有 破坏作用，即大分子有机质经过紫外辐照后分解转化为小分子有机质，经气相挥发逸散。脂肪烃类和芳 香烃的含量随辐照剂量增加而相应地减少，该研究对于油页岩的露天开采和堆放的企业具有一定的参 考价值。 1实验部分 1．1仪器和试剂 厂)；Nicolet 有限公司)；高速万能FW80粉碎机(天津市泰斯特仪器有限公司；紫外光源采用高压紫外汞灯(功率 国家潜在油气资源(油页岩勘探开发利用)产学研用合作创新项目 通讯联系人：茹鑫，博士研究生；E-mail：ruxin08@mails．jlu．edu．cn；研究方向：矿物资源开发与再生利用 增刊 茹鑫等：桦甸油页岩受紫外辐照的反应特性 1 kW，功率密度80W／cm，主峰值365nm，北京天脉恒辉光源电器有限公司)。油页岩(吉林省桦甸)。 1．2实验方法 试样经粉碎机破碎后过250¨m的筛子，为了保证样品具有代表性，将样品混匀后进行随机抽样。 在大气环境中，将油页岩样品放置在恒温箱瓷盘中，距紫外灯距离样品20cm下辐照，为保持温度在 50。60℃，恒温箱上方装有排气扇。记录辐照时间，然后将辐照的样品进行相关指标测试。 2结果与讨论