过渡金属盐催化剂对抚顺油页岩热解的影响

摘要

利用FTIR、XRD研究了抚顺油页岩(OS)的组成结构,TG-MS分析了过渡金属盐催化剂(页岩灰作为载体负载NiCl2·6H2O、CuCl2·2H2O、ZnCl2)对OS热解的催化作用和挥发分析出的影响规律,采用Coats-Redfern模型分析过渡金属盐催化剂对OS热解活化能的影响.结果表明,OS中矿物质主要由石英、硅铝酸盐和少量的碳酸盐组成,有机质主要是脂肪族化合物.三种过渡金属盐催化剂对OS热解均有促进作用,且OS单独热解时,在390.1～581.8°C快速热解,占总失重的76.19％.动力学分析结果表明,过渡金属盐催化剂能降低OS热解所需的活化能,其中NiCl2·6H2O降低OS热解活化能的能力最高(18.7 kJ/mol),比OS单独热解活化能降低了23.55％.过渡金属盐催化剂的催化活性由高到低排序为NiCl2·6H2O>CuCl2·2H2O>ZnCl2.此外,过渡金属盐催化剂还能促使OS热解发生挥发分的裂化、芳构化和焦化等反应,从而提高挥发分中脂肪烃(以烷烃、烯烃为代表)和芳香烃浓度.