通过自建实验台模拟瓦斯全循环油页岩干馏工艺并进行积碳实验,利用气相色谱仪对积碳反应前后瓦斯气组分性质进行分析。使用丙烯为碳源气,观察不同工况下(反应时间、壁面温度、气体流量)的积碳现象。结果表明:瓦斯气中主要积碳母体为烯烃,含量最高为丙烯。积碳量随反应时间和壁面温度(800℃以下)的增加而增加,随气体流量的增加而变化,流量达到30 m L·min^(-1)后积碳量开始减少。各工况对积碳现象的影响程度依次是反应时间>气体流量>壁面温度。
通过自建实验台模拟瓦斯全循环油页岩干馏工艺并进行积炭实验,以丙烯为碳源气,考察反应时间、壁面温度和气体流量对积炭的影响。结果表明,积炭量随反应时间和壁面温度(800℃以下)的增加而增加,随气体流量的增加先增加,流量达到30 m L/min后积炭量开始减少。各因素对积炭的影响程度从大到小依次为反应时间、气体流量和壁面温度,且各因素间无交互作用。
利用Materials Studio2017模拟软件构建了蒙脱石、高岭石、方解石和生石膏四种矿物质分子模型。采用巨正则蒙特卡洛(GCMC)方法和分子动力学(MD)方法对四种模型的吸附量和吸附热进行了模拟计算。研究表明,相同温度和压力条件下四种矿物质对CH_4和CO_2分子吸附量大小为:蒙脱石>高岭石>生石膏>方解石;CH_4和CO_2分子的单组分吸附量随压力的增大而增大,两种气体吸附均符合Langmuir吸附规律;四种矿物质对CH_4和CO_2分子的等量吸附热均小于42 k J/mol,即为物理吸附;随着温度的升高,CH_4和CO_2分子的吸附量和吸附热均减小,且CH_4和CO_2分子的等量吸附热和等温吸附量之间呈良好的正相关。
