石油焦与油页岩混合燃烧特性及其燃烧动力学.pdf

2 O 1 0年 4月 石油学报 石油加2 12 A C T A P E T R O L E I S I N I C A P E T R O L E UM P R O C E S S I N G S E C T 1 0 N 第 2 6 卷第 2 期 文章编 号 1 0 0 1 8 7 1 9 2 0 1 0 0 2 0 2 2 5 0 6 石油焦 与油 页岩 混合燃烧特 性及 其燃 烧动力学 田 1 ．重庆大学 动力工程学院 ，重庆 4 0 0 0 3 0； 2 幺 T ， 2 茂名学院 机电工程学院，广东 茂名 5 2 5 0 0 0 摘 要 采用 Z RY 一 2 P综合热分析仪对不 同质量 比的石油焦／ 油页岩 的混合燃 料进 行 了热 重分析 ，得到 了它们 的热 重 Th e r mo g r a v i me t r i c ，TG 及微商热重 Di f f e r e n t i a l t h e r mo g r a v i me t r i c ，D TG 曲线 和混合 燃 烧特 性 ，并计 算 出燃 烧 动力学参 数。结果表明 ，随着石 油焦 ／ 油 页岩 的质量 比逐渐 降低 ，石 油焦／ 油页 岩混合燃 料 的 TG 曲线变 化逐渐 缓 慢 ，D TG 曲线逐渐呈 现 3个峰 ，其 中有 2个 峰明显 ；当石油焦／ 油页岩的质量 比为 3 ／ 2时，综合燃烧 性能最好 ，体 现 出混合燃烧所具 有的优势 。除石 油焦 ／ 油页岩 质量 比为 4 ／ 1的样 品外 的其 他混合 样品 ，在低 温段和 高温段活化 能 按大小排列 的顺序与频率 因子大 小排 列 的顺序均 相 同 ，这体现 了活化 能和 频率 因子变化 的一致 性 。石油 焦与油 页 岩混合燃料 在低温段的燃烧反应 级数为 1 ． 3 O 左 右 ，所需活化能较低 ；在高 温段 的燃烧反应级数为 1 ． o 0 左右 ，所 需 活化 能较 高 。石油焦与油页岩 的混合 燃料燃烧具有很 大的实际工程应用价值 。 关键词 石油焦 ；油 页岩 ；混合燃烧 ；动力学 ；热 重分析 中图分类 号 T K1 6 ；T Q0 3 8 ． 】 文献标识码 A Co CoM BUS TI oN CHARACTERI S TI CS AND KI NETI CS oF PETRoLEUM CoKE AND oI L S HALE TI AN Hon g 。 1 ．C o l l e g e o f P o we r En g i n e e r i n g，C h o n g q i n g U n i v e r s i t y，C h o n g q i n g 4 0 0 0 3 0 ，C h i n a ； 2 ．C o l l e g e o f M e c h a n i c a l a n d El e c t r i c a l En g i n e e r i n g，Ma o mi n g C o l l e g e ， Ma o mi n g 5 2 5 0 0 0 ，C h i n a Abs t r a c t I n o r de r t o e f f i c i e n t l y ut i l i z e t he pe t r ol e um c o ke a nd o i l s ha l e， t he t he r mo gr a v i me t r i c a na l y s i s o f m i x e d f u e l s o f p e t r o l e u m c o ke a nd o i l s ha l e wi t h d i f f e r e nt q ua l i t y m i x e d r a t i o wa s pe r f or me d On t he ZRY- 2 P s ynt he t i c t h e r m a l a na l yt i c a l i ns t r ume nt ．Th e d i f f e r e nt i a l t he r mog r a v i m e t r i c DTGc u r ve s a n d t h e r m o gr a v i me t r i c TGof t he m i x e d f ue l s o f p e t r o l e um c ok e a nd o i l s ha 1 e we r e i n ve s t i g a t e d， a nd t he C O c o m b us t i o n c ha r a c t e r i s t i c s of t he m i x e d f u e l s we r e a na 1 y z e d a nd t h e i r k i ne t i c s p a r a m e t e r s we r e f i gur e d out ． Th e r e s ul t s s h owe d t ha t wi t h t he d e c r e a s e o f t he q ua l i t v r a t i 0 of p e t r o l e um c o ke t o o i l s ha l e，t he TG c ur ve of t he m i xe d f u e l gr a d ua l l y s l o we d d o wn，a n d i t s DTG c u r ve gr a dua l l y a ppe a r e d t hr e e p e a ks，t wo o f whi c h we r e c l e a r ． The s yn t he s i s c o mb U S t i o n c h a r a c t e r i s t i c o f q u a l i t y r a t i o o f 3 ／ 2 o f p e t r o l e u m c o k e t o o i l s h a l e wa s t h e b e s t ， s ho wi ng t he C O c o m bu s t i on a dv a n t a g e s of pe t r o l e um c ok e a nd o i l s h a l e ．Exc e pt t he s a m p l e o f q ua l i t y r a t i o o f 4 ／ 1 o f p e t r o l e u m c o k e t o o i l s h a l e ，t h e c h a n g i n g s e q u e n c e s o f a c t i v a t i o n e n e r g y a n d f r e q ue nc y f a e t o r o f s a m p l e s we r e t he s a me i n l ow t e mpe r a t u r e r a n ge，S O d i d t ha t i n hi gh t e mpe r a t ur e r a ng e。whi c h s h owe d t he v a r i e t y c ohe r e nc e o f t he a c t i v a t i on e ne r g y a n d f r e q ue nc y f a c t o r ． The r e a c t i o n o r de r s we r e a b ou t 1 ． 3O a n d 1 ． 0 0 f o r mi x e d f u e l a t t h e l o w t e mpe r a t ur e a nd hi gh t e mpe r a t ur e r a nge s，r e s pe c t i v e l y，a nd t he c o r r e s po nd i ng r e a c t i o n a c t i v a t i on e ne r g y wa s l o we r a t t he 收 稿 日期 2 0 0 9 0 1 2 2 通讯联 系人 田红 ， Te l 0 2 3 6 5 l 1 2 5 1 3 E ma i l h o n g e r 8 0 0 8 1 2 6 ． o r f l 2 2 6 石油学报 石油加工 第 2 6卷 l ow t e mpe r a t u r e r a ng e t h a n t h a t a t t he hi g h t e mpe r a t ur e r a n ge ．The C O c o m b us t i o n o f m i x e d f u e l o f pe t r o l e u m c o k e a nd oi l s ha l e ha s l a r ge a c t ua l e n gi ne e r i ng a ppl i c a t i o n v a l ue ． Ke y wo r ds pe t r ol e um c o ke；o i l s ha l e；C O c o m b us t i o n；ki n e t i c s；t h e r mog r a v i me t r i c a na l y s i s 石油焦是 原 油提 炼 过 程 中 的最终 副产 品 ，具 有 高碳 、高热值 、低灰 分 、低 挥 发分 等 特 点 。国 内外 研究表 明，将石油焦作为煤的一种替代或补充燃料 ， 用于锅 炉 发 电 、供 热 是 石 油 焦 利 用 的 重 要 途 径口 ] 。 沈伯雄 等_ 2 ] 研 究 了石 油焦 燃 烧 特 性 指 出 ，其 燃 烧 过程不稳 定 ，呈 现 多 阶段 燃 烧 现象 ，燃 烧 特性 介 于 烟煤和无烟煤之 间；其热解动力学参数受升温速率 等实验条 件影 响较 大 ；石 油 焦挥 发 分 含量 少 ，存 在 着火 温度 高 、焦 炭难 以燃 尽 、难 以单 独 地充 分 燃 烧 利用 等 问题 。 中国是油页岩资源丰富的国家之一 ，已探明储 量为 3 ． 1 6 1 0 t ，分 布 于 茂 名 、桦 甸 、 抚 顺 等 地[ 6 ] ，主要用 于 炼 制 页 岩 油 以 及 燃 烧 发 电 、供 热 等_ 7 ] 。刘招 君等 指 出 ，油页岩 的着火 温度 低 ， 前期 燃烧 以挥 发分 为 主 ，反应 强 烈 ，后 期燃 烧 反 应 能力差，其灰壳传热阻力成为提高碳转化率 的主要 控制 因素 。但 是 ，由于 油 页岩 属 于 高灰 分 、高 挥 发 分 以及 低热值 的 劣质 燃 料 ，难 以单 独 大规 模 地 充分 利用 。 综 上所述 ，由于石 油 焦 与油 页 岩各 自的 特性 决 定 了难 以 很 好 地 单 独 利 用 。如 果 能 够 充 分 发 挥 这 两种重要的替代 能源资源 的优 势而同时加 以利用， 将不失为一种很好 的方法。但是 ，至今还没有关于 石 油焦与油 页岩 的混合燃 烧特 性研究 的报道 。 笔者采 用非 等温 热 重 法 ，将石 油 焦 与 油页 岩 按 照不 同的质量 比进 行 混 烧实 验 ，探 讨 了混 合 燃 料 的 燃烧特 性和燃烧 动 力 学 ，计算 了燃 烧 特性 参 数 和动 力 学参数 。研究 结果 为 石 油焦 与油 页岩 的混 合燃 烧 利 用打下 了基础 。 1 实验部分 1 ． 1试样分 析 石 油焦取 自广 东 茂 名石 化 公 司炼 油 厂 ，油 页岩 采 自广东 茂名 金塘 露 天 矿 区 。用 马福 炉 、 电热鼓 风 恒温干燥箱、电子天平 精确度 0 ． 0 0 0 1 g 等设备分 别对 石油 焦和油 页 岩进 行 工业 分 析 ；采 用 自动 量 热 仪 分别 测 定 石 油 焦 和 油 页 岩 的 热 值 。测 定 结 果 如 表 1 所示 。 表 1 石油焦和油页岩工业分析结果 Ta bl e 1 Pr o x i m a t e a na l y s i s o f p e t r o l e um c o ke a nd o i l s ha l e M d 一 --M o i s t u r e o f a i r d r i e d b a s i s；A d As h o f a i r dr i e d b a s i s ； V Vo l a t i 1 e o f a i r d r i e d b a s i s ； FCa d F i x e d c a r b o n o f a i r d r i e d b a s i s ；Qa ⋯ e t Ne t c a l o r i f i c v a l ue o f a N r e c e i v e d b a s i s 1 ． 2样 品的制 备 将 石油 焦与 油 页 岩按 一 定 质 量 比混 合 ，然后 通 过磨煤 机研磨 ，再 经过 筛分 分离 ，粒径小 于 2 0 0目， 制 得混 合 燃 料 样 品 ，记 为 S ，其 中 ，s 。为 纯 石 油 焦 ，s 、S 、S 。 、S 和 s 分 别 表 示 石 油 焦／ 油 页 岩 的质 量 比为 4 ／ 1 、3 ／ 2 、1 ／ 1 、2 ／ 3及 1 ／ 4 ；S 。为纯 油 页岩 。 采 用上 海天 平仪 器 厂 Z R Y一 2 P高 温综 合 热 分 析 仪测定 各混 合燃 料样 品的热 重 曲线 。温度 范 围3 2 3 ～ 1 1 2 3 K，升 温速率 2 0 K／ mi n ，压 缩空气 气氛 ，气体 流量 8 0 mL ／ mi n ；样 品质 量 8 ． 5 mg 。 2 结果与讨论 2 ． 1石 油焦 与油 页岩混 合燃料 样 品的热重 曲线 图 1为 石 油 焦 与 油 页 岩 混 合 燃 料 样 品 的 热 重 T G 曲线 。由 图 1可见 ，纯 石油 焦 S 。 的 T G 曲线 变化 陡峭 ，失重 速率 大 ，纯 油 页岩 S 。 的 T G 曲线 变 化缓 慢 ；随着 混合 燃 料 中石 油 焦 所 占比例 的 逐渐 降低 ，石油焦 与油 页 岩 混合 燃料 的 TG 曲线 变 化逐 渐缓 慢 。 图 2为石油 焦与 油页 岩混 合燃 料 的 D T G 曲线 。 由图 2可见 ，S 。的 D TG 曲线变 化 陡 峭 ，主要 呈现 的是石 油焦 固定 碳 的燃 烧 峰 ，这 是 由于石 油 焦 的挥 发 分含 量少且 较 难 析 出 ，析 出 的挥 发 分 的燃 烧 与 固 定碳的燃烧过程分界不明显 。s 的 D T G 曲线呈现 2个明显的峰，第 1个 峰为油页岩所含大量挥发分 析 出并着 火燃 烧所 致 ，第 2个 峰 为 油页 岩 固定 碳 的 着火 燃烧 的结果 。s 的 D TG 曲线呈 现 1个 明显 峰 ， 第 2期 石油焦与油页岩混合燃 烧特性及其燃烧动力 学 2 2 7 7 1 ／ K 图 1 石 油焦 与油页岩混合燃料 的 T G 曲线 Fi g ．1 TG c ur v e s o f t h e m i xe d f u e l s o f pe t r o l e um c o k e a nd o i l s h a l e 1 S。 ； 2 Sl ； 3 S 2 ； 4 S 3 ； 5 S 4； 6 S 5； 7 S 6 图 2石油焦与 油页岩混合燃料 的 D T G 曲线 Fi g ． 2 DTG c u r v e s o f t he m i x e d f u e l s o f pe t r o l e um c o ke a n d o i l s h a l e 1 S 0； 2S 1； 3S 2； 4S 3； 5 S 4； 6 S5 ； 7 S s 为 混合 燃料 中 固定 碳 的着 火燃 烧 所 致 ；S 。的 D TG 曲线第 1 个 峰 的 峰值 明显 ，是 因 为 油 页 岩所 含 挥 发 分 的析 出并 着 火燃 烧 所 致 ，第 2个 峰不 明显 是 由 于 混 合燃 料 中 剩余 的 极 少 量 挥 发 分 的析 出所 致 ，第 3 个峰 的明显峰值是 由于剩余 固定碳 的燃烧所致 ；样 品 S 。 uS 的 D T G 曲线 第 1个峰 的 峰值 不 明显 是 由 于极 少量 的油页 岩 挥 发 分 的提 前 析 出所 致 ，第 2和 第 3个峰的峰值 明显 ，分别是 由于混合燃 料剩余大 量挥发分 的析 出燃烧和剩余 固定碳 的燃烧所致。从 混合 燃 料样 品与 单 一 燃 料 样 品 S 。 与 S 的 DT G 曲 线 比较来看 ，前者 的前 2个峰 中的明显峰值位置介 于 S 。 与 S 之 问 ，这个 明显 峰 主 要是 由于 油 页 岩 挥 发 分 的析 出及燃 烧 所致 。 2 ． 2 石 油焦 与油 页岩 混合 燃料 的燃 烧特 性 为 了 比较 全 面 的评 价 石 油 焦 与 油页 岩 混 合 燃料 的燃烧特性 ，采用 常用 的综合燃烧特性指数口 “ ] ， 如 式 1 所 示 。 d w／ d t d w／ d t m e a n X 1 0 ， 1 、 一 一 式 1 中 ，s 为 综 合 燃 烧 特 性 指 数 ，K_ 。 ． mi n； d z v ／ d t ⋯ 为最 大燃 烧 速 率 ，rai n，对 于 有 多个 峰 的D TG曲 线 ， 采 用 最 大 峰 值 作 为 该 值 ； d z v ／ d t 为平 均 燃 烧 速 率 ，r a i n ～ ；T 。 为 着 火 温 度 ，K，按 常 用 的 TG D TG 法 确 定 ；T 为 燃 尽 温 度 ，即样 品 失 重 占 总 失 重 的 9 9 时 所 对 应 的 温 度 l_ 1 ，K。综合 燃 烧特 性 指数 全 面反 映 了混 合 燃 料 的着 火 和燃 尽性 能 ，s 越大 ，说 明混 合燃 料 的综 合 燃 烧性 能越 好 。 表 2为石油焦与油页岩混合燃料的燃烧特性参 数 。由表 2可见 ，混 合燃 料 的着 火 温 度 高 于 纯油 页 岩 而低 于纯 石油 焦 的着 火 温 度 ；其 中 ，s 。的着火 温 度 与纯 油 页 岩 的着 火 温 度 相 近 。在 所 有 样 品 S 。 ～ S 中 ，s 。的燃 尽 温 度 最 低 ，而其 最 大 燃 烧 速 率 以 及综合燃烧特性指数均最大 ，说 明其综合燃烧性能 最好 。混和 燃料 的燃 烧 充 分 发 挥 了 2种 燃 料 的燃 烧 优 势 。油 页岩 中大 量 挥 发分 的析 出和 燃 烧 及 时提 供 给 了石 油焦 中大 量 固定 碳 和油 页 岩 中所 含 少量 固定 碳 的前 期着 火燃 烧 所 需 要 的热 量 ，促 使 } 昆合燃 料 中 固定 碳 的燃 烧反 应更 加剧 烈 。在混 和燃 料样 品 S ～ S 中，s 的着火温度 和燃 尽温度均最高 ，体现 了 石油焦与油页岩混合燃料 中由于石油焦所 占比例大， 因而难 以着火和燃尽 的特点；S 的最大燃烧速率和 平均燃烧速率均最小 ，综合燃 烧特性指数也 最小， 所以其综合燃烧性能最差 。随着油页岩在混合燃料 中所 占 比例 的增 加 ，其 挥 发 分 含量 增 加 ，更 容 易 析 出并着 火燃 烧 ，着火 温度 逐 步降低 。 l 【 u／ _ _ 0 l 【 I I Ⅲ／ _ _ 0 1 2 2 8 石油学报 石 油加工 第 2 6卷 表 2石油焦与油页岩混合燃料的燃烧特性参数 Ta b l e 2 Co m b u s t i o n c ha r ac t e r i s t i c pa r a m e t e r s of t h e m i x e d f ue l s o f pe t r ol e u m c ok e a n d o i l s h a l e d w／ d t ⋯ ／ d w／ d t 一 ／ S N1 0 ／ S a mp l e T ／ K T h ／ K mi n 一1 rai n 1 K 0．mi n 一2 2 ． 3石 油焦与 油页岩混 合燃料 燃烧 反应动 力学分 析 2 ． 3 ． 1 燃烧 机理 燃 料 的燃 烧包 括 2 个 部 分 ，即挥 发 分 的燃 烧 和 焦炭燃 烧 。石 油焦 与 油 页岩 混 合燃 烧 时 ，由于 混合 燃料 中油页岩 挥 发分 含 量 高 ，因此 在 低 温段 ，首先 是大量挥 发分 的热 解析 出和 燃烧 ，着火 发 生在 颗 粒 周 围 的气 体 边 界 层 中 ，属 于典 型 的 均 相着 火 燃 烧 ， 同时挥发 分热解 析 出过 程 中所 形成 的不 同颗粒 内孔 结构 ，有利于提高高温段碳粒 的燃烧速率 。随后 ， 在高温段 ，主要是少量剩余挥发分 的再次析 出及燃 烧 ，以及混合 燃料 颗 粒 表 面 的直 接着 火 燃烧 ，挥发 分和 焦 炭 同时 以 固 相 形 式 反 应 ，属 于 多 相 着 火 燃 烧_ 】 。随着油页 岩在混合 燃料 中所 占 比例 的逐 渐增 加 ，混合 燃料 挥 发分 的含 量也 逐 渐 增加 ，所 以 ，混 合燃料的主要着火方式逐渐 由多相着火向多相一 均相 联合 着火 、均相着 火过 渡 。表 2中的 S 、S 。 ～S 的 着火 温度 随油页岩 所 占 比例 的增 加 而 逐 渐 降低 是 混 合燃 料着 火 方 式 逐 渐 转 变 结 果 的一 种 表 现 。所 以 ， 对混合 燃料燃 烧特性 进行分 段动 力学分 析是合 理 的 。 2 ． 3 ． 2动力 学分析 采用 差 减 微 分 法 F r e e ma n C a r r o l l 法 [ 1 6 -- 1 7 ] 计 算动力学参数。该方法是从热重 曲线求算动力学参 数的方法中较为广泛应用的方法 ，适用于直接测定 由于反应而 发生 质量 变 化及 其 变 化 率 的情 况 。 固体 分解 反应是 失重反 应 ，即 A 固 一 B 固 C 气 ， 对 于非等温 热重实 验 ，反应 在程 序升 温速率 下进行 ， 存 在式 2 的关 系 。 j ． e 一 1一 a 2 式 2 中 ，a为 热 解 的质 量 失 重 率 ，a 一 o 一叫 ／ 。 一m。 。 ；m。 、 、优。 。 分 别 为 反 应前 、反 应 进 行 到 温度 丁 时 、反应 结束后 样 品的质 量 ，mg ；d a ／ d T 为质 量 失 重 速 率 ，K； 为 升 温 速 率 ，p一 2 0 K／ mi n ；R 为气体 常数 ，R一8 ． 3 1 4 J ／ mo l K ； E 为表观 活 化 能 ，k J ／ mo l ；T 为 温 度 ，K；A 为频 率 因子 ，mi n 啊 。 ； 为 反应 级 数 。对 式 2 两边 取 对 数 ，并 对 d a ／ d T、 l a以 及 T 进 行 微 分 ，可 得 式 3 。 Al g d a ／ d T E 、 ， △ 1 ／ T ， 而一 一 上述 机理模 型 的 推导 适 用 于直 接 测定 由 于反应 而发 生质 量变化 的 a值及 其 变化 率 d a ／ d T，且 样 品 温度 和炉 温偏差 不大 的反应 [ 1 。 ，本 实验 符合 该条 件 ，因此 可 以采用 此模 型 。 由热分析曲线若干点的质量失重率 a 、质量失 重 速率 d a ／ d T、温 度 的倒 数 1 ／ T，以 A l g d 口 ／ d 丁 ／ A l g 1 --a 对 △ 1 ／ T ／ A l g 1 --a 作 图 ，得 1 条直 线 ， 其截距值 即为反应级数 ，斜率 即为 一 2 ． 3 0 3 R ， 然后将 和 E代人式 2 ，便可以求得频率因子 A。 表 3为石油 焦 与油页 岩混合 燃烧 的动力 学参数 。 由表 3可见 ，使用最小二乘 法对实验样 品燃烧的各 个 阶段 所得 到 的数 据进 行 最 佳 直 线拟 合 ，所 得 到 的 拟合方程的线性相关系数 r值均 比较高 ，线性回归 比较合 理 ，说 明 采用 该 模 型 计算 的结 果 可靠 。石 油 焦与油页岩混合燃烧时 ，除 S 外 ，均分为高、低温 2个燃烧阶段。在低 温段 ，s 。 ～s 的活化能和频率 因子大小顺序均为 S 。 、S 、S 和 s ；在高温段 ， S 到 S 的 活 化 能 和 频 率 因 子 大 小 顺 序 均 为 S 。 、 S 、S 和 s 。因此在本 实验 中，从 s 。 到 s 的高 、 低 温段 活化 能和 频率 因子 分别 所 具 有 的变 化 顺序 来 看 ，体 现 了活化 能 和频 率 因子 变化 的互 补效 应 。低 温 段 的反应级 数为 1 ． 3 O左右 ，这 阶段主 要是挥发 分 的析 出及 着火 燃烧 ，反应 物 即挥发 分 浓 度 的变 化 对 反应速率的影响非常明显 ，反应级数较高 ，挥发分 极易着火燃烧 ，所需活化 能也较低；高温段 的反应 级数 为 1 ． ] 左 右 ，这 阶段 主要 是 固定碳 的着 火及燃 烧 ，碳 的含 量对 于燃 烧 速 率 的影 响 程 度小 于低 温段 挥 发分 浓度对 燃 烧 速率 的影 响 ，且 固定 碳 不 易 着火 燃 烧 ，所需 活化 能也较 高 。 3 1 O 8 9 6 8 6 3 8 4 4 1 0 0 7 3 9 3 7 O 7 1 O 7 8 2 9 2 2 2 1 l 1 O O 0 O O 0 O O O 0 0 O O O O 3 5 9 6 4 2 7 3 8 2 0 O 4 3 1 O 1 1 1 O 0 O O O 0 O 0 0 8 玎 4 6 6 1 姗 眦 ㈣ 1 O 0 O 3 3 7 7 6 9 4 2 2 8 7 7 5 6 6 6 5 第 2 期 石油焦与油页岩混合燃 烧特性及其燃烧动力学 2 2 9 表 3石油焦 与油 页岩混合燃烧 的动 力学 参数 Ta bl e 3 Ki ne t i c s pa r a me t e r s f o r t h e c o - c o mb u s t i o n o f pe t r o l e um c ok e a nd o i l s h a l e yA l g d a ／ d T ／ Mg 1 一口 ；X一△ 1 ／ T ／ A l g 1 一d 3 结 论 1 在 石 油 焦 与 油 页 岩 混 合 燃 烧 时 ，石 油 焦 与 油页岩的质量 比为 3 ／ 2的混合燃料 的着火温度及燃 尽温度均最低 ，而最大燃烧速率 以及综合燃烧特性 指数均最大 ，其综合燃烧 性能最好 ，体现 了两者各 自燃 烧优 势 的互 补 。 2 除 石油 焦 与 油 页 岩 的 质量 比为 4 ／ 1的混 合 燃料 样 品外 ，在 低 温 段 ，混 合 燃 料 样 品燃 烧 活 化 能 按大 小排 列 的顺 序与频 率 因子 大 小排列 的顺序 相 同 ； 同样 ，在高温 段 ，混 合 燃 料 样 品活 化 能 按 大 小 排 列 的顺 序 与频率 因子 的大 小 排 列顺 序也 相 同 ，这 体 现 了活 化 能和频 率 因子 变化 的补 偿效 应 。 3 混 合燃 料在 低 温 段 的燃 烧 反 应 级 数 为 1 ． 3 0 左右 ，所需 活 化 能也 较 低 ；而 在 高 温 段 的燃 烧 反 应 级数 为 1 ． O 0左右 ，所 需 的活化 能 较高 。 4 只要 石 油 焦 与 油 页 岩 的 混 合 比例 适 当 ，混 合燃 料 的燃烧 性 能将 优 于 2种 燃 料 各 自单 独 的燃 烧 性能 ，因此 ，石油焦与油页岩 的混合燃烧具有很 大 的实 际工 程应 用价 值 。 E l } 参 考 文 献 刘 耕 戊 ．高 硫 石 油 焦 的 利 用 [ J ] ．石 油 炼 制 与 化 工 ， 1 9 9 8 ， 2 9 4 3 6 4 1 ． LI U Ge n g wu ． Us i n g o f p e t r o l e u m c o k e wi t h h i g h s u l p h u r c o n t e n t[J] ． Pe t r o l e u m Pr o c e s s i n g a n d Pe t r o c h e mi c a l s ，1 9 9 8，2 9 4 36 41． [ 2 ]沈伯雄 ， 刘德 昌 ， 陆继东．石油焦 着火和燃 烧燃尽 特性 的实验研究[ J _] ．石 油炼 制与化 工 ，2 0 0 0 ，3 1 1 o 6 0 6 4 ． SHEN B o x i o n g，LI U De c h a n g ．LU J i d o n g ．S t u d y O n i g n i t i o n a n d c o mb u s t i o n o f p e t r o l e u m c o k e[ J ] ． Pe t r ol e um Pr o c e s s i n g a nd Pe t r oc h e mi c a l s， 20 00， 3 1 1 O 6 O 一 6 4 ． [ 3 ]C ON N R E ．L a b o r a t o r y t e c h n i q u e s f o r e v a l u a t i n g a s h a gg l o me r a t i o n p ot e nt i a l i n p et r o l e u m c ok e f i r e d c i r c u l a t i n g f l u i d i z e d b e d c o mb u s t o r s [ J ] ．F u e l P r o c e s s i n g Te c h n o l o g y ，1 9 9 5，4 4 1 - 3 9 5 - 1 0 3 ． E 4 ]WANG J S ， AN THO NY E J ．C l e a n a n d e f f i c i e n t u s e o f p e t r o l e u m c o k e f o r c o mb u s t i o n a n d p o we r g e n e r a t i o n [ J ] ．F u e l ，2 0 0 4 ， 8 3 1 0 1 3 4 1 1 3 4 8 ． [ 5 ]A NTHONY E J ，I RI B AR NE A P，I R I B A RE N J V， e t a 1 ．Fo ul i n g i n a 1 60 M W e FBC b oi l e r f i r i n g c oa l a nd p e t r o l e u m c o k e [ J ] ．F u e l ， 2 0 0 1 ， 8 0 7 1 0 0 9 1 0 1 4 ． E 6 ]柏静 儒 ，王擎 ，胡 爱娟 ，等．茂 名 油 页 岩 的热 解 特性 [ J ] ．东 北 电力 大学 学 报 ，2 0 0 4 ，2 6 2 7 3 7 8 ． B A I J i n g r u，W ANG Qi n g ，HU AU u a n ，e t a 1 ．Th e p y r o l y s i s c h a r a c t e r i s t i c s o f Ma o mi n g o i l s h a l e [ J ] ． J o u r n a l o f No r t h e a s t Di a n l i Un i v e r s i t y，2 0 0 6，2 6 2 7 3 7 8 ． [ 7 ]钱家麟 ， 王剑秋 ，李术元．世 界油 页岩资源利 用和发展 趋 势 [ J ] ． 吉 林 大 学 学 报 ，2 0 0 6 ，3 6 6 8 7 7 8 8 7 。 QI AN J i a l i n ，W ANG J i a n q i u，LI S h u y u a n ．W o r 1 d 0 i l s h a l e u t i l i z a t i o n a n d i t s f u t u r e[ J ] ． J o u r n a l o f J i l i n Un i v e r s i t y，2 0 0 6 ，3 6 6 8 7 7 8 8 7 ． [ 8 ]刘招君 ，柳 蓉．中国油 页 岩特 征及 开 发利 用 前景 分析 [ J ] ．地学前沿 ，2 0 0 5 ，1 2 2 3 1 5 3 2 3 ． uu Z h a o j u n ， 2 3 O 石油学报 石油加工 第 2 6 卷 L I U Ro n g ． Oi l s h a l e r e s o u r c e s t a t e a n d e v a l u a t i n g s y s t e m1- J ] ．E a r t h S c i e n c e F r o n t i e r s ， 2 0 0 5 ， 1 2 3 3 1 5 3 2 3 ． 1- 9 ]姜 秀民， 刘德 昌，郑楚光 ，等．油页岩燃烧 性能 的热分 析研究[ J ] ．中国电机工 程学 报 ， 2 0 0 1 ，2 1 8 5 5 5 9 ． J I ANG Xi u mi n。 LI U De c h a n g ， Z HENG Ch u g u a n g ， e t a 1 ． St ud y o f o