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随着世界能源需求的不断增长,石油资源不断消耗,油砂作为一种重要的非常规石油资源,储量非常丰富,因其极高的经济价值和能源战略意义,越来越受到人们的重视。目前,我国在油砂开采和分离技术方面还比较落后,难以实现油砂沥青的大规模工业化生产。为此,本文以我国新疆油砂为主,印尼和内蒙油砂为辅,对新疆油砂性质及热稳定性进行研究。考察了甲苯、氯仿和石油醚三种溶剂对油砂的抽提能力,并对不同溶剂抽提得到的三种新疆油砂沥青进行了性质分析;从油砂矿物质的组成、矿物质表面粘附的有机质、粒径及接触角大小,对油砂的润湿性进行了探究;研究了不同条件下新疆油砂中的泥沙和沥青表面Zeta电位大小变化;采用热分析仪,对新疆油砂和不同溶剂抽提得到的三种新疆油砂沥青、泥沙进行了热解实验研究,并采用CR法,拟合计算新疆油砂的热解动力学参数。结果表明:采用氯仿抽提能更准确的测定油砂中的含油率,更好地评价油砂矿的品阶,新疆油砂含油率(氯仿)为13.40%,属于含油富矿;甲苯、氯仿和石油醚三种不同溶剂对三种油砂沥青进行抽提,得到三种溶剂抽提能力的大小关系:氯仿>甲苯>石油醚;抽提过程中,氯仿表现出对胶质和沥青质较强的的萃取能力,并且抽提得到新疆油砂沥青杂原子含量提高,分子量更大,而石油醚对沥青质的萃取能力几乎为0;新疆油砂和内蒙油砂的固体矿物质组成相类似,以石英和长石类为主,泥沙粒径较大;XPS结果:粘附在新疆油砂中泥沙表面的甲苯不溶有机质,主要含有羰基碳有机质,这些有机质会对油砂的润湿性的大小有重要影响,新疆油砂泥沙-水的接触角小于90°属于水润型油砂,但亲水性要小于内蒙油砂;考察了电解质的种类和浓度,pH值大小以及表面活性剂对新疆油砂中泥沙和沥青表面带电性的影响,同时运用离子表面基团与双电层理论对其Zeta电位的变化进行了分析;新疆油砂热解过程可以分为三个阶段,第二阶段为油砂中沥青的主要产油区,CR法计算得到的油砂轻质油挥发段活化能小于重质油裂解段的活化能;沥青质含量高的油砂沥青热解生焦率高,热稳定最高。