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我国煤炭资源丰富，供求基本保持平衡，而石油资源相对匮乏，供求关系极不平衡，长期依赖于进口。《BP世界能源统计2012》统计结果显示：截止到2011年年底，我国石油已探明储量为2×109t，仅占2011年年底世界石油已探明总储量的0.9%，可见，我国石油资源严重匮乏。相反，我国2011年年底煤炭已探明储量占世界总探明储量的比重高达13.3%，可见，我国煤炭储量比重远远高于我国石油储量比重。长久以来，直接燃烧一直是我国煤炭资源的主要利用方式。事实证明，这一利用方式能源利用率低、环境污染严重等问题突出。因此，发展煤炭资源清洁高效利用技术刻不容缓。煤与油页岩的热解提质工艺不仅能够有效提高煤炭能源利用率，改善环境污染。该工艺还能够生产焦油，进一步提炼得到重油、轻油等液体燃料，对缓解我国石油供求矛盾具有重要意义。本文首先对STY、SZY和NMSN进行了基础实验研究，实验结果表明：三种燃料的动态安息角均小于30°，三种实验原料的堆积密度分别为710.31kg/m~3、731.12kg/m~3、688.56kg/m~3。为了在中试试验前充分了解三种燃料的热解特性，本文采用热重法，分别考察了热解温度、升温速率以及颗粒粒度对三种燃料热解特性的影响。研究结果表明：在50~950℃范围内，随着热解温度的升高，挥发分析出量逐渐增加，热解转化率增加，当热解温度达到550℃时，三种燃料的热解转化率均高达75%左右，分别为75.24%、74.49%和75.73%；对于不同的升温速率，三种燃料的总失重率没有明显变化，随着升温速率的增大，热解失重率逐渐增大，热解失重速率达到最大时所对应的温度有所提高。最后，设计和搭建了水平回转式反应器冷态实验装置，实验探究了转速对最大出料速率的影响、扬料板倾角对物料在反应器内的平均停留时间的影响。经过对比，最终确定了中试试验热解反应器内部结构及转速：扬料板倾角取25℃，反应器转速取4r/min。