油砂热解过程的三个阶段

油砂热解反应可以看作一定温度下热不稳定物质发生蒸发、裂解、缩聚等变化，受相变及化学反应活化能等约束，反应过程及产物分布很大程度上由温度决定。随着反应温度的升高，一般认为油砂热解过程分为三个阶段：

1、低温阶段80~150℃，主要是油砂的脱水过程，同时伴随少量吸附在油砂表面的有机气体逸出和较弱化学键的断开。

2、随着反应温度升高到150～600℃，进入热解反应的主要阶段，油砂中有机物在此阶段大量析出。在较低温度区间主要为油砂沥青质中游离相的脱附，此后部分大分子侧链及桥键断裂形成碎片自由基，自由基进一步反应或稳定下来形成小分子有机物，以气态形式逸出，经冷却后分离为液态和气态产品。

3、温度>600℃，有机挥发物的逸出量明显减少，半焦中稠环芳烃进一步脱氢、缩聚及重排，油砂中的矿物质分解产生大量无机气体。

上述三个过程只是对油砂热解过程做了一个大体的描述，具体温度范围因油砂组成的不同而有所差异。此外，利菲尔特商丘分公司研究了不同热解温度下油砂热解产品产率，从而判断油砂沥青的热裂解程度。根据操作条件及样品组成，不同油砂在某一温度下裂解程度有所差异。对于慢速的热解来说，300℃以下油砂沥青质无明显裂解；300～400℃会有一些有机物逸出，但是逸出量较少，裂解程度最强出现在450℃左右；当温度大于550℃，可被冷凝的产品明显减少。除了反应过程，传热传质过程也会影响热解产物的分布。对比了众多油砂沥青热裂解过程，将热解产物快速的从固相导出，便能获得较高的气液产品的转化率，减少焦的生成。

总的来说，油砂(沥青)的热解是非常复杂的物理化学过程，不同产地的油砂因其物理化学结构的差异也会有所不同，但对油砂热解行为及产物释放规律的研究有助于理解油砂热分解过程。