随着人口的增长和社会经济的快速发展,人类对能源的需求越来越大,但是煤炭、石油和天然气等不可再生资源的储量越来越少。因此,寻找替代能源成为当务之急,这关系到人类今后的生存和发展。油页岩储量巨大,是一种潜在的非常规油气资源。本文围绕油页岩的热物性和回转窑干馏特性开展了一系列科研工作,所获得的结果为油页岩干馏技术的研发提奠定了基础。本文首先对油页岩的热解吸热特性进行了研究。利用TG-DSC研究了油页岩热解基本失重过程和对应的吸热规律,采用Coats—Redfern法获得油页岩热解过程中的活化能等动力参数。使用DSC方法研究了大城子油页岩半焦和公郎头油页岩半焦的比热容,得出半焦的比热容随着温度的升高而变大,而油母岩质干馏碳化程度对半焦比热容有很大影响。其次,结合油页岩颗粒的片状结构特征,建立数学模型研究加热过程中油页岩颗粒内部的温度变化规律。研究了在快慢速加热条件下不同尺寸油页岩颗粒的加热时间,并建立了快速加热条件下,加热时间和颗粒粒径之间的函数关系,便于根据粒径来估算油页岩的颗粒的加热时间。这些研究结果表明,油页岩的片状结构对油页岩颗粒内部的传热和颗粒破碎有很大的影响。最后,本文对回转窑式油页岩干馏装置进行了冷态调试和热态干馏实验。研究了两种不同粒径的床料对油页岩干馏实验的影响,通过分析不同工况下的不凝气和页岩油的品质和产率,得出大粒径的床料有利于提高页岩油的品质和产率。在整个回转窑的冷态调试和热态实验中,积累了实验数据和调试经验,为回转窑式油页岩干馏装置的进一步改进提供了建议和积累了经验。