油页岩是我国重要的非常规油气资源，其开发利用对缓解我国能源短缺问题具有重大意义。油页岩灰分高，使油页岩热解过程中气相物质在颗粒内受到的传质阻力较大，影响热解产物的分布。搭建了单颗粒油页岩热解试验台，针对灰层传质阻力对单颗粒油页岩热解特性的影响进行试验研究，对油页岩热解过程提供更本质的理解，为热解模型搭建提供基础，重点探究颗粒粒径、热解温度等因素对热解产物分布的影响，得到不同气体流速、颗粒粒径和热解温度下单颗粒油页岩热解产物的分布。研究发现，气体流速对油页岩颗粒热解产物分布影响不大；随着颗粒粒径增加，热解一次产物在析出颗粒前，发生更多热解二次反应，通过复杂的热解二次反应使部分热解产物重新被固定于半焦中，导致产物中页岩油比例下降、气体比例增加。颗粒粒径越大，在高热解温度下热解二次反应越明显，导致粗颗粒热解产物中页岩油比例随热解温度的升高，呈先升后降的趋势，而细颗粒热解产物中页岩油的比例随着热解温度的增加而增加。