伊敏褐煤不同組分相互作用的熱重-質譜分析

李美芬，邵 燕，李曄熙，范 晶，曾凡桂

(1.太原理工大學 地球科學與工程系，山西 太原 030024；2. 太原理工大學 煤與煤系氣地質山西省重點實驗室，山西 太原 030024)

0 引 言

煤熱解是煤綜合利用的第一步，也是煤潔凈高效轉化的基礎[1-2]，因此，煤科學工作者對煤及其生物質的熱解特征進行了大量的研究[3-10]。這些工作的焦點主要集中在2個方面，一是熱解過程中煤結構的變化特征及其產物的生成特征[3-10]，二是熱解的動力學特征[5-7]。近年來研究發現，煤熱解過程中煤中不同組分之間存在著相互作用，如VU等[11]利用巖石熱解儀和熱解氣相色譜的方法對干酪根、原煤及原位瀝青進行了生烴研究，結果發現原煤比抽提殘煤的液體烴產率高，并認為這是由于原位瀝青起到了供氫溶劑的作用，它的存在會阻止前期熱解出來的自由基再聚合的發生，導致原煤中液態烴產率增加。FUSHIMI[12]等利用TG-MS技術研究了木質素和纖維素的熱解行為，結果表明，纖維素在600～700 K時發生熱解，升溫速率過快會加劇生成的焦油產物二次熱解，從而增加CO、CO2和H2的產率；而對于木質素，在500～770 K時就開始熱解生成半焦產物，CO2是主要的氣體產物。閆金定等[13]利用TG-MS研究了兗州煤的熱解行為以及熱解氣相產物的析出行為，通過對比原煤和脫灰煤的TG-MS圖譜發現，煤中礦物質不影響CH4、H2、H2O的生成，但對高溫下CO、CO2的析出有明顯作用。CHANG等[14]利用ReaxFF對新疆五彩灣煤熱解過程中鏡質組和惰質組之間的相互作用機制進行了分子動力學模擬，結果顯示，相互作用可以分為3類。……