ASE 萃取對低、中階煤增產(chǎn)生物氣的研究

武 俐，曹 斌，李懷珍，羅永濤，劉興勇

（1.河南理工大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，河南 焦作 454000；2.中原經(jīng)濟區(qū)煤層（頁巖）氣河南省協(xié)同創(chuàng)新中心，河南 焦作 454000；3.河南理工大學(xué)安全科學(xué)與工程學(xué)院，河南 焦作 454000；4.河南金馬能源股份有限公司，河南 濟源 454650）

0 引 言

生物成因煤層氣作為一種重要的清潔能源，具有廣泛的應(yīng)用前景，在世界范圍內(nèi)得到了眾多學(xué)者的關(guān)注［1］。 自SCOTT 提出了微生物增產(chǎn)煤層氣技術(shù)后，相關(guān)學(xué)者［2-3］在實驗室條件下模擬了煤生物成氣，并取得了許多重大成果。 但微生物利用煤產(chǎn)甲烷受多重因素影響［4-5］，尤以微生物活性以及煤的生物可利用性的影響最為顯著［6］。 PARR 等［7］通過向煤層中加入激活劑強化本源微生物，也有采用添加外源高效產(chǎn)甲烷菌群來提高微生物活性［8-9］。當(dāng)煤中能被微生物利用的有機物濃度較低時，會造成產(chǎn)氣初期的微生物活性不高［10］。 煤作為一種大分子有機物，分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜難以降解，會降低微生物活性。 研究［11-12］發(fā)現(xiàn)，預(yù)處理可破壞煤結(jié)構(gòu)，提高煤的生物可利用性。 有機溶劑萃取能破壞煤中分子間的非共價鍵，改變煤中大分子結(jié)構(gòu)［13］。

煤的萃取效果受到萃取劑與萃取條件的影響，N-甲基毗略烷酮（NMP）作為一種常見萃取劑，具有毒性低、可生物降解等優(yōu)點［14-15］，常用于煤樣的預(yù)處理。 相關(guān)學(xué)者［16-17］利用NMP 和CS2混合溶劑對煤樣進行萃取，發(fā)現(xiàn)處理后的煤樣中羥基含量增加，煤的大分子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，孔隙變大，比表面積增加。 也有研究［18］發(fā)現(xiàn)，在230 ℃和330 ℃反應(yīng)條件下，利用NMP 萃取內(nèi)蒙古褐煤時，煤樣的萃取效果在230 ℃下明顯優(yōu)于330 ℃。……