不同鏡惰比低階煤的結(jié)構(gòu)特征及其熱解行為

王小令 ，王紹清 ，陳 昊 ，趙云剛 ，沙吉頓 ，李 慷

（中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）地球科學(xué)與測(cè)繪工程學(xué)院, 北京 100083）

0 引 言

低階煤有著較為豐富的儲(chǔ)量，占世界總儲(chǔ)量的一半以上[1]。在整個(gè)煤化作用過(guò)程中，第一次煤化作用躍變發(fā)生在高揮發(fā)性煙煤階段（最大鏡質(zhì)組反射率0.5%～0.6%），對(duì)應(yīng)于瀝青化與生油窗的開(kāi)始[2]。隨著第一次煤化躍變的進(jìn)行，煤的性質(zhì)發(fā)生了不同程度的突變，因此，很難單一地將煤的性質(zhì)與行為聯(lián)系起來(lái)。顯微組分是煤微觀鑒定的有機(jī)組分，其化學(xué)性質(zhì)比母煤更加均勻，且不同顯微組分具有明顯而獨(dú)特的物理性質(zhì)和化學(xué)組成[3-4]。對(duì)顯微組分的研究能進(jìn)一步了解母煤的性質(zhì)，從而提供富含顯微組分原料利用的新思路[5]。

熱解是煤液化、氣化等潔凈煤轉(zhuǎn)化技術(shù)的基礎(chǔ)；同時(shí)，在煤熱解過(guò)程中，通過(guò)獲得的煤焦油物質(zhì)可分離出高附加值的化學(xué)品，特別是芳香族化合物[6-7]。這些熱分解過(guò)程涉及到煤大分子結(jié)構(gòu)的裂解，同時(shí)還會(huì)釋放小分子氣體如H2、H2O、CH4等。煤的熱解通常受到煤級(jí)、熱解溫度、氣氛、升溫速率、粒徑、礦物等影響。WU 等[8]對(duì)同一煤田的3 種不同變質(zhì)程度煤（長(zhǎng)焰煤、焦煤、無(wú)煙煤）的TG/MS 研究表明，初始溫度和最大質(zhì)量損失率溫度隨煤階的增大而相應(yīng)增大，但失重量及最大失重速率明顯減小。此外，隨著煤階的增加，小分子氣體(H2O、CO2)的初始釋放溫度升高。朱學(xué)棟等[9]在600～1 200 °C 的溫度范圍內(nèi)分別在氫和氮?dú)夥罩袑?duì)東勝煙煤進(jìn)行了熱解研究，表明隨熱解溫度的增加，煤的轉(zhuǎn)化率提高，熱解氣產(chǎn)率增加，在氫氣氣氛下，能顯著增加熱解氣產(chǎn)率和降低焦油產(chǎn)率。……