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網友2024678321近日為您收集整理了關于不同變質程度煤熱解甲烷生成特征及反應機制的文檔，希望對您的工作和學習有所幫助。以下是文檔介紹：太原理T大學碩士研究生學位論文不同變質程度煤熱解甲烷生成特征及反應機制摘要煤熱解甲烷的生成不但是煤熱解的重要過程與反應,而且還是煤層氣和煤成氣的主要來源,因此煤熱解甲烷的形成機制對煤層氣、煤成氣的成藏機制的理解、評價及其勘探開發(fā)均有重要的實際意義。但由于煤組成結構的復雜性,煤熱解過程中甲烷的形成可能是多種化學反應的綜合作用的結果,識別這些化學反應對于深入理解煤化作用過程中的化學作用機制以及甲烷的形成機理,具有重要的作用和意義。本論文借助FTIR光譜對煤化程度不同的11種煤進行了詳細的結構分析,并利用熱重一質譜聯用(TG/MS)研究了這些煤樣的熱解行為、熱解甲烷在線析出行為及礦物質對熱解行為和甲烷逸出的影響。在詳細分析幾個典型不同變質程度煤熱解過程中甲烷的逸出特征基礎上,結合煤的組成結構特征,對煤熱解過程中甲烷的生成特征及熱解甲烷的生成反應機制進行了研究。主要結論如下:(I)煤熱解特征:煤樣的熱解總失重率隨煤化程度的提高而減少,特征溫度隨煤化程度的提高而增大,對于在中等變質太原理工大學碩士研究生學位論文質程度煤的熱解甲烷是由四類反應所導致。反應類型1是由于甲氧基、醇類官能團、雜原子連接的***類脂肪側鏈中***的于高變質程度煤因其結構中不含有甲氧基,相應的這類反應在這些煤樣中也不存在。該類反應甲烷生成活化能與煤中氧含量密切相關,隨O/C原子比的減小,其活化能增高。反應類型2的***基團在高溫階段,C—C鍵的斷裂而生成的,這一階段是常村和晉城等變質程度較高的煤甲烷生成的主要階段。反應類型4的平均活化能要比反應3低,這一階段甲烷的生成與煤中芳香結構縮合聚合作用有關,是由脂環(huán)結構中釋放的碳而生成的。關鍵詞:煤熱解,熱重質譜,甲烷,***,動力學,反應機制m太原理T大學碩士研究生學位論文REACTl0NMECHANISMSANDCHARACTERISTICSOFMETHANEGENERATIONDURINGPYROLYSIS0FDIFFERENTRANKCOALSABSTRACTMemanegenem60ndunngcoalp),rolysisisnotonlyalliInponantpmcessalldreac缸onofcoalpyr01ysis,butalsoismainsourceofcoal唱朋eratedgasa11dgaseoushydmc缸bons,merefore,understandingofitsfb冊ationc‰u枷1ation.ple)【i夠ofcoals協lcture,methanegeIlerationpmcessnlaybemeresultofsyIlthesisofv枷ouscheIIlicalfeactions,idend母ingofmesechernica王reactionsisthefhndamentalformede印1yconlprehensionofcoali丘ca蛀0nchernjcalprocessandmereaction瑚瞎chanismofmethaneⅣ太原理工大學碩七研究生學位論文(2)ThegeneradoncharacteristicsofInemaneduringcoalpyrolysis:TheeVoluti叫ofmethaneincludes觚ostages,firststageisthetemperaturerange仔omOO~345℃,secondstageis345~900℃.Methylfom342℃to900℃.Thesec伽dstagemethanefor黝tioncloselyrelateswimtheev01utionofmethyl.esfonndeso巾tionofadsorptionmetllalleincoalandnotpymlysisproducts.TheevolutionofmethaIlealldme也yldunngcoalpyr01ysisc鋤bedividedintofburstagesbyratecunre-五tting,whicharenotsi瑚pleparallelandseriesreactions.髓eallaly8isofmeir蜘e吐csindicatestllattlleyare劬mfourdi腧reIltreac虹ons.Theactivationene哂esofthefirstandf砌hconst主tLltereactionare10wermanmesecondandthirdconstitutereac位0nwllichrenectsthediablentchemicalreactio_nmech蛆ism(3)Reactionmech趾ismofmethanefonllaIion㈦ngcoalpyrolysis:0nbasisona11alysisOfcoals咖c"e,icscharact嘶sticsofmemanegeneration,fburconstitutereactionsareresponsibleformethe加=lalmethaneg既塒ation抒omdi玨brentrankcoals.ReactionIgeneratesme也aneandreleaseVI太原理工大學碩士研究生學位論文第一章緒論煤熱解甲烷的生成不但是煤熱解的重要過程與反應,而且還是煤層氣和煤成氣的主要來源,因此煤熱解甲烷的形成機制不僅是煤化學、有機地球化學、煤地質學中的重要理論問題,而且對煤層氣、煤成氣的成藏機制的理解、評價及其勘探開發(fā)均有重要的實際意義。煤作為氣源巖的重要性已由大量地質、地球化學和煤巖學研究工作加以證實。大量的研究表明煤不但可以形成天然氣并在一定的條件下能聚集成大型工業(yè)氣藏,而且在一定的源巖條件下,煤還能生油并形成具有工業(yè)價值的油田,如我國新疆的吐一哈油田就是典型的煤成油田。因此,正確理解煤結構與煤成烴的關系是正確評價煤成烴性質的關鍵,也是了解不同煤化階段煤成烴性及其與煤成油氣田關系的關鍵。為此,國內外的研究者針對煤的組成結構與煤成甲烷等烴類物質的關系及其形成機制進行了廣泛的研究。1.1煤成氣成因與評價1.1.1煤成氣類型與成因煤成氣是指腐殖型為主的有機物質(包括煤層和分散的n和ⅡI型有機質)在熱力條件下煤化作用過程中生成的氣態(tài)物質。1.1.1.1煤型氣組成性質與類型劃分n3煤型氣的主要組成為甲烷,同時含有少量其它氣體,如二氧化碳、氮氣、乙烷及其以上烴類氣體。根據儲存性質、聚散狀態(tài)和運移特征,戴金星將煤型氣劃分為煤層氣和煤成氣。煤層氣俗稱***,是基本上未經運移而殘留在生氣源巖(主要是煤層)中的那部分煤型氣,它只占煤型氣的3~24%,并且大部分(75~90%)呈吸附狀態(tài),小部分為游離狀態(tài)。煤太原理工大學碩士研究生學位論文成氣是經過運移而儲存在生氣源巖之外的煤型氣。根據聚散狀態(tài)及工業(yè)意義,煤成氣又可分為(1)煤吸附氣,呈分散狀態(tài)逸散在空氣中、溶解在地下水里和分散在生氣源巖之外圍巖中的那部分煤成氣,它占煤成氣的大部分,在目前技術

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