為在全煤階范圍內(nèi)考察煤嵌布結(jié)構(gòu)模型中有關(guān)煤有機(jī)小分子的存在型態(tài)和分布特征,并探討大分子結(jié)構(gòu)單元與對(duì)應(yīng)的小分子化合物在組成結(jié)構(gòu)上的相關(guān)性,論文選擇了從褐煤到無煙煤的十二種不同變質(zhì)程度煤進(jìn)行了索氏分級(jí)分次萃取,對(duì)萃取物進(jìn)行了GC/MS分析,對(duì)萃余煤進(jìn)行了TG-GC/MS分析,研究了煤中小分子化合物及大分子熱解揮發(fā)物在全煤階范圍內(nèi)的組成結(jié)構(gòu)規(guī)律,結(jié)果表明:四級(jí)溶劑的總萃取率以褐煤最高（約9.80%¹2.10%）,無煙煤最低（約0.07%）,而煙煤居中（約2.00%⁷.20%）。GC/MS可檢測(cè)小分子化合物均由脂肪烴、芳烴和雜原子化合物組成,其中脂肪烴多為正構(gòu)烷烴,芳烴主要為2⁵環(huán)芳烴及其烷基取代物,雜原子主要為含氧化合物。正構(gòu)烷烴和雜原子化合物存在于除貧瘦煤和無煙煤外的所有中、低階煤中,并在褐煤和低階煙煤中其數(shù)量與種類最多;芳烴化合物主要分布于煙煤且集中出現(xiàn)于中階煙煤;高階煙煤和無煙煤則沒有可檢測(cè)的小分子化合物存在。正構(gòu)烷烴的碳數(shù)分布范圍隨煤變質(zhì)程度加深而逐漸變窄,且最高碳數(shù)逐漸降低。芳烴化合物的縮合環(huán)數(shù)在2⁵

【文章來源】：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：77 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

煤大分子結(jié)構(gòu)模型

從而形成一種規(guī)模更大的大分子聚合體，各芳香簇連接處會(huì)形成很多孔隙。該模型表明煤中可萃取的小分子化合物與其它不能被萃取出來的大分子化合物沒有很明顯的區(qū)別，只是在分子量分布方面有所不同，煤中大部分物質(zhì)都可以通過溶劑萃取的方式進(jìn)行分離。該模型只針對(duì)中高階煙煤，研究的煤樣非常有限，且小分子化合物并不是包藏在煤的大分子網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中。如圖 1-2。秦匡宗等[28]對(duì)低階煙煤等 11 種低熟烴源巖中有機(jī)質(zhì)的物理化學(xué)結(jié)構(gòu)與溶解性能進(jìn)行了研究，同時(shí)對(duì)萃取物的性質(zhì)和組成作了分析，提出煤的復(fù)合結(jié)構(gòu)模型，該模型認(rèn)為煤中有機(jī)質(zhì)主要由四部分組成，其中的小分子化合物主要為相對(duì)分子量較�。〝�(shù)百以內(nèi)）的非極性分子，包括各種飽和烴和芳烴。它們多以游離態(tài)的形式而被吸附、包絡(luò)或固溶于其它三部分組分構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中。該模型對(duì)小分子化合物的賦存形態(tài)進(jìn)行了比較具體的描述，但只是一個(gè)設(shè)想，沒有合理的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)支持。2008 年，秦志宏等[1,3]通過透射電子顯微鏡對(duì)淮北煙煤和徐州煙煤的CS2/NMP 混合溶劑萃取及其反萃取過程進(jìn)行研究，提出了煤的嵌布結(jié)構(gòu)模型，認(rèn)為煤是以大分子組分、中型分子組分(又可分為中Ⅰ型和中Ⅱ型)和小分子組分

圖 1-4 煤初次熱解和二次熱解反應(yīng)機(jī)制[36]Fig.1-4 Reaction mechanism of the primary and secondary pyrolysis質(zhì)譜分析法（MS）是通過將試樣轉(zhuǎn)化為運(yùn)動(dòng)的氣態(tài)離子后，然后利在電場(chǎng)或磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)行為的差異，將其按照質(zhì)荷比（m/z）的大小進(jìn)行錄即得質(zhì)譜圖。根據(jù)質(zhì)譜圖中峰的位置，可以進(jìn)行定性和結(jié)構(gòu)分析；度可以進(jìn)行定量分析。質(zhì)譜分析方法具有分析速度快、靈敏度高以及對(duì)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。質(zhì)譜儀是一種很好的定性鑒定用儀器，對(duì)化合物的分，而色譜儀是一種很好的分離儀器，但定性能力很差。將兩者結(jié)合起揮各自專長(zhǎng)，使分離和鑒定同時(shí)進(jìn)行。因此在 20 世紀(jì) 60 年代人們就色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)的研究，并出現(xiàn)了早期的氣質(zhì)聯(lián)用儀。近些年來 技術(shù)在近年來也已經(jīng)廣泛應(yīng)用于分析煤的溶劑萃取后的組成結(jié)構(gòu)。李香蘭等[40]采用 GC/MS 對(duì) IHR(內(nèi)熱式連續(xù)直立干餾爐)熱解煤焦油果表明：平朔氣煤的 IHR 低溫?zé)峤饨褂椭?lt; 34oC 的餾分占焦油總量中檢測(cè)出168種化合物。其中脂肪族長(zhǎng)鏈烷烴和烯烴含量高達(dá)27.12%化合物為14%。歐陽(yáng)曉東等[41]用GC/MS技術(shù)對(duì)神府煤甲醇萃取物進(jìn)行

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]熱重質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)對(duì)酚醛樹脂熱解行為及動(dòng)力學(xué)研究[J]. 黃娜,劉亮,王曉葉.  宇航材料工藝. 2012(02)
[2]低分子化合物與煤的氮吸附行為[J]. 曹升玲,侯玉亭,張玉貴,王旭.  煤炭轉(zhuǎn)化. 2010(03)
[3]Solubilization of small molecules from coal and the resulting effects on the pore structure distribution[J]. QIN Zhi-hong1, JIANG Chun2, HOU Cui-li1, LI Xing-shun1, ZHANG Li-ying1, CHEN Juan1, JIANG Bin1 1School of Chemical Engineering and Technology, China University of Mining & Technology, Xuzhou, Jiangsu 221116, China 2Lu’an Mining Industry Group, Changzhi, Shanxi 046204, China.  Mining Science and Technology. 2009(06)
[4]熱重-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)（TG-MS）及系統(tǒng)優(yōu)化研究[J]. 李淑娥,王曉東,顏國(guó)綱,李恩霞,林云良,祝賀,孫慶雷.  山東科學(xué). 2008(02)
[5]熱重質(zhì)譜法研究聚苯乙烯熱降解機(jī)理[J]. 張敏華,李春華,姜浩錫.  化工進(jìn)展. 2008(04)
[6]煤全組分的族分離及應(yīng)用展望[J]. 秦志宏,張迪,侯翠利,江春,孫昊.  潔凈煤技術(shù). 2007(04)
[7]神府煤甲醇萃取物的GC/MS及FTIR分析[J]. 歐陽(yáng)曉東,丁明潔,宗營(yíng),宗志敏,魏賢勇.  煤炭轉(zhuǎn)化. 2007(02)
[8]煤中低分子化合物及對(duì)煤炭轉(zhuǎn)化性能的影響[J]. 趙新法,楊黎燕,石振海.  煤化工. 2005(02)
[9]東勝煤有機(jī)溶劑分級(jí)萃取物的GC/MS分析研究[J]. 劉振學(xué),魏賢勇,宗志敏.  煤炭轉(zhuǎn)化. 2003(01)
[10]高揮發(fā)分煙煤的熱解、燃燒特性研究[J]. 劉生玉,田亞峻,尤先峰,謝克昌.  燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2002(01)

博士論文
[1]煤熱解過程中PAHs的形成及其催化裂解特性[D]. 董潔.太原理工大學(xué) 2013
[2]煤大分子化合物結(jié)構(gòu)測(cè)定及模型構(gòu)建[D]. 葉翠平.太原理工大學(xué) 2008
[3]煤中低分子化合物的氧化自燃機(jī)理研究[D]. 單亞飛.遼寧工程技術(shù)大學(xué) 2006

碩士論文
[1]低煤階煤及不同化學(xué)組分熱解甲烷和氫氣的生成特征與機(jī)理[D]. 周志玲.太原理工大學(xué) 2010
[2]煤中小分子化合物對(duì)煤高溫快速液化的影響[D]. 賈偉.太原理工大學(xué) 2010
[3]不同變質(zhì)程度煤熱解甲烷生成特征及反應(yīng)機(jī)制[D]. 張妮.太原理工大學(xué) 2005
[4]煤的大分子結(jié)構(gòu)研究——煤中惰質(zhì)組結(jié)構(gòu)及煤中氧的賦存形態(tài)[D]. 羅隕飛.煤炭科學(xué)研究總院 2002



本文編號(hào)：3384192