低階煤的溶劑抽提分離及化學(xué)族組成分析.pdf

1、為研究低階煤的化學(xué)族組成及其結(jié)構(gòu)特征，針對(duì)煤的可溶化技術(shù)，從理想溶劑體系的諸方面出發(fā)，選擇棗莊煤(ZZ)、內(nèi)蒙古煤(NM)、伊春煤(YC)、新疆煤(XJ)四種不同產(chǎn)地煤樣，對(duì)柱層析吸附介質(zhì)的選擇、溶劑的組合方式、各組分的收率等因素進(jìn)行了綜合考察，確定了一套較為優(yōu)化的煤高抽提率溶劑體系，將煤分離成可反映煤分子水平的七組分焦質(zhì)、碳青質(zhì)、瀝青質(zhì)、重膠質(zhì)、輕膠質(zhì)、芳香分及飽和分，并對(duì)煤的各組分進(jìn)行元素分析和紅外光譜分析。
　　實(shí)驗(yàn)采用環(huán)己

2、酮對(duì)煤樣進(jìn)行熱回流抽提，再對(duì)抽提后煤殘余物進(jìn)行二硫化碳(CS2)和N-甲基吡咯烷酮(NMP)(1∶1，v/v)超聲波輔助萃取，兩步溶劑抽提，抽提率（干燥無(wú)灰基）依次為71.76％、76.27％、57.47％、54.99％。利用CS2-NMP混合溶劑、四氯化碳、正庚烷四種溶劑將煤預(yù)分離為四種組分（焦質(zhì)、碳青質(zhì)、瀝青質(zhì)、可溶質(zhì)），對(duì)原煤和該四種組分進(jìn)行元素分析、FTIR;利用峰擬合軟件，對(duì)原煤和焦質(zhì)的紅外光譜進(jìn)行分峰擬合，結(jié)果表明，原煤和焦

3、質(zhì)中羥基、脂肪基和含氧官能團(tuán)可以分別用6個(gè)、5個(gè)和19個(gè)Gaussian峰和Lorentzian峰進(jìn)行乘法擬合，從FTIR分析中可以看到，低階煤的氧絕大多數(shù)以多種官能團(tuán)如酚羥基、羧基、羰基和甲氧基等形式存在。
　　同時(shí)，采用柱層析法對(duì)可溶質(zhì)進(jìn)行精細(xì)分離，實(shí)驗(yàn)探索了四種柱層析方法，其中標(biāo)準(zhǔn)四為標(biāo)準(zhǔn)一石油瀝青四組分測(cè)定法與標(biāo)準(zhǔn)三巖石中可溶有機(jī)物及原油族組分分析測(cè)定法的改良版，標(biāo)準(zhǔn)四采用硅膠為吸附介質(zhì)，依次以正庚烷、甲苯、乙酸乙酯、甲醇

4、四種洗脫劑洗脫，洗脫物質(zhì)依次為飽和分、芳香分、輕膠質(zhì)、重膠質(zhì)，四種標(biāo)準(zhǔn)中標(biāo)準(zhǔn)四柱色譜總收率最高，總收率最大高達(dá)95.81％，最低為88.84％。對(duì)這四種探索方法得到的組分均進(jìn)行元素分析、FTIR表征。
　　分析結(jié)果表明，煤七組分中，棗莊煤與內(nèi)蒙古煤瀝青質(zhì)含量最多，重膠質(zhì)最少;伊春煤與新疆煤焦質(zhì)含量最多，重膠質(zhì)最少。隨著分離順序，低階煤不同組分含量各不相同。由標(biāo)準(zhǔn)四柱層析分得的四組分中飽和分O/C最小，H/C最大，含有大量的烷基鏈烴