一種低階煤熱解形成BTEXN的過程解析.pdf

1、BTEXN（苯、甲苯、乙苯、二甲苯和萘）是基本有機化工原料，廣泛應用于塑料、農藥、醫(yī)藥和染料等行業(yè)。除從石油化工行業(yè)制取外，這些化合物還可通過煤熱解來獲取。煤主要由兩部分物質組成:有機質和礦物質，在煤有機質大分子結構中還分散嵌有一定量的低分子化合物。一般來說，煤熱解主要是煤大分子結構的裂解，同時煤中礦物質和低分子化合物會對煤熱解過程中的熱解行為、熱解產物的分布產生一定的影響。因此，在研究煤熱解形成BTEXN的過程中，探究礦物質和低分子化

2、合物對煤熱解過程BTEXN形成規(guī)律的影響具有重要意義。
　　本文通過HCl-HF酸洗一種選自哈薩克斯坦的低階煤（簡稱KZ），獲得脫礦物質煤樣。并對原煤以及脫除礦物質的煤樣進行吡啶抽提，以提取煤中的低分子化合物，并獲得相應的抽提殘煤。然后采用Py-GC/MS聯用儀獲得原煤、脫礦物質煤以及抽提殘煤熱解過程中BTEXN的生成量和分布信息，通過對比煤樣脫礦物質前后以及抽提前后BTEXN生成規(guī)律的變化，探討了煤中礦物質、低分子化合物與BTE

3、XN形成規(guī)律之間的內在關聯。同時對煤中礦物質對煤熱解過程中BTEXN生成的催化機理以及低分子化合物對其的作用機制進行了解析。得到以下主要結論:
　　(1)KZ煤熱解生成BTEXN的總產率為1.1 wt.％。隨著熱解溫度(500℃-1000℃)的升高，BTEXN產率呈先升后降的趨勢，在700℃達到最大值，占總產率的57％。煤熱解過程生成的BTEXN以苯、甲苯為主。
　　(2) KZ煤中礦物質對其熱解過程BTEXN的形成有催化作

4、用。其中起催化作用的主要是含Ca、Fe等金屬的礦物質，其可催化裂解產物中的稠環(huán)芳烴和酚類化合物等物質，生成苯、甲苯等輕質芳烴，最終改變煤熱解產物的組分分布。
　　(3) KZ煤中低分子化合物主要由直鏈脂肪烴、芳烴以及含氧化合物組成。這部分化合物熱解生成BTEXN占脫灰萃取前煤樣總生成量的16％，表明KZ煤熱解過程產生的BTEXN主要由煤的大分子骨架結構裂解生成。低分子化合物的存在可促進BTEXN的生成，主要因為低分子化合物作為富氫