先鋒和勝利褐煤的分級變溫熱溶.pdf

1、本實驗采用先鋒褐煤(X L)和勝利褐煤(SL)為研究對象,用環(huán)己烷溶劑對其進行變溫熱溶,熱溶溫度分別為200 toC、240 toC、280 oC和320 oC。熱溶的殘渣在320 oC依次用苯、甲醇、乙醇、異丙醇進行分級熱溶操作,并在熱溶過程中采用蒽為活性氫受體對熱溶過程中是否能產(chǎn)生活性氫進行考察。利用FTIR、熱重、元素分析以及GC/MS對XL、SL和兩者的殘渣以及產(chǎn)物進行了分析,結(jié)合產(chǎn)物的溶出規(guī)律和結(jié)構(gòu)特征反推褐煤中可能的結(jié)構(gòu)單元

2、,最后對熱溶過程中可能發(fā)生的化學反應(yīng)以及氫轉(zhuǎn)移的來源進行了探索。
　　原煤經(jīng)過分級變溫熱溶后,其顆粒度由大變小,碳的含量明顯升高,氫和氧的含量明顯降低降低,其發(fā)生熱解的溫度也發(fā)生了改變,通過對兩種原煤及其熱溶殘渣的F T IR譜圖分析發(fā)現(xiàn)殘渣羥基吸收峰、脂肪烴的特征吸收峰、醚鍵吸收峰以及芳香族化合物的特征吸收峰均相對于原煤有明顯的減弱趨勢。
　　X L在200 oC就能有較高的收率,此后升高溫度收率增長緩慢,而 S L在28

3、0 oC之前收率幾乎沒有變化,此后收率升高明顯,在320 oC最高。S L中含有較多的單環(huán)芳烴并且容易被環(huán)己烷溶出,而XL則含有較多的五環(huán)以上的稠環(huán)芳烴,并且這些位阻較大稠環(huán)芳烴在相對較低的溫度下即可溶出。S L褐煤的結(jié)構(gòu)中存在飽和酯環(huán)單元,而在XL的熱溶物中未發(fā)現(xiàn)。此外X L的大分子骨架外側(cè)含有大量烯烴,而 SL大分子骨架外側(cè)幾乎沒有游離的烯烴存在。
　　在320 oC的逐級熱溶中,相同條件下,S L的收率始終比X L高,并且從

4、醇類開始,熱溶收率有顯著提高,后一種醇能將前一種醇未溶出的部分溶解出來,由此可見,三種醇的熱溶能力由高到低依次為,異丙醇>乙醇>甲醇。甲醇熱溶物中未發(fā)現(xiàn)飽和的烷酸酯類化合物,推測在環(huán)己烷的變溫熱溶中,褐煤中的長鏈脂肪酸發(fā)生脫羧反應(yīng)。與甲醇的熱溶物相比,乙醇中出現(xiàn)了大量乙酯類化合物,并且醇類增加明顯。乙醇與煤中含氧橋鍵的相互作用比甲醇更強,能夠切斷化學鍵能更高的含氧橋鍵。乙醇中的氧原子進攻與氧相鄰的碳原子,生成乙酯和另一種醇。