神府东胜煤镜质组和惰质组的热化学反应差异

李军; 冯杰; 李文英

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神府东胜(SD)煤的液化是我国能源多元化战略的重要环节,然而由于我国西部煤种中的显微组分在液化过程中表现出的差异性,传统煤化学知识无法解释神府东胜煤惰质组(SDI)和镜质组(SDV)在液化过程中表现出有别于我国东部煤对应煤种的性质:此外,由于煤结构基础理论上的局限,镜质组和惰质组的热化学差异无法由常规热分析得到解释.为了获取神府东胜煤镜质组和惰质组在液化过程中的差异性,在建立两种煤岩显微组分平均分子模型的基础上,应用分子力学、分子动力学和量子化学对所构建分子结构模型的成键特征及其在热化学环境中的变化做了定性分析,模拟了由不同显微组分生成气、油和焦的过程.结果表明,在煤受热初始裂解释放C02的过程中,SDI的活性高于SDV,但这一过程对SDV和SDI的大分子骨架结构基本无影响.在进一步的裂解中,根据键级分析发现,SDV的化学键发生断裂的数日远大于SDI,当SDV已基本裂解成小分子化合物时,SDI还需要进一步裂解才能形成小分子化合物,而且SDV和SDI的裂解产物存在着差别,SDV以脂肪烃和单环芳烃为主,SDI以双环芳烃为主.把量子化学计算推测的裂解小分子碎片与热重-质谱(TG-MS)实测结果进行对比,证明了理论上的裂解过程与实验结果相吻合.

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来源
《物理化学学报》 |2009年第7期|1311-1319|共9页
作者
李军; 冯杰; 李文英;
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作者单位

太原理工大学,煤科学与技术教育部和山西省重点实验室,太原,030024;

太原理工大学,煤科学与技术教育部和山西省重点实验室,太原,030024;

太原理工大学,煤科学与技术教育部和山西省重点实验室,太原,030024;

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正文语种 chi
中图分类结构化学;化学热力学、热化学、热力学平衡;化学动力学、催化作用;
关键词
神府东胜煤岩有机显微组分; 热解; 量子化学; 热重-质谱;

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