全煤阶煤的正己烷分次萃取及萃取物分析

为探索煤中小分子化合物在整个煤阶中的赋存方式及溶出规律,采用正己烷溶剂对年轻褐煤至无烟煤八种煤样进行分次萃取,分析了一定时间段内各煤样萃取率的变化规律,并对各次萃取物进行GC分析.结果表明,煤中小分子化合物的三种赋存形态即游离态、微孔嵌入态及网络嵌入态,在整个煤阶中具有普遍规律性;不同煤阶煤的累积萃取率与累计萃取时间均服从对数函数关系;分次萃取率及总萃取率与碳含量均呈现椅子形曲线关系;正己烷可溶小分子化合物中的Ⅱ型分子最容易析出,Ⅰ型分子次之,Ⅲ型分子最难溶出,且Ⅰ型分子仅在烟煤中才有显现;煤的变质过程基本符合煤的三大变质反应过程即芳构化反应过程、裂解碎化加氢稳定反应过程和缩合反应过程的观点.     

童亭煤族组分的溶剂萃取及萃取物分析

采用正己烷、甲醇、丙酮和氯仿4种溶剂对童亭煤经CS2/NMP混合溶剂萃取和反萃取所分离的3个族组分(沥青质组分、精煤和萃余煤组分)进行索氏分级分次萃取,以FTIR和GC为分析测试手段,研究各组分萃取物的结构特征和其中小分子的赋存规律。结果表明:各族组分在不同溶剂中溶解能力差异显著,沥青质组分在正己烷中有很高的萃取率,而精煤则在丙酮中有大量物质被溶出,萃余煤在氯仿中表现出较高的可溶性;各族组分可溶物在溶出行为和组成结构上既有相似性又存在一定的差别;各族组分可溶物中均有小分子化合物存在,且这些GC可检测的小分子主要集中于一定的保留时间区域内;不同族组分中的小分子的赋存形态具有相似性,且这种赋存形态是影响小分子溶出行为的决定性因素。     

系列煤分级萃取物的族组成特征

采用不同溶剂对褐煤、焦煤、低变质程度的无烟煤以及较高变质程度的无烟煤等4个煤级煤样分级超声萃取,根据萃取物中的族组成含量的实际测定和分析发现：1）溶剂萃取率主要受控于煤级,实质上是煤的显微组分和小分子化合物的含量对萃取率的控制;2）随着煤化程度的提高,萃取物中烃类含量有增加的趋势,而沥青质＋非烃含量呈现减小的变化规律;3）不同溶剂的前两次萃取即可将煤中的绝大多数游离组分溶出,萃取的继续进行,以吸附态存在于微孔中和镶嵌于大分子网络结构中的组分的相对含量增加．     

三种煤中有机氯和溴的赋存形态及原理

依据煤全组分族分离方法——萃取反萃取法及煤嵌布结构模型思想,采用正己烷、甲醇、丙酮、氯仿、CS_2和THF六级溶剂对淮北童亭煤(HB)、徐州煤(XZ)和平顶山煤(PDS)各族组分进行分级分次索氏萃取,对各级萃取物进行GC-MS分析.结果表明:索氏萃取溶出物中有机卤化物的溶出行为主要发生在氯仿级的萃取过程中,其溶出物主要以脂基氯、芳基氯(溴)和杂环基氯化物4类卤化物为主,相对分子质量为94~250.其中,杂环基氯化物倾向分布于疏中质组和密中质组中,以较小微孔嵌入态和网络嵌入态赋存;芳基卤化物倾向分布于重质组中,以较小微孔嵌入态赋存;脂基氯化物在各族组分中没有倾向性,以3种赋存状态存在于各族组分中.     

淮南中温煤焦油的分离及GC/MS分析

采用超声辐射和索氏萃取相结合的方法,利用不同溶剂对淮南中温煤焦油进行分级萃取,并利用GC/MS测定分析各级萃取物的化学组成。结果表明,两级石油醚萃取物(E1和E2)中共检测到242种组分,主要成分是2～4环芳烃及含氧化合物,且含氧化合物中含有较多的酚类物质。甲醇和乙醇萃取物(E3和E4)中没有检测出任何化合物,说明利用分级萃取的手段可以有效的对焦油中族组分起到粗分离作用。     

可溶小分子对油页岩孔隙结构变化的影响研究

选取广东茂名和辽宁抚顺油页岩,利用二氯甲烷和四氢呋喃对酸洗前后的油页岩进行索氏萃取,对萃取液进行GC/MS检测,分析溶出物的组成。对萃取物进行孔隙结构测试,分析酸洗及萃取前后吸附量和孔径结构的变化。通过溶剂作用溶出小分子化合物并改变油页岩孔隙结构,进而得出可溶小分子的贮存方式。结果表明:二氯甲烷主要溶出物种类为烷烃,四氢呋喃主要溶出物种类为含氧小分子化合物。酸洗会使孔隙结构更加丰富,有利于可溶小分子的溶出。油页岩经过溶剂萃取后会使中孔(2~50 nm)和大孔(50 nm)数量增多。油页岩孔隙结构中可以贮存可溶小分子,富集在油页岩表面的可溶小分子在溶出时会产生孔洞。可溶小分子在溶出过程中会使油页岩产生新孔或扩大孔尺寸。     

梁家煤镜质组CS2可溶物赋存和溶出规律

为了揭示煤中可溶组分的赋存形式和溶出行为,用溶剂CS2对梁家长焰煤镜质组(LJJY)进行了索氏萃取,对按时间段分批(次)提取萃取物进行了FTIR和GC/MS的定性分析和定量分析.结果表明,LJJY用CS2溶剂进行索氏萃取时,初期萃取速率较快,后期减慢,总萃取率不高;CS2可溶物的溶出过程为:萃取初期溶出的主要是脂肪烃而取代芳烃较少,随反应进行,脂肪烃溶出量越来越少而取代芳烃含量则相对增多,此后溶解的主要是非取代的芳族化合物和含氧化合物;煤变质过程中主要存在着三类反应即芳构化反应、裂解碎化稳定反应和缩合反应.     

冷冻预处理对神府长焰煤萃取率的影响及机理研究

以神府长焰煤为研究对象,对其进行冷冻预处理,然后利用四氢呋喃对煤样进行索氏萃取,研究冷冻预处理的温度和时间对煤样萃取率的影响规律,获得冷冻预处理提高煤样萃取率的最优实验条件。通过分析冷冻预处理前后煤样的孔结构、表面形貌、萃取物的红外光谱和X射线光电子能谱,提出冷冻预处理提高煤样萃取率的机理。结果表明:冷冻预处理提高了煤样的萃取率,最优实验条件为温度-80℃、时间12h;在最优实验条件下,煤样的四氢呋喃萃取率由6.16%增加到7.67%,增加了24.68%;孔结构分析结果表明,与原煤相比,冷冻预处理后煤样的孔容、孔径和比表面积均增加,其中比表面积由6.77m²/g增加至7.21m²/g,增加了6.50%,孔容由0.011 mL/g增加至0.013mL/g,增加了18.18%,孔径由7.30nm增加到7.32nm,增加了0.27%;扫描电镜实验结果表明,与原煤相比,冷冻预处理后样品的表面粗糙度增加;红外光谱及X射线光电子能谱分析结果表明,冷冻预处理增加了萃取物中脂肪烃的含量,含C=C,C=O及C—O键的化合物含量减少。冷冻预处理提高煤样萃取率的机理为:冷冻预处理增大了煤样的孔容,对其进行溶剂萃取,有利于大分子骨架缝隙中独立存在的脂肪族低分子化合物的溶出。     

微波辅助下固体酸催化剂对稻壳热解油的催化加氢

微波辅助下,以甲醇为溶剂的固体酸催化剂对稻壳热解油的催化加氢,采用Gc/MS分析稻壳热解油催化前后正己烷萃取物.结果表明:稻壳生物油中的化合物十分复杂,主要成分为酮、酚、醛、酸和酯等含氧化合物;在固体酸催化下,酮和酚的含量大大降低;同时,稻壳热解油催化后正己烷的萃取物中的化合物种类也有所增加;微波辅助下,固体酸催化剂对...     

溶剂分级萃取法研究平朔煤的化学组成特征

采用7种不同有机溶剂对平朔煤进行分级萃取,并利用GC／MS测定分析各级萃取物的化合物成分,对其化学组成及结构特征进行了对比研究．结果表明,利用不同溶剂分级萃取的方法可以较有效地对煤中有机化合物族组分起到粗分离的作用．CS2萃取物的主要成分是2环～4环烷基取代芳烃;正已烷萃取物几乎均为长链烷烃;在甲醇萃取物中检测出形式多样的含氧和含氮化合物;在丙酮萃取物中检测出长链烷基环已烷系列;芳烃在苯萃取物中多为2环,而在丙酮萃取物和THF萃取物中则是4环～7环缩合程度较高的芳烃;另外,在煤中首次发现邻二氟苯和氯胺酮．     

神府煤石油醚萃取物组成及萃取过程分析

采用自行研制的萃取系统对神府煤进行了石油醚溶剂萃取,并结合GC/MS技术对萃取物进行了定性和定量分析,讨论了萃取物的化学组成及其萃取过程.结果显示,神府煤石油醚萃取物的GC/MS可测组分主要由脂肪烃、芳烃及含氧杂原子化合物组成,其中含氧化合物相对含量达到72%;各次循环萃取量经历了从低到高、再从高到低的过程;各分子化合物在溶剂中的溶解析出规律有较大差异.     

Thermal Dissolution of GZh Coal in Different Paste-Forming Agents

The thermal dissolution of grade 1GZh coal in different commercial paste-forming agents—coking tar, an anthracene fraction of coking tar, heavy semicoking tar, and petroleum gas oil—was studied. It was established that the presence of polycondensed molecules with a low degree of substitution of aromatic rings and compounds with hydrogen-donor and solvating activity in the solvent facilitated the efficient occurrence of the thermal dissolution of coal at a low temperature of 380°C. The highest yields of soluble pitch-like product (78–85%) were obtained in the processes performed in the anthracene fraction of coking tar and coking tar.     

贵州煤焦CS2萃取物的组成分析

用CS2萃取了不同热解温度和升温速率得到的贵州煤焦,并用FTIR和GC/MS分析了煤焦萃取物的组成。结果表明：随着热解温度的升高,快速热解煤焦（GZR）的萃取率逐渐降低,而慢速热解煤焦（GZS）的萃取率减少缓慢,基本保持不变;GZR和GZS萃取物中都含有一定量的芳香族和脂肪族化合物,但GZR950的萃取物中几乎不存在环烷烃和脂肪烃;GZR的CS2萃取物中分别检测到6-12种3-6环的芳烃,GZS的CS2萃取液中没有GC/MS可检测的成分。     

Thermal Dissolution of Coking Coals in the Anthracene Fraction of Coal Tar

The thermal dissolution of two samples of 1GZhR and ZhR coal in the anthracene fraction of coal tar is studied. The yield of quinoline-soluble products increases considerably in the temperature range of coal softening. Optimal thermal-dissolution conditions are determined for selective production of quinoline-soluble pitch-like products. At 350–380°C, the yield of quinoline-soluble products is 70–73% after 1–2 h. The yields of the distillate fraction and the gas are 0.9% and 0.2%, respectively. The ash-free pitch-like product is a plastic mass with a softening temperature of 76–81°C. It consists mainly of polycyclic aromatic hydrocarbons with a few short alkyl substituents in the aromatic rings. The spatial structure mainly includes poorly structured polycyclic aromatic molecules of the γ component. The proportion of relatively ordered graphitelike packets is 31–37%. Each packet contains five stacked polycyclic aromatic molecules of diameter 17 Å. In terms of its composition and plasticity, the product is suitable as a source of alternatives to coal pitch.     

两种贵州煤苯-甲醇萃取物族组成分析与萃取动力学探讨

利用苯-甲醇混合溶剂对贵州月亮田和六枝2种煤样进行了索氏萃取,并用柱色谱对萃取物进行了族组分分离。利用GC／MS分析研究了萃取物的族组成,并对萃取动力学特征进行了探讨。实验结果表明:萃取过程阶段性明显,萃取物中烷烃和芳烃含量较高;六枝煤中含有多种含氮和含硫的杂环化合物。     

Product distributions and their relation with coal liquefaction conditions

Tandem mass spectrometry is used to analyse the alkylated aromatic compounds produced in ten different liquefaction and/or extraction samples from the same coal. While differences in liquefaction and/or extraction conditions result in substantial differences in the hexane-soluble yield the distribution of these compounds from sample-to-sample was found to be similar. These data support the view that small molecules (alkylated aromatic compounds) are entrapped in a macromolecular network and depending on the liquefaction and/or extraction process they are released in varying amounts without substantial changes in their structures. Compounds identified as homologous series (usually at least through C₇) included naphthalenes, acenaphthenes, cyclized acenaphthenes, fluorenes/phenalenes, anthracenes/phenanthrenes and naphthylphenols.     

徐州镜煤分级分次萃取物的FTIR分析

为了研究煤中可溶有机质的存在方式与溶出行为,采用石油醚和CS2两种溶剂对徐州镜煤进行分级分次萃取,并以FTIR对各次萃取物进行了分析．结果表明：两种溶剂萃取物重要基团FTIR吸收峰随时间的变化关系均呈波形曲线变化规律;石油醚萃取时溶出的主要是煤中以游离态存在的可溶分子,脂肪族成分和含OH（-NH）的成分是其主要产物,且均以中、长链的成分为主;而CS2萃取除溶出游离态的可溶分子外,还可以渗入煤孔隙中溶出孔隙内的可溶分子,且可溶物中有大量的某种特定链长的脂肪族成分存在,而含OH（-NH）的成分则以短链的为主．     

超临界流体改质煤焦油研究进展

中国是一个多煤少油的国家，煤制油技术在我国有着广泛的应用前景。由于超临界流体对有机物有较好的溶解性，因此越来越多地应用到煤焦油深加工过程中。本文总结了超临界流体改质煤焦油过程中，操作参数对煤焦油轻质化的影响和强化改质方法，重点分析了超临界水和超临界甲醇，超临界水改质煤焦油主要体现在物理上的溶解和分散作用，而超临界甲醇除此之外，有一定的供氢能力，可以为反应提供氢，但是供氢能力有限。因此，本文又讨论了添加催化剂、自由基引发剂、加氢等手段强化超临界流体改质煤焦油。在此基础上对超临界流体改质煤焦油进行了展望，将超临界流体的萃取和超临界改质耦合在一起，充分发挥超临界流体优越性；选择新的超临界流体、催化剂等促进煤焦油轻质化。