煤结构演化煤化度指标

通过对不同煤化程度煤样的镜质组反射率测定和X衍射等实验,引入煤化度p的概念,对煤的化学成分及微晶结构进行分析,发现煤化度p随煤化程度的升高呈阶段性演化特征,并能规律地反映煤演化过程中成分结构的变化,表明煤化度是表征烟煤阶段煤化程度的可靠指标;在中低煤化程度阶段,煤岩组分是影响煤化度的主要因素:丝炭具有一定的微晶结构,镜煤微晶化程度较低,而树脂煤结构不能用煤化度来描述.     

煤阶对煤-甲醇超临界醇解反应体系的影响

对3种典型煤种在甲醇-碱体系中的超临界反应行为进行了研究,主要考察了典型煤种煤阶(煤化程度)对煤炭在煤-甲醇超临界体系中醇解转化率及醇解产物分布的影响.结果表明,低碳、高氢、高氧、变质程度较低的煤种较易发生醇解转化反应,煤炭的醇解转化率随着煤阶的增加而呈下降趋势.     

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．     

低阶煤燃烧化学反应特征参数研究

选取三种低阶煤BL、MD、FJC,应用热重分析仪研究三种煤的燃烧特性,采用作图法确定了三种煤燃烧化学反应的特征参数。结果表明,随着煤化程度的提高,煤的失重速率明显加快,燃烧温度也相应增高。煤样燃烧性能优劣与煤的变质程度有关,煤样的变质程度越高,燃烧反应所经历的时间越长。     

煤化度对煤层气成藏特性影响规律的研究

综述了煤层气的成因类型和成气过程的研究现状,说明生物成因和热成因是煤层气的2种主要成因类型,且煤层气生成过程以热成因为主,生物成因为辅。通过分析不同煤化度煤层气的生成过程,说明在整个煤化作用过程中煤层气的生成大致经历了4个阶段,即由植物遗体转化为泥炭阶段、褐煤转型阶段、长焰煤～瘦煤转化阶段以及贫煤～无烟煤阶段。从煤化度角度阐述了不同煤化度煤层气的贮藏特性,即不同煤化度煤层气存在较大差异,特别是不同煤层气吸附、解吸特征的差异影响了其吸附成藏、解吸、渗流及产出的整个过程;煤吸附CH4的能力随着煤化度的增加呈现先急剧增加后缓慢减小的趋势。最后分析了不同煤化度煤层气存在成藏差异的原因,说明煤化学结构、煤物理结构以及成煤过程中地质条件的差异是导致不同煤化度煤层气富集成藏差异性的主要原因。     

不同煤化度煤热解焦油的组分分析

介绍了不同煤种及其配合煤的干馏实验和焦油组分的检测方法,对不同煤化度煤热解后焦油的组分进行了分析,结果表明:随着煤变质程度的升高,焦油中烷烃和烯烃类物质的相对含量逐渐减少,苯及其衍生物、多环芳烃类物质的含量逐渐增加,煤焦油中检测到的芳香族化合物以1~3环为主;配合煤在干馏过程中,多数单种煤可保持原有的干馏特性,有很少一部分煤分子结构发生了交联反应。     

中国煤中氮含量的分布研究

系统地研究了中国煤中氮含量的分布。结果表明不同地区、不同时代、不同煤类煤中的氮含量均有显著的差异,早、中侏罗世煤的氮含量最低,第三纪煤的氮含量最高。随着变质程度的增加,煤中氮含量降低,肥煤阶段以后,煤中氮含量随变质程度增高而明显降低。     

煤沥青对不同变质程度煤成焦性能的影响

为了考察煤沥青与不同变质程度煤的共炭化特性,利用40kg小焦炉模拟炼焦试验,进行了单种煤5%与10%的煤沥青添加的各煤种的炭化研究.研究结果表明,沥青对不同变质程度煤生成焦炭的显微结构影响不同.对低变质程度的中低黏结性煤,增加了焦炭光学组织指数OTI;对黏结组分充足的中等变质程度煤的OTI影响较小;对高变质程度煤OTI影响显著.沥青对不同变质程度煤生成焦炭的机械性能影响不同.对低变质程度的中低黏结性煤,溶解作用较明显,对机械强度有较大改善;对黏结组分充足的中等变质程度煤的成焦性能影响较小;对高变质程度煤成焦性能影响最为明显,可显著改善焦炭机械性能和热性质.     

煤的表面电位与表面官能团间的关系

测定了5种不同变质程度的典型中国动力煤在不同pH值的水介质中的ζ电位和用H₂O₂氧化后各煤种ζ电位的变化,得到了ζ电位等电点pH值;用FTIR定量表征了与煤表面电位有关的官能团以及被H₂O₂氧化后的变化;通过对模型化合物的ZINDO量子化学理论计算,得到了H⁺ 在煤表面的吸附能、相关化学键的键级、键长和净电荷分布.综合分析实验和计算的结果,确认了在水体系中煤的表面电荷为负电荷;煤的ζ电位等电点随煤化程度的提高有规律地升高;与煤表面ζ电位密切相关的负电性官能团主要是—OH基团;原煤经H₂O₂氧化后,—OH、和—COOH等官能团增多,煤表面负电性增加;H⁺在煤表面发生化学吸附,吸附能随着煤化程度的增加而增加.     

西北地区不粘煤、长焰煤岩特征及某些工艺性质

西北地区中侏罗纪的煤层多为不粘膜、长焰煤,其中不粘煤的煤岩显微组分以惰质组中的丝炭化物质居多,也见有镜煤透镜体,按镜质体反射率可将其变质程度分为I、Ⅱ阶段,它与惰质组含量有很大关系,惰质组含量高,煤化程度低是造成煤对二氧化碳分解率高的主要因素之一。