煤结构模型研究及展望

从煤大分子结构模型、分子间结构模型和复合结构模型3个方面对煤的十几种典型结构模型进行了归类,对各模型的研究背景和研究方法进行了介绍和简要评述,并引入了我国学者新近发表的若干煤结构模型概念,指出其中的煤嵌布结构模型是目前煤化学界所提出的最为系统和全面的关于煤复合结构的概念描述,其研究过程反映了该嵌布结构模型是煤组成结构本质的一种自然体现,对煤溶解过程中的各种现象及煤的黏结性等可以作出合理的解释。     

煤结构及煤结构模型的研究进展

煤是我国主要的矿物能源和化工原料,但因煤组成的复杂性和检测手段的制约性,其结构至今仍未有定论。在煤结构研究的现代观点和方法的基础上,本文从煤的主要结构特征,显微组分的分布特征,孔隙结构和其溶胀特性总结了煤的聚集态结构,并从化学结构、物理结构及综合角度阐述了近年来煤的各种结构模型,最后简要介绍了秦志宏教授提出的煤的嵌布结构模型。     

煤有机结构特性的研究进展

本文主要从煤有机结构模型设计,有机结构中芳香簇环数尺寸及氧氮硫分布等几方面论述了近年来煤有机结构研究的新进展,旨在进一步推动煤结构的研究,提高对它的认识。     

煤热解模型的研究方向

介绍了各种热解模型,并对最近发展起来的各种网络模型（ＦＧ－ＤＶＣ模型,ＦＬＡＳＨＣＨＡＩＮ模型,ＣＰＤ模型）进行了较全面的比较,认为如果减少模型中的参数,而且各输入参数若能由＾１３Ｃ－ＮＭＲ直接得到,便可使各个模型更加完善。     

煤结构特征与煤反应活性关系的研究

煤大分子结构特征与煤反应性的关系反映了煤最基本的物理化学性质，对二者关系的研究可为煤加氢、热解等涉及这一领域的煤加工过程研究提供直接的依据和改进操作条件的方案。本文就以上各点综述了近年来对煤结构及煤反应性关系研究的几种主要技术方法及各自的成就，并进行了评述。     

煤的大分子结构与超细物理结构研究(Ⅰ)煤的大分子结构

本文评述了关于煤大分子结构研究的一些重要文献,煤组成结构研究的发展过程;讨论了在煤炭科学中有重要影响的煤大分子“三维结构基质”、“三维交联结构网络”、“大分子相与分子相”和“自相关多体结构”模型。对煤大分子的组成结构进行了深入认识。     

分子动力学模拟在煤结构及相关研究中的应用

随着计算机技术的深入发展和不同类型分子动力学模拟软件的开发运用,更多的煤科学科研人员从事煤大分子的动力学模拟计算领域研究,从煤的结构特征、孔径分布特性、热力学特性和基于孔径分布的吸附特性等方面,深入研究煤炭这一聚集体系所表现出的深层信息,理解其所能表现出的动力学行为特征,从而有效解决了实验室中无法解决的一些问题,为煤炭的高效综合利用提供了更多的基础理论支持。笔者综述了分子动力学模拟技术在煤大分子结构、煤炭吸附性质、油页岩干酪根分子结构及分子识别等方面的研究进展,简要介绍了相关的研究成果,指出利用计算机技术研究煤结构及其功能机制存在的不足,认为这种不足往往不是计算技术如分子动力学模拟本身的问题,而是复杂煤结构解析不到位的问题。若结合萃取反萃取之煤全组分分离方法以及由此建立的煤嵌布结构模型新理论,并通过分子动力学模拟技术深入研究煤族组分分子结构细节、热变化行为和性质演变等,不仅能验证相关理论的正确性,完成试验技术所不能完成的工作,而且有可能进一步推进煤结构和煤反应性机理的研究。     

不同变质程度煤的液化差异及其分子结构研究

对霍林河14煤、补连塔2-2煤和新疆41煤三个不同变质程度煤样,分别进行了加氢液化实验.结果表明,三种煤样的油产率和转化率高低顺序为霍林河14煤、新疆41煤、补连塔2-2煤,并采用红外光谱实验方法对三种煤样液化的差异进行了分析.分析认为,煤中芳香氢和脂氢强度的不同是导致不同煤液化转化率和油收率差异的重要原因;羟基和含氧官能团的丰度则对不同煤液化水产率的高低和气体产物中CO2和CO气体的多少具有较高的影响;此外,利用三个煤样的元素分析数据和红外光谱实验结果,采用Chem3D软件分别模拟建立了三种煤样的分子结构,通过与实验数据比较,认为所建立的煤分子结构比较合理.     

煤物理结构特性的研究进展

本文主要从煤物理结构的两相和单相模型以及非共价键作用力等方面论述了近年来煤物理结构研究的新进展,旨在进一步推动煤结构的研究,提高对它的认识。     

煤炭直接液化反应动力学研究进展

随着对煤液化反应机理认识的逐渐深入,对动力学的研究从最初的单一反应到将煤按照反应性的不同分成快反应煤和慢反应煤,以及将反应产物按照不同的分离方法从最初的前沥青烯、沥青烯和油到不同的馏分段．并指出准确的动力学参数对预测和控制反应产物分布有重要的指导作用．     

流化床煤气化技术的研究进展

结合流化床煤气化过程原理和循环流化床反应器开发应用状况,综述了流化床煤气化技术的进展,分析比较了目前广泛应用的3种煤气化流化床:鼓泡流化床,循环流化床及增压流化床的工艺及特点,并对工业上应用的典型的煤气化流化床(高温温克勒(HTW)及灰熔聚气化)的气化工艺流程具有的优势和存在的问题进行了较为详细的分析,并概括了流化床煤气化技术的发展趋势及应用前景.     

不同瘦化剂在配煤炼焦中的研究进展

对冶金焦粉、石油焦粉和无烟煤等瘦化剂的来源及性质进行了总结。探讨了不同瘦化剂在配合煤成焦过程中的作用机理。得出冶金焦粉可改善焦炭抗碎强度和提高块焦率;石油焦粉可改善焦炭耐磨强度和反应后强度,降低灰分含量;无烟煤可代替部分瘦煤,降低焦炭反应性和硫含量。     

粉煤成型机理研究进展

综述了粉煤成型机理研究进展。褐煤无粘结剂成型机理有沥青、腐植酸、毛细孔等多种假说,这些假说都认为,煤“自身粘结剂”的丰厚 成型的重要基础;粉煤在粘结剂成型过程中,煤与粘结剂间相互润湿是成型的前提条件,进而依靠内聚力和粘附力使粉煤成型。本项研究将为开发粘结剂及成型新工艺提供理论依据。     

核磁共振技术在煤化学研究中的应用

本文介绍了不同核磁共振方法和技术在煤化学研究中的应用。主要论及液体核磁共振的常规氢谱、碳谱、多脉冲技术和二维谱，以及固体核磁共振谱和核磁共振成象技术。     

煤热解机理研究新进展

本文综述了国内外在煤热解机理方面研究的新进展。主要包括新近有关煤热解气、液产品的形成和逸出机理，煤热解过程中表征特性参数的理论与模型（如大分子网络模型、ＦＧ－ＤＶＣ模型和交联理论），在此基础上提出煤热解机理研究的建议和看法。     

煤的各向电异性与其大分子结构间的关系

从理论和实验两个方面研究了煤的各向电异性与煤大分子结构间的关系。在垂直于煤层面方向上的势垒比平行于煤层面方向的高，这就是煤具有各向电异性的根本原因。煤化程度越高，煤的各向电异性越明显。     

煤的孔隙结构与反应性关系的研究进展

煤在气化、燃烧与活性炭制备等热化学转化过程中，均存在着孔隙结构与表面积的变化．煤的孔隙结构变化特征的研究是煤炭高效合理利用的基础．从煤的孔隙结构的表征、反应过程中孔隙结构变化以及孔隙结构模型三方面总结了煤的孔隙结构与反应性关系领域的研究现状，并对今后的研究重点进行了展望，即加强孔隙结构与反应性关系通用规律和催化剂对孔隙结构影响两方面的研究．     

煤结构和反应性的多方位认识和研究——Ⅰ.煤的结构

煤的结构和反应性及两者之间的相互关系是煤科学领域内最重要的基础研究内容。它直接关系到煤炭加工转化技术的发展和煤利用对环境造成污染的改善。本文的第一部分在概述煤结构和反应性关系的基础上,分别从化学、物理学、岩相学和矿物学讨论和评述了近年来国内外对煤结构的多方位认识和研究。作者结合在这方面的研究实践认为,对煤的结构在化学、物理学、岩相学和矿物学方面的表征应该是互为补充而不应是独立竞争。