棗莊煙煤和興和褐煤的常溫萃取及分級變溫熱溶.pdf

1、本實驗采用山東棗莊煙煤（ZBC）和內(nèi)蒙古興和褐煤（XL）作為實驗用煤樣，常溫下，用石油醚、二硫化碳、甲醇、丙酮和丙酮/二硫化碳等體積混合溶液對兩種煤樣進行分級萃??；萃余煤在環(huán)己烷溶劑中進行變溫熱溶，熱溶溫度分別為：200℃、230℃、260℃、290℃和320℃。環(huán)己烷變溫熱溶殘渣再依次用苯、甲醇、乙醇和異丙醇溶劑進行分級熱溶，并在熱溶過程中加入蒽作為活性氫受體，考察熱溶過程中的氫轉移反應。利用現(xiàn)代分析儀器對原煤、殘渣以及產(chǎn)物進行分析，

2、最后結合產(chǎn)物的溶出規(guī)律、產(chǎn)物的結構特征以及活性氫的考察結果，推測了熱溶過程中可能發(fā)生的化學反應以及氫轉移機理。
　　棗莊煙煤常溫萃取收率為15.59％，遠高于興和褐煤常溫萃取收率。通過石油醚的萃取將嵌布在煤網(wǎng)狀結構中的直鏈烷烴溶出，丙酮和二硫化碳溶劑破壞煤中π-π作用力，能夠溶出大量芳烴。兩種萃余煤在200℃環(huán)己烷中熱溶時有較高的熱溶率，隨著溫度升高，熱溶物收率呈現(xiàn)先降低后升高的趨勢，其原因可能是200℃熱溶過程是熱萃取過程，因此

3、熱溶收率較高，隨著煤中小分子化合物被徹底溶出，熱溶收率逐漸降低，當熱溶溫度繼續(xù)升高，煤中弱共價鍵開始斷裂，煤發(fā)生輕微熱解，產(chǎn)生了大量小分子化合物，因此熱溶收率提高。兩種環(huán)己烷熱溶殘渣在醇類溶劑中熱溶，熱溶收率都有了提高，興和褐煤的熱溶收率提高更為明顯，說明興和褐煤更易于和醇發(fā)生醇解反應，并且煤和醇類溶劑的反應和醇類溶劑中氧的親核性有關，親和性越大反應越激烈。
　　煤中含有不穩(wěn)定的弱共價鍵，比如含氧橋鍵，在290℃和320℃時會發(fā)生

4、熱解，產(chǎn)生酚類化合物。除此之外，甲醇熱溶過程主要是甲醇進攻煤中的氧橋鍵，使煤發(fā)生解聚，因此甲醇熱溶物中主要以含氧化合物為主。乙醇中氧親核性比甲醇強，反應性更強，與煤中含氧橋鍵發(fā)生酯交換反應，因此乙醇熱溶物中含氧有機物主要是乙酯類化合物和烷氧基類化合物。
　　苯熱溶過程的氫轉移程度較弱，活性氫主要是由煤熱解產(chǎn)生的。在甲醇、乙醇和異丙醇熱溶過程中氫轉移程度比較明顯，活性氫的來源除了煤熱解產(chǎn)生的之外更主要的是醇類溶劑和煤發(fā)生醇解反應產(chǎn)生