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本文重点研究了煤的热解行为及热解过程中煤结构的变化。首先利用热重分析技术研究了煤的热失重情况，判断不同温度区间内可能发生的反应;利用Py-GC/MS技术，分析了煤在一系列温度下裂解产物的分布情况;为了更详细的掌握煤的热解过程，利用13C CP/MAS/TOSS NMR技术研究了黑山煤在不同温度下热解前后煤结构的变化情况;综合上述实验结果，并结合键能数据，探讨了黑山煤的裂解机理;通过分析低温条件下的裂解产物，对煤中小分子化合物模型进行了初步探索，并利用元素分析、13C-NMR、XPS等实验数据分别构建了黑山煤原煤、320℃热解残渣、620℃热解残渣的结构模型，比较了三者之间的差异;最后对热解产物煤焦油进行了1H-NMR以及GC-MS分析，了解不同温度下对应的产物分布情况，为煤的选择性热解提供理论依据。 实验结果表明:煤的热解反应主要发生在320℃至620℃之间，320℃之前，主要是煤中嵌入游离的小分子化合物受热脱除，320℃之后主要是一些芳香侧链的断裂，446℃时热解反应最剧烈，大量侧链或不稳定的化学键断裂生成小分子化合物挥发出去，550℃后除了热解反应外同时还伴随有少量的缩聚反应，620℃时缩聚反应更加明显，同时长链烷烃还会继续断裂生成短链烷烃，部分芳环则缩聚成多环芳烃;通过对黑山煤原煤以及320℃热解残渣、620℃热解残渣的结构模型进行构建，发现原煤与320℃热解残渣之间的差异主要是小分子，而大分子主体结构基本不变，620℃热解残渣的模型结构与前两个相比，存在较大的差异，芳香结构单元发生明显变化，由于缩聚反应的发生，620℃残渣的芳香结构以二环、三环为主，脂肪结构基本消失，芳香碳相对含量明显增多，脂肪碳相对含量大幅降低，煤结构最终趋于芳构化;利用GC-MS对黑山煤在不同温度下的焦油进行分析，焦油中的主要成分是脂肪烃、芳香烃、酚，不同环数的芳烃最大生成量对应的温度不同，单环的苯，最大含量对应温度为480℃，萘则在446℃相对含量最大，三环的菲、蒽类物质，在446℃、550℃两个温度点，生成量都相对较大。