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本文利用岩石评价仪对神木长焰煤进行了热解生烃动力学的研究,升温速率分别为10,20,30,40℃/min。采用总包和串联反应模型分别对生烃数据进行求解,得到了相应的活化能和频率因子。结果表明,神木长焰煤热解反应的活化能约为120-250kJ·mol-1。总包模型结果表明,当升温速率增加时,低温区和高温区的活化能均逐渐增大,起始分解温度向高温区推移。低温段的活化能低于高温段的活化能。串联反应模型结果表明,随着生烃率x的提高,活化能E逐渐增大,当长焰煤转化率x＜80%B寸,活化能的变化比较平缓,而当x＞80%时,活化能则迅速增加,曲线变得比较陡峭。
煤焦油中的含氮含硫化合物对煤焦油的性质表征和进一步加工都有重要的意义。本文采用GC-MS和正离子ESIFT-ICRMS鉴定了陕西神木低温煤焦油及其柴油馏分和渣油馏分中含氮、含硫化合物的组成。并与龙口页岩油中的含氮化合物进行了对比。GC-MS结果表明,神木低温煤焦油中的含氮化合物主要包括吡啶类,喹啉类,吖啶类,咔唑类和吲哚类化合物,还有少量的胺类化合物。而龙口页岩油除含有以上几种含氮化合物外,还有较多的腈类化合物。ESIFT-ICRMS结果表明,神木低温煤焦油和龙口页岩油中化合物分子量均小于700Da,由此表明煤焦油,页岩油主要由复杂的小分子化合物组成的。通过ESIFT-ICR、MS鉴定出神木低温煤焦油和龙口页岩油中均有N1,N1O1,N1O2,N2类化合物。在神木低温煤焦油中检测到了N2O2类化合物,但龙口页岩油中没有检测到。神木低温煤焦油中高缩合度,短侧链的N1类化合物种类较多,而龙口页岩油中缩合度较低的长侧链N1类化合物种类较多。
采用GC-PFPD,正离子ESIFT-ICRMS分析神木低温煤焦油及其柴油馏分中的含硫化合物。GC-PFPD结果表明,含硫化合物以噻吩类、苯并噻吩类及二苯并噻吩类化合物为主,其中噻吩类化合物的含量远少于其他两种化合物,且神木低温煤焦油中噻吩类化合物的种类及含量均大于柴油馏分。ESIFT-ICRMS结果显示神木低温煤焦油中含硫化合物主要有S1,O1S1,O1S2,N1O1S1,N1O2S1,N1S2等类型。