燃料化学学报
燃料化學學報
연료화학학보
JOURNAL OF FUEL CHEMISTRY AND TECHNOLOGY
2013年
11期
1294-1302
,共9页
五牧场%煤大分子结构模型%高温低压%超前芳香化作用%快速脱氧作用
五牧場%煤大分子結構模型%高溫低壓%超前芳香化作用%快速脫氧作用
오목장%매대분자결구모형%고온저압%초전방향화작용%쾌속탈양작용
Wumuchang%macromolecular structure model of coal%high temperature and low pressure%advanced aromatization%rapid deoxidation
在对内蒙古自治区呼伦贝尔市伊敏盆地五牧场区11号煤层原煤工业分析、元素分析、13C-NMR、FT-IR、XPS等分析基础上,获得了煤大分子结构中碳骨架信息、脂肪结构以及含氧官能团类型及比例、氮原子的存在形式和比例等结构信息.以此为基础,构建了煤的大分子结构模型,并应用13C-NMR预测软件ACD/CNMR predictor对其进行了修正,获得与实验核磁共振谱图吻合较好的大分子结构模型.大分子结构的芳香结构单元以苯、萘、蒽、菲为芳香结构单元,数量分别是l、2、2、1,醚键、氢化芳环以及邻位亚甲基作为连接芳香结构的主要桥键;氧原子以酚羟基、羰基、羧基的形式存在,数量分别是7、3、2;氮原子分别以吡啶和吡咯的形式存在,甲基和脂肪短链分布在芳香单元的边缘.与相邻矿区的褐煤及相近变质程度的神东长焰煤的比较发现,其形成机制主要是在高温低压环境下,热演化过程中快速失去各种含氧官能团,导致短链脂肪类物质的形成,而低压环境则有利于热演化过程中形成的各种小分子物质逸散导致自由基的缩聚,形成较大的芳香结构单元,但是直链脂肪类物质的存在具有位阻效应,不利于芳香结构单元的定向排列,导致所谓的“化学成分成熟超前于其结构成熟”现象.
在對內矇古自治區呼倫貝爾市伊敏盆地五牧場區11號煤層原煤工業分析、元素分析、13C-NMR、FT-IR、XPS等分析基礎上,穫得瞭煤大分子結構中碳骨架信息、脂肪結構以及含氧官能糰類型及比例、氮原子的存在形式和比例等結構信息.以此為基礎,構建瞭煤的大分子結構模型,併應用13C-NMR預測軟件ACD/CNMR predictor對其進行瞭脩正,穫得與實驗覈磁共振譜圖吻閤較好的大分子結構模型.大分子結構的芳香結構單元以苯、萘、蒽、菲為芳香結構單元,數量分彆是l、2、2、1,醚鍵、氫化芳環以及鄰位亞甲基作為連接芳香結構的主要橋鍵;氧原子以酚羥基、羰基、羧基的形式存在,數量分彆是7、3、2;氮原子分彆以吡啶和吡咯的形式存在,甲基和脂肪短鏈分佈在芳香單元的邊緣.與相鄰礦區的褐煤及相近變質程度的神東長燄煤的比較髮現,其形成機製主要是在高溫低壓環境下,熱縯化過程中快速失去各種含氧官能糰,導緻短鏈脂肪類物質的形成,而低壓環境則有利于熱縯化過程中形成的各種小分子物質逸散導緻自由基的縮聚,形成較大的芳香結構單元,但是直鏈脂肪類物質的存在具有位阻效應,不利于芳香結構單元的定嚮排列,導緻所謂的“化學成分成熟超前于其結構成熟”現象.
재대내몽고자치구호륜패이시이민분지오목장구11호매층원매공업분석、원소분석、13C-NMR、FT-IR、XPS등분석기출상,획득료매대분자결구중탄골가신식、지방결구이급함양관능단류형급비례、담원자적존재형식화비례등결구신식.이차위기출,구건료매적대분자결구모형,병응용13C-NMR예측연건ACD/CNMR predictor대기진행료수정,획득여실험핵자공진보도문합교호적대분자결구모형.대분자결구적방향결구단원이분、내、은、비위방향결구단원,수량분별시l、2、2、1,미건、경화방배이급린위아갑기작위련접방향결구적주요교건;양원자이분간기、탄기、최기적형식존재,수량분별시7、3、2;담원자분별이필정화필각적형식존재,갑기화지방단련분포재방향단원적변연.여상린광구적갈매급상근변질정도적신동장염매적비교발현,기형성궤제주요시재고온저압배경하,열연화과정중쾌속실거각충함양관능단,도치단련지방류물질적형성,이저압배경칙유리우열연화과정중형성적각충소분자물질일산도치자유기적축취,형성교대적방향결구단원,단시직련지방류물질적존재구유위조효응,불리우방향결구단원적정향배렬,도치소위적“화학성분성숙초전우기결구성숙”현상.