煤炭在我国的能源消费结构中一直扮演着重要角色,但长期以来煤炭燃料给我们带来了不可忽视的环境污染问题。因此提高煤炭清洁高效利用很有必要,而煤热解是煤炭清洁高效利用的基础。然而依靠实验手段很难研究煤热解机理,新发展的基于反应力场的反应模拟为反应机理研究提供了有效工具,故而本文基于分子模拟研究煤热解机理。本文在实验的基础上参考已报道的相关煤分子模型,运用MS（Materials Studio）7.0软件构建了神府煤和经典Wiser煤的三维周期性结构模型,并用MS7.0软件对这些模型的结构进行了分子力学和分子动力学的优化运算;然后运用ADF（Amsterdam Density Function）软件在ReaxFF（Reactive Force Field）力场下模拟了神府煤与Wiser煤的原煤热解反应;最后又模拟了神府煤与不同比例合成气耦合热解的反应过程。通过对模拟结果的研究分析,进一步深入地了解煤热解反应。具体内容如下:（1）本文开展了神府煤的工业分析、元素分析、热重分析和红外光谱分析的相关实验工作。其中工业分析与元素分析为我们后续合理构建煤分子模型结构提供了基础数据;热重分析图反映温度是热解反应的主要影响因素;神府煤热解前后的红外光谱分析,表明了因碳链的断裂,脂肪族等结构有所增加。这与后续模拟所得结果一致。（2）运用MS 7.0软件分别构建了神府煤和经典Wiser煤的周期性结构模型,并分别对它们进行了分子力学和分子动力学优化计算,且优化后的密度结果分别为1.367 g/cm³和1.519 g/cm³。又计算了相关的能量参数,结果均表明在煤分子结构模型优化过程中,主要是范德华能和扭转能起到了稳定作用。（3）基于ADF软件中的ReaxFF力场分别对优化后的神府煤和Wiser煤的结构模型进行了1600-2800 K温度范围的原煤热解模拟。发现在代表性热解产物生成量的比例上,神府煤与Wiser煤基本相似。神府煤热解产物中H₂占最大比例,其次是H₂O和CH₄,CO产量较少。通过对热解产物的生成来源的追踪,发现神府煤初始断裂位置首先发生在C-S键和C-O键处,且随着温度的升高,同一位置断裂的时间点有所提前,同时断裂的位置也有所增多。（4）基于ADF软件中的ReaxFF力场模拟了神府煤与真实合成气（H₂:CO=2:1）耦合热解反应过程。改变合成气比例,模拟神府煤与两组模拟合成气（H₂:CO分别为1:1和3:2）的共热解反应。模拟结果反映,合成气的加入使神府煤热解体系下的总分子数目有明显增加,同时增加了轻烃产物的生成。其中H₂:CO为3:2时,轻烃数量增加最为明显。本论文运用分子模拟的方法研究煤热解反应过程,通过与经典煤模型热解结果的对比以及在不同比例合成气气氛下热解结果的分析,据此初步揭示煤热解反应机理。同时我们可以更深入地了解煤热解过程,这为日后实际生产中的煤热解工作提供了有利的工具。