热解是煤热加工的最基础过程,其热解特性对煤的进一步转化具有较大的影响,在煤热解过程中,考察煤中矿物质催化作用可以为煤的加工转化工艺提供更多的信息,对节约能源、降低成本以及环境保护等有积极的作用。本文在N2气氛下,对强还原性煤平朔煤以及三种西部弱还原性煤:神东、新疆哈密和宁夏灵武煤及其对应的逐级脱灰煤、不同比例负载Fe3+的煤进行了固定床反应器程序升温热解实验,认为反应温度、煤的挥发份和其含有的矿物质对煤热解存在明显的作用,其影响程度因煤种的不同而变化,煤中固有矿物质之间存在协同作用,且矿物质对低变质程度煤的影响作用更为显著。具体结论如下:1. K、Na等水溶类矿物对含氢气体的生成有促进作用,Fe、Ca、Mg等HCl溶类矿物能促进H2的释放,但不利于轻质烃类气体的生成,而Si、Al矿物对含氢气体的生成有抑制作用。2.煤中固有矿物质能促进含氧气体的生成,其中K、Na类矿物均不同程度地表现出了促进作用,Fe、Ca、Mg类矿物除XJ煤外也都表现为促进作用,而Si、Al矿物对含氧有效组分的生成起抑制作用。3.脱灰前后煤热解曲线基本相似,各产物存在一个最大量的释放温区。H₂生成的主要峰温区间为500-900℃,CH₄为400-800℃,C₂以上的烃类气体为400-600℃,CO为300-900℃,CO₂为200-800℃。逐级脱灰没有改变煤的内在分子结构。4.煤中的挥发分含量也是热解气体有效组分释放的重要影响因素,例如对于矿物质组成相近的宁夏煤和新疆煤,气相产物中总的有效组分顺序与挥发分含量顺序相同,都为NX> XJ。5. Fe³⁺的加入对于气相产物的生成有促进作用,但Fe³⁺的加入存在一个最佳负载量,当超过该值时气体产率降低,Fe³⁺的最佳负载量因煤种的不同而不同,其中在实验范围内西部煤的最佳负载量是1%,而平朔煤的最佳负载量是2%。