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为进一步探究煤中镜质组生烃作用过程,本次研究选用封闭加水热解体系对镜质组样品进行热模拟实验,得到了不同演化阶段的热解气态产物和固体残渣,并基于气体成分分析结果计算了生烃动力学特征,与此同时,研究结合固体残渣的分子结构表征结果,探究了煤生烃的作用机理。研究结果表明:在生烃作用过程中,镜质组样品镜质组反射率、元素含量以及质量损失率均发生阶段性有规律的变化。低变质程度煤镜质组样品热解气体中非烃类组分CO2占比较大,随着变质程度的增大,烃类产物组分的占比不断增大。在烃类产物中,产率从大到小为:C1>C2>C3>C4>C5,此外正构的烷烃的产率远远大于异构烷烃,还存在少量的烯烃类气体。根据烃类产物的生烃动力学特征,将烃类的生成过程分为三段分别为:250-350℃、350-450℃和450-550℃,其中第二阶段所需的活化能最大。根据手选原煤的镜质组测试结果,建立了镜质组的大分子结构,并对其进行分子力学和动力学模拟,在能量最小化过程中,非成键能下降,这主要是因为在大分子中含有较多的脂肪结构发生扭转和弯曲。基于大分子结构模型稳定性分析,各个结构的稳定性从大到小依次为:稠环芳香烃、芳香烃、脂肪环、脂肪侧链、甲基/羟基、羰基、羧基、醚氧键,各官能团的稳定性直接影响镜质组在生烃作用过程中反应顺序。在生烃过程中,镜质组残渣的化学结构呈规律性演变。红外光谱测试结果表明:随着热解温度的升高,芳香环C=C键的吸收峰相对面积逐渐减小;芳香率则呈现增大的趋势;脂肪结构参数呈现出下降的趋势。激光拉曼测试结果显示:G峰和D峰峰间距呈现增大的趋势。X射线衍射结果表明:随热解温度的增加,层间距(d002)呈现减小的趋势,而有效堆砌度(Lc)和平均直径(La)则呈现增大的趋势。在镜质组生烃作用过程中,其大分子结构演化整体趋势是明显的,但存在明显的跃变点,分别出现在镜质组反射率为:0.73%、1.5%和3.68%,在跃变点附近,分子结构演化特征发生了较为明显的改变。并基于此将镜质组生烃阶段划分为四个阶段:脱边基侧链、芳构化过程、缩聚过程和拼叠过程,其中芳构化和缩聚过程为镜质组主要的生烃阶段。镜质组大分子不断裂解生成烃类物质,从而基本结构单元不断增大。