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我国中低阶煤资源丰富,研究中低阶煤温和热溶解聚及其可溶有机质的组成结构特征对其清洁和高附加值利用至关重要。本论文在高压釜反应器中考察了白音华褐煤(BL)与兴和褐煤(XL)、不连沟次烟煤(BS)与招贤次烟煤(ZS)、和丰次烟煤(HS)与淖毛湖次烟煤(NS)等六种中低阶煤的热溶解聚特征,利用傅里叶红外光谱(FTIR)仪、气相色谱质谱(GC/MS)联用仪和实时直接分析飞行时间质谱(DART/TOF-MS)联用仪对热溶物的组成进行定性和定量分析,以期从分子水平上了解所研究中低阶煤中可溶有机质的组成和结构特征。首先利用等体积二硫化碳/丙酮混合溶剂对NS和BS进行常温超声萃取得到萃取物和萃余煤,再利用环己烷和甲醇在210-330 ℃对萃余煤进行连续热溶得到热溶物和热溶残渣。NS和BS的常温超声萃取物产率分别为10.64%和8.00%,这说明两种次烟煤大分子网络结构中均存在较多游离的小分子化合物。NS萃余煤(ERNS)热溶物产率随热溶温度升高而增加;BS萃余煤(ERBS)热溶物产率300 ℃之前随温度升高而增加,而300 ℃之后随温度升高急剧降低,可能是由于300 ℃之后ERBS热溶物易发生聚合。ERBS热溶物产率明显低于ERNS,可能是由于淖毛湖煤变质程度低和氧含量高导致其较多的氧桥键容易在热溶过程中断裂。GC/MS分析表明,NS和BS萃取物中化合物均以含有不同烷基侧链的苯和萘同系物为主。ERNS和ERBS的环己烷热溶物中正构烷烃的碳数分别分布在11-25和10-28,并且ERNS的300 ℃环己烷热溶物(CSPNS,300)中正构烷烃的相对含量大于ERBS的300 ℃环己烷热溶物(CSPBS,300),而CSPBS,300中芳烃的芳环数和相对含量高于CSPNS,300。ERNS和ERBS 270 ℃以上的甲醇热溶物以芳烃和苯酚为主,并且酚类化合物随着温度升高含量明显增加,推测热溶物中酚类化合物的来源主要是ArCH2OArOCH3结构单元中的芳基醚键断裂。热重(TG)分析表明,萃余煤的失重率大于原煤,这说明萃取过程中混合溶剂的溶胀作用导致两种次烟煤大分子骨架变得松散,有利于挥发分的逸出;由于大量挥发分在热溶过程中溶出,热溶残渣的失重率明显低于原煤。DART/TOF-MS分析表明NS和BS可溶有机质的分子量分布在100500 Da。在300 ℃对六种中低阶煤进行环己烷和甲醇分级热溶。结果表明,除了NS外,褐煤热溶物产率明显的高于次烟煤热溶物的产率。GC/MS分析表明环己烷热溶物中化合物以烃类为主,并且次烟煤环己烷热溶物中正构烷烃的相对含量高于褐煤环己烷热溶物。甲醇热溶物以芳烃和酚类化合物为主,此外还含有醇类、酮类、酯类等含氧化合物。褐煤甲醇热溶物中酚类化合物相对含量明显高于次烟煤热溶物。甲醇热溶物中的芳烃包括苯,萘,苊,芴,蒽,菲,荧蒽,芘,屈,苯并[k]荧蒽,苯并[ghi]苝以及它们的烷基取代物。次烟煤的甲醇热溶物中检测到一系列酯类化合物而褐煤热溶物中未检测到酯类化合物。采用外标法对六种中低阶煤热溶物中的正构烷烃、稠环芳烃(PAHs)和酚类化合物进行定量分析。BL、XL、ZS、BS、HS和NS热溶物中正构烷烃含量分别为394.85、241.70、673.44、589.29、7152.05和3155.74mg/g;BL、XL、ZS、BS、HS和NS热溶物中PAHs含量分别为47.63、78.82、79.23、217.51、342.01和418.55mg/g,说明随着煤化程度的加深,可溶正构烷烃和PAHs量增加。BL、XL、ZS、BS、HS和NS热溶物中酚类化合物的含量分别为14372.91、8265.68、3260.43、5908.20、10292.86和19766.98mg/g,BL和NS高的可溶酚类含量与其高的含氧量相一致。