本实验选用小龙潭褐煤(XL)作为研究对象,分别用环己烷、苯、甲醇、乙醇和异丙醇5种试剂对其在320 o C进行平行热溶实验。利用多种现代分析手段对热溶产物、原煤和热溶残渣(XLRs)进行分析,结合产物的溶出规律、结构特征以及残渣与原煤结构的不同来推测热溶过程中可能发生的化学反应,以及研究5种试剂对XL的热溶效果的不同。另外相同实验条件下,加入0.1 mmol蒽作为活性氢的捕捉剂,通过加蒽热溶实验来探究热溶过程中活性氢的生成和转移途径,为优化煤的直接液化工艺提供科学依据。XLRs与XL相比,组成和性质有较大的不同。C含量有所提高,H含量略降低,而O含量大幅度降低。经过热溶之后,XLRs的热解温度明显高于XL的热解温度,并且可检测热裂解产物种类远低于XL热裂解产物的种类,说明小分子化合物被较彻底的溶出。环己烷和苯热溶产物收率较低,主要是由于环己烷和苯自身结构稳定,基本不与XL中小分子化合物反应,是纯物理溶解,因此,环己烷和苯热溶产物可以较真实的反映XL的组成和结构特征。3种醇类试剂热溶产物的收率高于环己烷和苯热溶产物的收率,主要是由于3种醇类试剂中的氧原子具有亲核性,能够进攻煤中的含氧桥键,发生醇解反应和烷基化反应,所以醇类热溶产物收率较高。乙醇中氧原子的亲核性高于甲醇中氧原子的亲核性,并且乙醇空间位阻小于异丙醇的空间位阻,所以乙醇热溶产物的收率最高,达52.58%。5种试剂热溶产物通过GC/MS共检测到349种化合物,可分为芳烃、烷烃、烯烃、酚类、酯类、酮类、醚类、含氮原子化合物(NCOCs)、含硫原子化合物和其他化合物。5种试剂热溶产物中均检测到较高含量的芳烃、烷烃和酚类化合物,而3种醇类热溶产物中均检测到了一定含量的酯类化合物。通过FT-ICR MS检测,正模式下,环己烷热溶产物主要集中在600-700 u,其他试剂热溶产物均主要集中在300-600 u。负模式下,异丙醇热溶产物主要集中在800 u以上,相对含量甚至超过了50%,种类明显高于其他4级热溶产物的种类,其他试剂热溶产物均主要集中在200-400 u。NCOCs的不饱和度(DBE)主要集中于4-20,碳原子数(CN)主要集中于10-40。负模式可检测化合物DBE主要集中于1-9,特别是DBE=1的化合物相对含量最高。空白实验说明环己烷和苯是惰性溶剂,而3种醇溶剂均为供氢溶剂,320 o C可以和蒽发生氢转移反应。环己烷和苯加蒽热溶实验中活性氢主要来自于热解反应,9,10-二氢蒽的生成量随着热溶次数的进行均依次下降,说明煤中可反应活性氢的含量越来越低。3种醇加蒽热溶实验中9,10-二氢蒽的生成量均较高,依次是异丙醇>乙醇>甲醇,除了热解反应产生活性氢,醇解反应也会生成大量的活性氢被蒽捕捉到发生氢转移反应。