随着国家对煤炭生产加工企业的环保要求日益严格,我国原煤入选率逐年提高,原煤入选率达70%以上,随之而来产生大量劣质洗中煤（简称中煤）。然而大多数洗中煤都被直接作为锅炉用煤,不能充分利用煤中的有机结构,能量利用水平较低、经济效益差并较高的碳排放问题。相比较传统的洗中煤直接燃烧利用方式,煤热解技术既可提高洗中煤的附加值,同时也具有良好的经济和生态效益,是洗中煤清洁高效利用的有效途径。本论文以延安地区的子长中煤为原料,采用自行搭建的固定床热解炉和热重分析仪对中煤热解反应特性进行研究。首先采用固定床热解装置结合GC、GC-MS等分析方法研究不同热解温度和粒径下热解产物半焦、焦油、热解气的收率和组成变化;采用热重分析仪研究不同升温速率对热解特性的影响。然后,对子长中煤进行脱灰处理,并对脱灰煤有针对性地添加Na2CO3、Ca O、K2CO3和Fe2O3四种矿物质,考察其对热解产物的收率和组成的影响,为洗中煤热解反应参数的调控提供理论依据。本文主要研究内容如下:随着热解温度的升高,焦油收率先增加后减少,在700℃时子长中煤热解产物焦油的收率达到最大值10.05%。在600-800℃这一热解温度区间内,焦油产物中烷烃类化合物是占比最高,其次是芳香烃类化合物。这是由于子长中煤属于低变质程度烟煤,其大分子结构中存在较多的烷基侧链结构。当温度达到750℃后半焦中的挥发分显著降低,热解转化率较高,表明此时其大部分可挥发组分已逸出,进一步提高热解温度对焦油收率影响较小。随着煤粉粒径增大,热解液相产物的收率减小,半焦的收率增加,焦油中烷烃类化合物占比减小,芳香烃化合物的占比增加,气相产物中的CH4组分含量增加。这是由于随着煤样粒径的增大,煤大分子内部的物质析出阻力变大,促进了热解产物的二次反应,焦油在二次裂解过程中生成了更多的CH4。利用热重分析仪考察了不同升温速率对热解反应特性的影响。结果表明,不同升温速率的煤样均在50℃-100℃左右出现失重速率峰,这主要是因为煤样表面和孔隙中附着的自由水的挥发;煤样在350℃附近开始发生显著的热分解反应;当热解温度达到450℃左右时出现最大热解速率峰,不同升温速率的热解失重速率均达到最大值,其中50℃/min的热解失重速率更是达到了8.26%/min。在720℃左右出现小的失重速率峰,因为煤样在较高温度下发生二次热解反应和缩聚反应,同时产生较多的H2。通过采用酸洗脱灰考察洗中煤固有矿物质对热解反应特性的影响。研究表明,两种脱灰煤焦油产率和热解气产率与子长中煤相比较均发生了下降,半焦的收率均增多,表明煤中的灰分对煤的热解产生促进作用。4种矿物质的添加不同程度的改变了脱灰煤2的热解产物收率,尤其对气相产物收率影响最大。对于焦油收率而言这4种矿物质的促进作用排序是:Ca O＞Na2CO3＞Fe2O3＞K2CO3,对于气体收率而言这4种矿物质促进作用的排序是:CaO＞Fe2O3＞Na2CO3＞K2CO3。