煤加工利用过程中排放的有机污染物特别是多环芳烃(PAHs)类物质,由于其具有“三致”作用,且是PM2.5的主要承载物,易引发雾霾天气,对生态环境造成了潜在危害,因此其生成、迁移及控制过程受到人们的关注,也越来越引起国内外各政府及环保部门的高度重视。煤的热解是煤热加工必不可少的过程,也是煤清洁利用的基础。因此本课题对煤热解过程中PAHs排放规律及裂解特性进行研究,为煤热加工过程中污染物的控制和煤的清洁利用提供理论依据。研究选取了15种具有代表性的不同变质程度的煤样,首先利用液固萃取方式得到煤中可溶于二氯甲烷的PAHs(作为自由态PAHs,简称为自由PAHs)及其残煤,利用GC-MS对自由PAHs进行分析,并利用对同一个样品可进行多段程序升温的PY-GC-MS分别对其他不同来源(原煤热解PAHs、抽提物热解PAHs、残煤热解PAHs)的16种需优先控制的PAHs进行全面系统的研究,此外还在线研究了廉价易得金属氧化物对煤热解产物中PAHs排放规律的影响。主要内容如下：(1)利用Gerhardt Soxtherm macro414抽提仪对原煤中PAHs进行二氯甲烷抽提,针对原煤中PAHs的萃取,建立了一整套完整的方法。该方法具有抽提效率高、省时、溶剂回收率高、环保的特点。(2)研究了原煤中16种PAHs的分布与原煤煤质指标的关系以及PAHs毒性当量的分布,结果表明：不同变质程度原煤中的自由PAHs都主要以4、5环为主,但烟煤中16种PAHs的种类和数量最多,导致烟煤的TEQ浓度最高,更容易对环境产生污染。(3)研究了原煤快速热解过程中PAHs的生成及其分布规律,结果表明：2-3环的PAHs在原煤热解产物中的比重最大,煤的变质程度对煤热解过程中PAHs的排放量及排放种类有显著的影响,炼焦用烟煤热解时生成的PAHs量最多,且TEQ浓度高；煤热解过程中PAHs的生成量随温度的升高有先增后减的趋势,热解终温相同时,升温速率越高,PAHs的生成量越少。(4)通过对比分析原煤中可抽提的自由PAHs、原煤及其抽提液和残煤热解过程中的PAHs生成量之间的差异,对煤热解过程中16种PAHs的来源进行探讨,结果表明：16种PAHs主要来源于煤热解过程中复杂的化学反应,而非原煤中自由态的PAHs;高环(5-6环)PAHs在一定温度下更易分解；在不同变质程度煤生成的PAHs总量中2、3环所占比例最大。大分子网状结构的断裂和自由基的缩合是煤热解过程中PAHs生成的主要原因。(5)通过对比分析平朔(PS)原煤抽提物及其热解产物的组成,对PAHs的前驱物进行探讨,结果表明：PS原煤抽提物的主要组成是芳烃类化合物,共占总萃取物的70.87%。芳烃类化合物主要包含EPA优先控制的16种PAHs及其烷基化和异构化衍生物,热解过程中,芳烃衍生物生成了小环PAHs,是小环PAHs的前驱体。(6)研究了两种廉价易得金属氧化物(CaO、Fe2O3)在不同温度下对煤热解产物中16种PAHs的催化裂解作用。结果表明：两种金属氧化物都对16种PAHs有催化裂解作用,但发生催化裂解作用的最佳温度不同,其中Fe203在600℃时对16种PAHs的催化裂解效果最好,而CaO催化裂解作用的最佳温度为700℃。