本文以神府煤及其热解焦为主要研究对象,使用快速进料的固定床反应器,将加氢气化反应分解为原煤热解和煤焦加氢两部分,使用红外气体分析仪、拉曼光谱仪、X射线衍射仪、透射电子显微镜等仪器,研究原煤的热解和加氢气化过程中气体组分、煤焦结构的变化,得到煤焦微观结构与加氢反应性的关系,并研究温度、停留时间、进料方式对加氢反应的影响。主要研究内容可分为如下几点:1.快速进料方式下,根据产气组分含量将N₂气氛下的热解过程分为三个阶段。H₂对CO₂的释放有一定的抑制作用,且随着热解温度的提高,抑制作用加剧;H₂为反应过程提供了更多的自由基,促进大分子烷烃向小分子转变。热解焦中存在一种单晶石墨结构,且随热解温度的升高含量增加。2.使用拉曼光谱研究煤焦结构与加氢反应性的关系,结果表明,在400-900℃区间内,随热解温度升高,煤焦中的拉曼子峰面积比AD₁/AG、AD₂/AG、AD₃/AG、AD₄/AG均呈现增加趋势,且增加趋势逐渐减弱,表明煤焦中的无序碳结构逐渐增加,AG/AAll先增大后减小,表明煤焦在低于800℃下石墨化进程不明显。拉曼子峰的峰面积比与煤焦的加氢反应性进行线性拟合的拟合因子可一定程度上表明不同拉曼子峰所代表的碳微晶结构的加氢反应性,将拉曼子峰所代表结构的加氢反应性以拟合因子的形式进行量化。3.研究了温度、样品停留时间和进料方式对加氢气化反应的影响,温度对加氢气化气液固分布有显著影响;加氢反应前期,反应剧烈,气体组分含量变化较大,反应后期,主要发生无定形碳的加氢,反应平缓;煤的快速加氢更利于产出CH₄浓度更高的合成气。