基于TGA和Py-GC/MS不同成熟度煤的热解特征研究

作者：李美菊; 操涛; 邹春林; 范行军; 宋建中; 于赤灵; 彭平安

来源：地球化学, 2023, 52(04): 428-438.

DOI：10.19700/j.0379-1726.2023.04.003

• 煤
• 成熟度
• 热重分析
• 热解–气相色谱/质谱

采用热重分析（TGA）和热解–气相色谱/质谱（Py-GC/MS）联用技术对6个不同成熟度煤的热解过程及热解产物进行表征。TGA结果表明,不同成熟度煤的失重（TG）曲线具有相似性且在失重速率（DTG）曲线中有3个明显的失重速率峰;随着成熟度的增加,煤在最高热解温度时的总失重率（wt）减小,最大失重速率(-（dw/dt）max)降低,但最大失重速率峰温度(Tmax)升高,说明低成熟度煤中热不稳定结构的含量较高。Py-GC/MS结果表明,不同成熟度煤的热解产物均以芳香类化合物为主（47.4%～94.7%）,且芳香类热解产物的含量随成熟度的增加逐渐升高,说明高成熟度煤热解过程中产生的芳香类化合物较多,而热解产物中酚类、呋喃类和脂肪烃类化合物的占比随煤样成熟度的增加逐渐降低,表明低成熟度煤在热解过程中释放出高含量的极性含氧化合物。研究结果对进一步了解煤炭资源的规模化开发和合理利用具有重要意义。

• 单位
  中国科学院广州地球化学研究所; 中国科学院大学; 有机地球化学国家重点实验室; 安徽科技学院