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转化利用

低阶煤中氧的测定方法及对煤直接液化的影响

陈永健，李伟，王建平，申峻，凌开成

(太原理工大学化学化工学院，山西太原030024)

摘要:氧是煤中最丰富的杂原子，其含量和存在形式对煤的性质有很大影响，特别是对低
阶煤的影响更为显著。低阶煤中的氧主要以酚羟基和醚键形式存在，此外还有羰基、羧基和
呋喃等。介绍了低阶煤中含氧官能团的测定方法，结果发现:物理方法方便快捷，但XPS、IR
等分析手段因一些峰值无法识别，降低了实用性;化学方法步骤繁琐，操作时间长且准确性较
差。综述了含氧官能团对煤直接液化的影响，酚羟基在液化过程中因发生交联反应而产生负
面影响;高级醚类具有高的液化特性;羧基的液化机理复杂，没有统一的意见。
关键词:低阶煤;含氧官能团;煤直接液化

中图分类号:TQ533．1;TQ529文献标识码:A文章编号:1006－6772(2012)02－0050－06

Determinationmethodofoxygeninlowrankcoaland
itsinfluenceoncoaldirectliquefaction
CHENYong-jian，LIWei，WANGJian-ping，SHENJun，LINGKai-cheng
(CollegeofChemistryandChemicalEngineering，TaiyuanUniversityofTechnology，Taiyuan030024，China)
Abstract:Oxygencontentismorethananyotherelementsincoal，whosecontentandexistingformshaveagreat
effectonthecharacteristicsofcoal，especiallyonthatoflowrankcoal．Theoxygeninlowrankcoalismainlyrepre-
sentedbyphenolichydroxy1andetherbond，alsocarbony1，carboxy1，furanandthelike．Sumupandcomparetwo
kindsofdeterminationmethodsofoxygenfunctionalgroups．Theresultsshowthatphysicaldeterminationmethodis
convenientandefficient，however，itspracticalapplicabilityispoor，forX-rayphotoelectronspectroscopy(XPS)and
infraredradiation(IR)failtodistinguishsomepeaks．Theoperationofchemicaldeterminationmethodiscomplex
andtime-consumingalongwithinaccurateresults．Analyzetheinfluenceofthoseoxygenfunctionalgroupsoncoal
directliquefaction．It＇sfoundthatphenolichydroxy1interferestheliquefactionforitscross-linkingreaction，liquef-
yingabilityofhighetherismuchmoreactive，liquefyingmechanismofcarboxy1iscomplicated．Thestudyofoxygen
functionalgroupshelpstoimprovecoalliquefactionlevel，alsoenrichescoalscienceandtechnologytheory．
Keywords:lowrankcoal;oxygenfunctionalgroup;coaldirectliquefaction

氧元素是煤的重要组成元素之一，特别是低阶作用及表面作用方式等，对煤的洗选、煤炭改质、煤
煤中氧含量较高。不同的含氧官能团决定着不同炭液化及其它加工利用影响较大［1］。因此，有必要
的煤化学性质，主要是因为含氧官能团的化学活性了解煤中含氧官能团的赋存形态和测定方法，这样
较强，其含量和存在形态会直接影响煤的性质，尤可以更有效地进一步探索氧元素在煤直接液化中
其是表面性质，如亲水性、疏水性、表面电性、表面的作用及迁移规律。

收稿日期:2011－12－14责任编辑:宫在芹
基金项目:国家自然科学基金(21076137);山西省自然科学基金(2009011010－2);2011年度山西省高等学校优秀青年学术带头人支持