煤的岩相组成与煤液化特性的关系

由于煤的不均一性和煤结构的复杂性,在考虑煤种对直接液化的影响时,除了需从煤的工业成分、元素组成的角度分析外,还需要从煤岩显微组分的含量水平上进行分析。

同一煤化程度的煤,由于形成煤的原始植物种类和成分的不同,成煤初期沉积环境的不同,导致煤岩相组成也有所不同,其加氢液化的难易程度也不同。煤中惰质组(主要是丝质组分)在通常的液化反应条件下难于加氢液化,而镜质组、半镜质组和壳质组较容易加氢液化,所以将它们统称为活性组分。对内蒙东胜马家塔煤及其分离出的“纯镜质组”和“纯惰质组”进行的高压釜液化试验证实,它们的液化特性的确存在明显差别,按转化率和油产率的高低次序来评价原料煤、“纯镜质组”和“纯惰质组”的液化反应性,试验结果是原料煤>“纯镜质组”>“纯惰质组”。但同时发现“纯惰质组”的转化率也达到62%,说明它有一定的反应活性。试验还发现原料煤的转化率及油产率高于纯煤岩组分试验结果的线性叠加,说明各煤岩组分之间在液化反应过程中有某些协同作用。

一般而言,虽然惰质组在较苛刻条件下也能部分液化,但从经济上考虑,直接液化选择的煤种应尽可能选择惰质组含量低的煤。谢克昌、李文英等对中国西部弱还原型煤结构多尺度表征及其热化学转化特性的研究还表明,虽然富含惰质组,但弱质体含量较低、半弱质体含量较高的弱还原型煤,如内蒙古神东煤也具有良好的液化性能。

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