由于煤结构的复杂性，特别是煤的热解涉及焦、油、气三相，因此，对该过程定量描述一直是一个难题，其关键是理论模型的合理性。早期的理论研究主要是建立热解过程的基本化学反应、计算气体产物和描述传热传质过程。随着研究手段的进步，出现了新的理论模型，如一级化学动力学模型和化学反应群动力学模型等。由于提出的热解反应越来越多，这些模型也就越来越复杂，形成了许多不同的热解理论，这些热解理论大致可分为两种类型：

经典理论和新近提出的解聚理论。

经典理论

 考虑了释放的挥发分进入残样的二次缩聚。在解聚理论  中煤则被看做是交联的大分子固体，热解被确切地看做是解聚过程。与以上两种热解理论相对应，目前对热解过程较为简便的研究途径有通过检测产物及失重量推测反应过程的热重在线色谱法  和通过模型化合物热解判断机理的模型化合物法  。

影响热解反应性的因素很多，煤的类型、煤阶、粒径、热解介质、加热速率、热解终温和反应器等都是其中的重要因素。关于热解反应器就涉及固定床反应器、流化床反应器、气流床反应器、丝网反应器和居里点反应器等。以往的研究多限于原煤或镜质组，方法也比较单一，使得对热解过程的认识存在一定的局限性。

早期的理论研究主要是建立热分解的基本化学反应和传热传质过程。van Krevelen ［7］ 依据化学测定，提出了煤粉分解的系列化学反应过程，计算了各化学过程的特性系数。

Nusselt ［8］ 给出了一个简单的球体传热模型，但也仅描述了热分解时煤颗粒的能量过程。Badzioch ［9］ 对热解过程的化学动力学进行了研究，计算了煤粉热分解的主要气体产物。随着实验手段的进步，对煤热解有了新的了解，最新的理论模型也就应运而生。Kabayashi等 ［10］ 用一个一级化学动力学方程计算了煤热解过程中的重量损失曲线；Pitt ［11］ 则用一组由平行或独立的化学动力学方程描述了热解过程；Anthong ［12］ 等用高斯函数计算了Pitt模型中各个步骤的活化能；Suuberg ［13］ 认为煤热解可能首先是一个自由基过程，这一过程由结构内的弱键断裂所引发。Given ［14］ 根据他的煤结构模型，估计煤的热解包括以下4个步骤：低温（400～500℃）脱除羟基；某些氢化芳香结构的脱氢反应；在次甲基桥处分子断裂；脂环断裂。Wiser等 ［15］ 假定了一系列热解过程，从形成芳香簇的键的热裂解产生两个自由基开始，这些自由基通过碎片内的原子重排或与其他自由基碰撞达到稳定。

Suuberg ［16］ 还利用已知的键能导出煤热解的活化能为146.293kJ/mol，指前因子值在10 10 ～10 13 s -1 范围之内。Suuberg等的模型假设煤热解的产物是由煤的两种或两种以上的固态结构分解而来，与Pitt-Anthong模型相比，它同样是以一组一级化学动力学方程计算反应速率。Gavalas等 ［17］ 对煤热解的化学反应机理做了较详细的研究，以实验为基础，确认煤的热解过程由14个化学反应群、50余个反应式组成，提出了相应繁杂的化学动力学模型，这也是迄今为止最为复杂和详细的模型。

目前比较活跃的研究方法主要有两种，一种是检测热解过程的产物及相应的失重量，通过推断产物的形成及反应的量来推测反应过程，研究装置为热重在线色谱。这种方法的优点是简单易行，产物分析容易，缺点是推测的成分较多。由于热分析设备的限制，传热传质同样会使问题复杂化，甚至有时得出错误结论。另一种方法就是直接以模型化合物为热解物，较精确地确定煤热解机理。这种方法对热解模型的建立和校正确实是前述方法不可替代的。但由于煤复杂体系的非线性，对其中的各个单独过程不能拆开解释，只有将其放回原系统中才能真正反映出煤在热解中的表现。因此，这种方法的局限性也非常明显。如何定量、准确地描述热解过程是目前关于煤热解研究的重要内容之一。

综观煤反应性的研究历史和现状，尽管在世界范围内已做了很多努力，但客观地说，煤的热解反应机理仍不完全清楚，这与未充分考虑到显微组分组成及它们的相互作用的影响不无关系；煤中矿物质或CaO等添加物对显微组分热解反应性影响研究的缺乏，直接影响到煤的洁净转化和利用。煤中官能团的热解反应能力直接关系到全煤的热解反应性，通过在线反应分析联用装置有可能避开复杂的反应机理而获得对煤热解反应性的较为充分的认识。作者的团队也正是基于上述看法开始对煤的热解反应性进行深入的探索研究的。