反应条件对哈密煤温和液化沥青质结构和热反应性的影响

沥青质(包括沥青烯和前沥青烯,PAA)作为煤液化的重要产物,其结构和性质对煤的高效液化及其后续利用至关重要.沥青质的结构和性质与液化反应条件密切相关,因此,本研究以四氢萘为溶剂,考察了反应温度、停留时间、反应压力、溶煤比等条件对哈密煤温和液化沥青质(HMPAA)结构和性质的影响.利用元素分析、红外光谱、固体13C-NMR等分析了不同温和液化反应条件下所得HMPAA的结构特征;利用TG-MS考察了HMPAA的热解反应性和热解过程中的气体逸出规律.结果表明,HMPAA的收率随反应温度降低、压力升高、停留时间缩短及溶煤比增加而升高.在温度为340℃、停留时间为1 h、压力为3 MPa、溶煤比为2:1的条件下,HMPAA收率最高,达到35.0％.HMPAA碳结构由脂肪碳和芳香碳组成,其中,芳香碳占80％左右.升高温度有利于哈密煤液化反应向生成芳香化程度更高的HMPAA组分的方向进行;延长停留时间,HMPAA的芳环缩合程度增大;增大溶煤比,HMPAA芳香度和芳环缩合程度均减小;在本研究考察的范围内改变压力对HMPAA结构性质影响不大.HMPAA在250℃左右开始发生热解反应,最大失重峰温为400?500℃,最终失重率基本达40％以上.HMPAA热反应性随反应温度降低、溶煤比增加而增大,改变压力对HMPAA热反应性影响较小.