神东煤富惰质组加氢液化反应动力学的研究

在间歇式高压釜中对神东煤惰质组富集物进行了450℃等温加氢液化反应动力学的研究,提出了富惰质组的反应机理,建立了相应的动力学模型,通过实验求出各反应速率常数.结果表明,在450℃时,富惰质组的总转化速率为0.0097min-1,其生成各产物的反应速率的顺序为沥青烯>油>气态产物.

神东矿区富惰质组煤的形成条件研究——惰质组分的真菌交替成因意义

应用煤岩学分析方法,对神东矿区富惰质组煤中惰质组分的种类、含量、形态特征、真菌衍生物特征所反映的泥炭沼泽条件进行研究,揭示了真菌交替作用对惰质组分的成因意义。

中国低阶富惰质组煤的时空分布、煤质特征及清洁利用

【研究目的】富惰质组煤以高惰质组含量为特征,煤质及工艺性质随之发生相应的变化,对清洁利用方式产生一定影响;本文以梳理、厘定低阶富惰质组煤的时空分布、煤质特征为目的,并在此基础上探讨西北地区低阶富惰质组煤的清洁利用方式。【研究方法】通过梳理大量前人勘查资料及研究成果,分析、归纳其中的煤岩、煤质数据,以此厘定中国煤富惰质组煤的时空分布特征、煤质特征,进而结合各用途的煤岩煤质指标,讨论西北低阶富惰质组煤的清洁潜势和用途。【研究结果】结果显示,中国的富惰质组煤主要分布时代为早—中侏罗世,分布区为西北地区,以鄂尔多斯盆地延安组煤,新疆北部诸盆地西山窑组煤为典型代表。西北地区低阶富惰质组煤具有低灰、低硫、低有害元素、低黏结性、较低氢含量、较低挥发分、较高二氧化碳反应性,高发热量等特点;其中氢含量、黏结性、挥发分、二氧化碳反应性等明显与高惰质组含量相关。煤质特征表明西北地区侏罗纪煤具有高清洁度和高发热量,是优质的动力用煤;同煤阶相对低挥发分和氢含量使其不利于作为直接液化用煤;而低灰、低硫、低黏结性、较强与二氧化碳反应性有利于其作为气化用煤,适用于多种气化工艺流程。此外,以陕西北部为代表的部分低阶富惰质组煤具有较高的焦油产率,为富油煤,适于低温干馏热解。【结论】西北地区低阶富惰质组煤以动力用煤和气化用煤为主要清洁利用方式,部分富油煤则应优先低温干馏热解。

富镜质组和富惰质组高阶煤纳米孔隙结构特征

针对四川盆地南部筠连地区煤层气井挑选了16个镜质组含量大于75%和7个惰质组含量大于75%的高阶煤样,进行了扫描电镜、低温氮气吸附实验和核磁共振物性测试分析,对富镜质组和富惰质组高阶煤的纳米级孔隙结构特征进行了系统的定性和定量对比研究。研究结果表明:惰质组相对于镜质组原生孔(植物组织孔)更为发育,而后生孔(气孔)和外生孔(角砾孔和破裂孔)在镜质组中更为发育;富镜质组和富惰质组高阶煤均具有复杂的纳米级孔隙结构,然而富惰质组高阶煤孔隙形态更为复杂特殊(墨水瓶状孔更为发育);富镜质组和富惰质组高阶煤的吸附曲线形态在初始阶段(p/p0<0.05)存在明显的差异,富惰质组煤样的吸附曲线在初始阶段(p/p0<0.05)均出现快速上升的现象,而富镜质组煤样在该阶段均呈现出缓缓上升的特点,由此得出惰质组中含有更多孔径小于0.64 nm的分子级孔;富惰质组高阶煤中平均孔比表面积、平均孔体积及氮气吸附量均大于富镜质组高阶煤,二者纳米孔隙平均孔径相近;富镜质组和富惰质组高阶煤中对孔比表面积起到主要贡献的孔径均分布在2~4 nm,可推测两种煤中小于4 nm的孔隙在各级孔中所占比例最大;富镜质组高阶煤中平均孔径对孔容具有明显贡献的主要为大于10 nm的孔,而惰质组中平均孔径从2 nm开始便具有了明显贡献,由此得出2~10 nm的纳米孔在惰质组中更为发育;镜质组和惰质组中的孔隙度、渗透率和束缚水饱和度的值接近,且孔隙度与渗透率之间具有非常明显的指数正相关关系;富镜质组高阶煤中束缚水饱和度与孔隙度之间没有明显的相关关系,而束缚水饱和度与渗透率之间具有较好的负相关性;富惰质组高阶煤中束缚水饱和度与孔隙度和渗透率均具有较为明显的负相关性。

鄂尔多斯盆地侏罗系延安组煤岩特征及其主控因素分析

盆地级宏观视角的煤岩特征研究,有助于深化盆地控煤理论、全面认识盆地演化过程,同时也对于煤层生物气、直接液化用煤、富油煤等资源的分布预测及整体利用规划具有参考价值。鄂尔多斯盆地侏罗系延安组煤炭资源丰富,经历了数十载的勘查和研究,积累了丰富的煤岩资料,可供开展盆地视角的煤岩特征研究。系统收集、整理了前人鄂尔多斯盆地延安组煤岩显微组分数据,并于宁东煤田、陕北侏罗纪煤田、黄陇侏罗纪煤田分别采取了代表性煤岩样品,开展了煤岩研究和元素地球化学分析。研究结果显示,鄂尔多斯盆地侏罗系延安组煤层具有富惰质组的特征,惰质组含量与镜质组含量相当,镜质组以基质镜质体为主,含少量结构镜质体、均质镜质体和团块镜质体;惰质组以半丝质体为主,含少量氧化丝质体、粗粒体和碎屑惰质体;壳质组以小孢子体为主,还有树脂体、角质体和木栓质体。煤岩组分在平面上呈环带状分布特征,从盆地边缘向盆地中心惰质组含量降低、镜质组含量增高。延安组各煤层呈中部煤层惰质组含量较低,向上部煤层和下部煤层惰质组含量增高。对比分析表明鄂尔多斯盆地延安组为典型的坳陷型盆地环带状聚煤模式,聚煤中心与沉积中心完全分离;远离盆地中心方向,泥炭遭受的氧化时间、氧化范围和氧化强度均逐渐增大,导致惰质组含量增高;反之,靠近湖盆方向惰质组含量减少。

神东煤富集物直接液化性能的研究

采用间歇式高压釜,在不同反应温度和停留时间下,考察了神东煤富集物的液化性能.研究表明,神东煤富镜质组即使在比较低的温度下,煤液化反应活性也高于惰质组在较高温度下的煤液化反应活性;大部分的神东煤惰质组在较高的温度下能够转化,不过产生较多的气体和氢耗.

吐哈盆地三道岭煤矿4号煤层煤岩组分特征及其成因分析

三道岭矿区位于吐哈盆地哈密坳陷,是南疆重要的煤炭基地,为了研究吐哈盆地西山窑组富惰质组煤岩组分及成因,采集了三道岭煤矿西山窑组4号煤层煤为样品,采用煤岩学、煤化学和煤相学等方法,通过对样品进行工业分析、显微组分鉴定,系统地分析了西山窑组4号煤层的煤岩组分特征,并探讨了富惰质组煤的成煤环境。研究结果表明,中侏罗统西山窑组4号煤层以暗淡煤半暗煤为主,煤岩组分以富惰质组为主,平均含量高达76.1%,其次为镜质组,壳质组含量最低,属于低变质煤,富惰质组以半丝质体为主,镜质组以基质镜质体为主,矿物组成以粘土矿物和碳酸盐矿物为主。4号煤层煤质属于特低灰、中等挥发分、高碳低氢的特低硫煤,煤灰成分以CaO、Fe 2O 3为主,灰成分指数K介于0.25~10.64之间;成煤期环境主要表现为干燥的森林泥炭沼泽氧化型,成煤植物主要以银杏、松柏等木本植物为主,这些植物生长茂盛易于形成巨厚的煤层,同时西山窑组处于退水沉积序列,覆水性弱,泥炭整体处于弱还原环境下,物质丝炭化作用强烈,形成了富惰质组煤。

陕西省咸阳市彬长矿区胡家河4号煤有机地球化学特征

富惰质组煤成因机制是目前的研究热点,其有机地球化学特征对探究富惰质组煤的古沉积环境和演化过程具有重要意义。本文以陕西省咸阳市胡家河4号煤为研究对象,运用有机化学抽提、族组分分离、气相色谱-质谱联用(GC-MS)等方法,分析了富惰质组煤的有机地球化学特征。结果表明,胡家河4号煤的有机质丰度高,饱芳比较低;正构烷烃呈单峰型分布,中-高碳数占优势,具有轻微的奇碳优势;姥植比(4.67)较高,姥鲛烷丰度高;萜烷中藿烷具有明显优势,Ts/(Ts+Tm)值为0~0.133;规则甾烷中C29>C28>C27,呈反“L”型;芳烃中以萘、菲系、氧芴系列为主;1,2,5-三甲基萘含量较高,惹烯具有明显优势,二苯并呋喃含量高于芴;多环芳烃中苝的优势明显。以上特征表明,胡家河4号煤的有机质处于低热成熟阶段,其母质来源以陆生高等植物为主并有少量低等水生生物混入,形成于弱还原偏氧化的干燥陆相淡水泥炭沼泽环境。