煤成烃反应机制的红外光谱证据

• 作者: 姚素平 尹宏伟 张爽
• 来源期刊: 石油实验地质
• 学科: 工学
• 关键词: FTIR 芳构化 缩聚 甲基化 去甲基化 煤成烃反应
• 年，卷（期）: 2018,（4）
• 所属期刊栏目: 油气地球化学
• 页码范围: 538-544
• 页数: 7页
• 分类号: TE135
• 字数: 6026字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11781/sysydz201804538

摘要

应用傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析及计算机分峰拟合技术,对不同温度下热模拟煤样的脂肪族、芳香族官能团含量及其化学结构热演化特征进行了精细表征与分析.研究表明,除了热裂解反应,脂肪族芳构化反应与芳香族缩聚反应在煤成烃过程中同样占有重要地位.煤样脂肪氢及芳香氢的含量变化均为多种不同类型化学反应综合作用的结果,单一的官能团含量分析并不能准确反映煤的成烃反应机制及潜力.进一步对煤样脂肪族及芳香族化学结构热演化特征分析发现,煤成烃初期以活化能较低的长链脂肪族结构断裂脱落、生成液相产物为主,并在325℃到达生油高峰;325～400℃阶段,前期断裂脱落的长链脂肪族结构除了进一步热裂解生成气态烃产物,还有相当一部分发生了芳构化反应,导致煤样芳香氢含量升高.随着热模拟温度的升高,芳环上的短链脂肪族取代基首先从苯环β位开始断裂脱落,发生甲基化作用;随后甲基、桥键等在高温作用下进一步从苯环上断裂脱落,发生去甲基化作用.煤成烃过程中芳香族缩聚反应具有明显的阶段性,其中300～400℃阶段主要为脂肪族芳构化产物的缩聚.而煤样原有芳香族结构由于芳环取代基及桥键的阻碍作用,其缩聚反应则依赖去甲基化作用的进行,主要发生在500～600℃高温阶段.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	姚素平	南京大学地球科学与工程学院	73	821	15.0	25.0
2	尹宏伟	南京大学地球科学与工程学院	58	672	12.0	24.0
3	张爽	南京大学地球科学与工程学院	6	26	3.0	5.0