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2021年第06期
2021-06-25
33

淮北煤田石台矿烟煤生烃结构演化研究

  • 作者:

    李伍
    杨文斌
    杜仲华
  • 关键词:

    烟煤
    生烃
    化学结构
    傅里叶红外光谱
    高分辨率透射电镜
  • 作者单位:

    中国矿业大学 资源与地球科学学院
    煤层气资源与成藏过程教育部重点实验室(中国矿业大学)

摘要

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摘要:

随着煤化作用的进程,煤中不同显微组分可以生成油气,该过程可以通过热模拟试验完成。为获得烟煤生烃结构演化特征,采集了淮北煤田4煤层样品,基于黄金管热解生烃试验、傅里叶红外光谱(FTIR)和高分辨率透射电镜(HRTEM),分析了不同升温速率下烃类产率特征,研究了生烃过程中煤化学结构演化规律,计算了FTIR和HRTEM结构参数,探讨了生烃产率和结构演化之间的对应关系。结果表明:C1-5和甲烷随着温度升高,产率不断增大,且在中间温度区间急剧增大,C14+先增大后减小,且不同升温速率,达到峰值的温度有所差异。CH2/CH3和A2800-3000 cm-1/A3000-3100 cm-1呈现不一样的变化规律,但均有降低的趋势。0~0.1 nm芳香结构占比均为最多,0~1.0 nm表现出先降低-升高的周期性变化趋势。烟煤及热解产物的芳香结构主要包括2×2、3×3、4×4,含有少量的5×5尺寸芳香结构,45°主方向性变化降低、保持和升高的趋势规律。

  • 芳香结构的方向性分布特征
  • 不同尺寸芳香结构的分布特征
  • 不同热解温度芳香条纹百分比分布对比(0~1.5 nm)
  • 不同热解温度芳香条纹百分比分布对比(0~3 nm)
  • 芳香条纹长度分布
  • FTIR结构参数变化规律
  • 不同温度固体残渣2 800~3 100 cm-1傅里叶红外光谱分峰拟合
  • 傅里叶红外光谱谱图特征
  • 烃类产量随热解温度的变化曲线
李伍,杨文斌,杜仲华.淮北煤田石台矿烟煤生烃结构演化研究[J].煤炭科学技术,2021,49(6):152-160. LI Wu,YANG Wenbin,DU Zhonghua.Study on hydrocarbon generation structure evolution of bituminous coal in Shitai Mine,Huaibei coalfield[J].Coal Science and Technology,2021,49(6):152-160.

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