用XPS研究兖州煤各显微组分中有机硫存在形态

应用ＸＰＳ（Ｘ射线光电子能谱）法研究了兖州煤显微组有机硫的存在形态。按密度不同分离出的兖州煤中各显微且分内的有机硫存在形态是有差异的。据ＸＰＳ分析，稳定组中含有大量的硫砜、硫醚含硫化合物，噻吩型硫闪之；镜质组中硫、硫醚与脂肪族硫化物含量相当；惰性组中噻吩型硫与硫醚和硫醇型硫各占有机硫的一半。噻吩型硫在充州煤各显微组分中，随密度增加。含量有所减少，硫醚、硫醇及二硫化物的含量也有类似的趋势。这些结果将     

用固体核磁共振和电子能谱研究我国高硫煤的结构

用固体ＮＭＲ和ＸＰＳ技术研究了我国三种（广西合山煤、湖南辰溪煤、浙江长广煤）高硫煤的结构特征。由固体ＮＭＲ测试结果计算出煤的十二种结构参数和芳香簇团的大小，获得了三个样品的结构特征及变化规律，由ＸＰＳ测试结果得到了煤中各种不同形态硫、氮的结合能数值。根据前入所做的模型化合物的结果，得知三咱煤中硫元素主要以噻吩硫形态存在，氮元素主要以吡啶和中的形态存在。     

煤中有机硫形态结构和热解过程硫变迁特性的研究

利用热解 质谱并结合固定床热解反应装置，对煤中有机硫的形态主其对加氢热解过程 变迁特性的影响，进行了较系统的研究。结果表明，煤中有机硫的形态结构在褐煤中主要以脂肪族、芳香族硫化物为主，而在 煤中则主要以各种不同芳构化程度的噻吩结构为主，初步表明煤中有机硫形态结构随煤变质程度的变迁呈较强的连续递变性。煤热解过程中硫在呼产物中的变迁和分布与煤中有机硫的形态结构特点密切相关。较高芳构化噻吩结构不完全的氧     

石油沥青质含硫结构的XANES导数光谱研究

采用X射线近边结构谱(XANES)研究沥青质中硫的存在形态,针对沥青质的未知复杂混合体系特性,采用高阶导数谱图分析方法,提高XANES的分辨率,准确分析沥青质中硫的存在形态;采用反正切和高斯函数分峰拟合、定量解析谱图,针对不同氧化态硫3p轨道空余状态不同引起1s→3p跃迁几率不同,提出峰面积修正因子,以准确分析体系中各形态硫的相对含量。结果表明,石油沥青质中硫主要存在形式为硫醚、噻吩、亚砜、噻吩砜和硫酸酯,常减压渣油沥青质中基本不含硫醚。     

渣油超临界萃取馏分中硫化物的分离富集研究

采用选择性氧化与色谱结合的方法分离渣油中的硫醚硫化物和噻吩硫化物,该法是基于不同类型硫的选择性氧化、氧化组分与未氧化组分间极性的差异实现的。首先用高碘酸四丁铵在不氧化噻吩硫的情况下将硫醚硫选择性氧化为高极性的亚砜,经色谱柱分离富集后,利用红外色谱和硫元素分析仪,研究了馏分中硫化物的类型分布。结果表明,在俄罗斯渣油中噻吩硫和硫醚硫的质量分数随组分变重均呈增长趋势,噻吩硫相对质量分数(指硫醚硫+噻吩硫)随馏分变重呈下降趋势,相对质量分数在70%以上,噻吩硫是俄罗斯渣油中硫的主要存在形态。     

利用X射线光电子能谱研究马家塔煤显微组分中氧的赋存形态

煤中氧的赋存形态是煤结构研究的重要内容,煤炭加工转化（如煤的热解、直接加氢液化等）也需要确实详尽的煤中氧赋存形态的数据信息。x射线光电子能谱法（x—ray Photoelectron Speetroscopy,XPS）是近年来新出现的最有效的元素分析方法之一,目前,已在化学、物理、生物等各个领域中得到广泛应用。1974年,XPS分析方法首次用于煤的研究,近年来,XPS成为研究煤中硫和氮存在形态的有效方法之一。许多学者在煤中无机矿物中碳、氧、硫的存在形态及XPS直接测定煤中有机硫等方面做过较多研究工作,但由于煤结构的复杂性、实验条件不尽相同以及煤中矿物的干扰等,以往的研究结果并不完全相同。     

高有机硫炼焦煤分选组分中硫的赋存形态及其热变迁行为研究

利用重介质分选法分别将两种高有机硫炼焦煤分选为密度范围不同的五个组分。采用X射线光电子能谱仪（XPS）、核磁共振波谱仪（¹³C NMR）和热解质谱联用技术（Py-MS）探究不同分选组分中硫的赋存形态及其热变迁行为。结果表明,不同分选组分中硫的分布、赋存形态及其所处化学环境存在显著差异。有机硫主要分布在低密度组分（D1）中,且以噻吩硫的形式存在;无机硫作为矿物质组分主要分布于高密度组分（D5）中。随着分选组分密度的增大,其脂肪碳的比例降低,芳香碳的比例增加,D1中硫醇、硫醚等硫化物的含量明显增加。热解过程中脂肪碳结构裂解生成的挥发分促进含硫气体的释放,进而提高了D1的脱硫效率,D5中硫的热变迁行为则主要受煤中矿物质的影响。     

型煤中硫的还原热解MS和GC/MS分析(英文)

以煤和生物质为主要原料的商用型煤为研究对象，采用还原热解（AP-TPR）在线质谱（MS）联用，以及离线色谱/质谱（GC/MS）分析法，定性和定量研究了家用型煤释放的含硫化合物。不同组成的型煤表现出各自不同的硫释放特性。对于生物型煤来说，仅检测到少量二烷基硫醚和脂肪硫醇的存在。褐煤型煤检测到种类最多的有机硫化物。在高阶煤制成的型煤中没有检测到氧化态的硫化物，其典型特征是存在一些噻吩类硫化物。     

长广煤燃烧硫析出动态特性研究

报道了长广煤燃烧过程中硫动态析出特性的试验结果,试验表明,煤中硫析出有两个明显的峰值,其析出过程与煤中硫赋存形态有很大关系,温度对硫析出影响很大,它能促进煤中更多的硫提前释放,此外,钙基添加剂对煤燃烧硫析出有抑制作用,但要根据煤中硫赋存形态选择不同的添加剂。     

高硫炼焦煤化学结构及硫赋存形态对硫热变迁的影响

利用红外、拉曼、热重及XANES等技术对不同煤阶高硫炼焦煤的化学结构、原煤及焦样形态硫分布进行了准确判定,对煤中化学结构及硫赋存形态与硫的热变迁行为进行了关联分析。结果表明,高硫炼焦煤中硫的热变迁行为不仅与硫赋存形态有关,而且受化学结构不同的高硫炼焦煤热解挥发分释放特性的影响。较低煤阶高硫炼焦煤中脂肪结构热分解产生大量挥发分,且挥发分释放温区较宽,形态硫分解产生的活性硫与挥发分中富氢组分相结合,形成更多的含硫气体转移到气相中,提高了热解脱硫率,焦炭体相中噻吩硫相对含量高于表面,硫化物硫则与之相反。煤化程度升高,煤中稳定噻吩类硫含量增多,挥发分释放量减少,热解脱硫率降低,且形态硫在焦炭体相与表面的分布差异不明显。无机硫脱除率与黄铁矿硫分解程度直接相关,热解过程中也将形成部分新的无机硫滞留于焦中。煤结构及有机硫的赋存形态决定了有机硫脱除率,煤阶升高时有机硫脱除率明显降低。     

中国煤中铍的分布赋存特征研究

根据对中国不同矿区1018个煤层煤样和生产煤样铍含量数据的统计结果,分析了中国不同成煤时代、不同聚煤区煤中铍的分布特征。同时,根据对10个不同煤田煤样的实验室浮沉试验、煤岩分析等试验研究,运用Solari方法,计算了煤中各组分中铍的理论含量,讨论了中国煤中铍的赋存特征,尤其是铍在各种煤岩组分中的分布。研究表明,铍在煤中富集程度较高,但相对于世界煤中平均水平来说,中国煤中铍含量总体水平较低。煤中铍主要赋存于惰质组及伊利石粘土矿物中,在镜质组及其它矿物中含量较低。同时,中国大多数煤中铍的有机亲和性指数较高,不利于选煤过程中铍的脱除。     

岩相及煤阶对煤的燃烧特性的影响

为了确定手选富显微组分煤及焦的燃烧特性，从显微组分和煤阶的角度用热天平的燃烧曲线研究反应性，并给出焦的活化能。煤和焦的比表面积由液氮等温吸附求得，并用扫描电镜观察了焦的表面形态。用灰色关联法分析各显微组分和煤阶对反应性和表面形态的影响。结果表明，镜质组对煤和焦反应性和表面形态均有重大影响，煤的反应性受显微组分的影响比煤焦更显著，若不考虑矿物质的影响，则各因素对煤及焦反应性影响次序为Ｖ＞Ｒ＞Ｉ＞Ｅ。     

新疆高钠煤中钠的赋存形态及其对燃烧过程的影响

采用不同萃取液对中国新疆高钠煤进行逐级萃取实验,利用离子色谱仪和电感耦合等离子体原子发射光谱仪对萃取制得的滤液和固体煤样进行相应的元素分析,并通过逐级萃取后煤样的着火温度、燃尽温度和综合燃烧特性指数来分析高钠煤中不同存在形式钠对其燃烧特性的影响.结果表明,中国新疆高钠煤中的钠主要以水溶钠为主,有机钠和不可溶钠含量较少.影响高钠煤中水溶钠含量的主要因素有煤颗粒内部孔隙结构和颗粒粒径,且高钠煤中有机钠在各个粒径范围都保持了相对稳定的含量.煤种不同会导致煤中水溶钠与水溶氯的存在形式不同.煤中水溶钠的存在不利于高钠煤的着火温度和燃尽温度的降低与燃烧特性的提高,相反煤中的有机钠却对其具有促进作用.     

中国煤中磷的分布特征

以“中国煤种资源数据库”为基础,结合新采集煤样,对中国不同煤田1117个煤层煤样的磷含量数据进行了统计分析.结果表明,中国煤中磷可采储量加权平均质量分数为224x10-6,大约90％的煤中磷质量分数低于500x10-6,为特低磷煤或低磷煤,全国总体上呈“北低南高”的趋势.按不同聚煤区、不同成煤时代和不同煤炭类别讨论了中...     

贵州省六枝、遵义矿区煤中汞和硫的赋存相关特性研究

选取贵州省六枝（LZ)、遵义（ZY）两不同矿区的高汞高硫煤为研究对象,对煤样进行煤浮沉、逐级化学萃取等实验,利用低温灰化（LTA）和X射线衍射（XRD）等手段,分析研究煤中汞和硫存在形式和两种元素之间的相关性。结果表明,在LZ煤中,硫主要以黄铁矿硫的形式存在,汞主要赋存于黄铁矿中,煤中硫和汞有很好的相关性;在ZY煤中,硫主要以有机硫的形式存在,汞主要赋存于黏土矿中,汞与硫不存在相关性。     

XANES技术探究酸处理对义马煤中硫形态及其热变迁行为的影响

利用XANES技术研究了酸处理对义马煤的比表面积、体相及表面硫形态分布和热解过程中硫变迁行为的影响。结果表明,由于酸处理过程中部分镶嵌于有机质中的矿物质被脱除导致部分闭合孔打开,煤的比表面积有所增大。HCl-HF和HCl-HF-HNO_3处理脱除了煤中大部分矿物质和无机硫,由于HNO_3的强氧化性,YMN中亚砜和砜硫化物的相对含量均高于YMR和YMD。相比煤样体相,酸处理过程对表面形态硫的分布产生了更为明显的影响。酸处理煤样热解含硫气体释放量减少,但由于大部分碱性矿物质的脱除和煤中易分解形态硫相对含量的增加,含硫气体释放率增加。不同形态硫之间的内部转化使得酸处理煤焦中主要形态硫的分布更为均匀。通过HCl-HF-HNO_3处理可以有效地脱除煤中矿物质及无机硫,并改变煤中形态硫分布,从而为高灰分、富含黄铁矿的高硫煤的利用提供指导。     

Studies of the soluble part of oxidised coals

Soluble products obtained from the oxidation of four types of coal, each characterised by different degree of coalification and different degree of sulphur content, are studied. The coals are oxidised with peracetic acid (PAA) and nitric acid. Analyses are performed by Atmospheric Pressure-Temperature Programmed Reduction (AP-TPR) and Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR). The soluble products contain much more sulphur than the insoluble products of oxidation. The products obtained from the reaction with HNO₃ contain higher amounts of inorganic sulphur compounds, while those obtained from the reaction with PAA are characterised by an increased content of organic sulphur species.     

煤岩组分在二硫化碳-N-甲基-2-吡咯烷酮混合溶剂中的可溶性

在常温常压下用二硫化碳Ｎ甲基２吡咯烷酮（ＣＳ２ＮＭＰ）混合溶剂对徐州庞庄煤和淮北童亭煤中的各宏观煤岩组分进行了萃取实验，考察了宏观煤岩组分与其可溶性的关系。结果表明：所研究的两种煤中的各宏观煤岩组分在ＣＳ２ＮＭＰ混合溶剂的可溶性顺序为：镜煤＞亮煤＞暗煤＞丝炭；各宏观煤岩组分的可溶性的差别与其中镜质组成分含量，尤其是无结构镜质体含量密切相关。