中温和高温煤沥青的组成结构与性质 论文

深入分析了新疆哈密淖毛湖中温煤沥青（CTPZ）和陕西榆林高温煤沥青（CTPG）的元素组成、热稳定性、微晶结构、分子结构特征等。在研究过程中，采用了Flynn-Wall-Ozawa法计算其热解活化能。有关该方法在煤热解活化能计算中的应用，可以参考《不同热分析法解算煤自燃活化能的比较研究》一文，进一步了解其在不同实验条件下的适用性和准确性。对其甲苯可溶物和热聚合后试样的甲苯可溶物进行了GC-MS分析。结果表明，CTPZ和CTPG的H/C分别为1.005和0.510，O/C分别为0.062和0.015；CTPZ的热解反应更加剧烈，轻组分逸出更快，热稳定性差，最终残炭率分别为16.03%和38.47%，CTPZ仅为CTPG的42%。关于煤的热稳定性和相关测定方法的进一步讨论，可以参考《煤的热稳定性测定方法的分析与探讨》，该文详细介绍了不同实验条件下的热稳定性测定技术。

在210~390 ℃的温度范围内，CTPZ和CTPG的平均热解活化能分别为84.24和104.47 kJ/mol；芳香片层间距分别为0.404 nm和0.356 nm，分别比石墨的芳香片层间距0.340 nm高出18.82%和4.71%，这表明前者芳环上连有更多的烷烃侧链和非平面结构的环烷烃，导致芳环层间有序性更差。如果对芳香片层间距和其对热稳定性影响的进一步研究感兴趣，可以参考《煤的热稳定性测定方法的分析与探讨》。

进一步分析发现，CTPZ以正构长链烷烃为主，C20~C28相对含量超过50%，鉴于CTPZ正构烷烃的相对含量超过50%，且碳链长度在石蜡油的要求之内，因此CTPZ可分离制备石蜡油；而CTPG以芳烃为主，相对含量超过70%，荧蒽类物质相对含量约达40%。对于对荧蒽类物质及其热聚合特性研究感兴趣的读者，可以查阅《基于活化能的煤的自燃倾向性研究》。