低煤级煤热成因气态产物生成反应的化学结构－反应网络动力学模型

热成因甲烷、氢气及二氧化碳、水等是煤化作用过程中的主要气态产物，分析这些气态产物的生成动力学及其与煤化学结构之间的关系不但可以深入理解煤化过程中各类官能团的解聚及分子碎片的缩合作用，而且能够为煤成烃成藏作用的认识及煤高效洁净转化新技术的开发提供科学基础。本项目以低变质系列煤作为研究对象，在对煤化学结构特征详细分析的基础上，采用TG/MS、TG/FTIR及人工热模拟结合GC/MS/IRMS分析各种气态产物的生成动力学及同位素分馏动力学特征，进而采用曲线模拟的方法，获得这些气态产物的生成基元反应，同时，采用等温动力学的方法对所获得的基元反应进行实验验证与分析。在实验分析的基础上，采用分子动力学及量子化学的方法，对基元反应的类型、路径、中间体、动力学及热力学进行理论模拟，建立各种气态产物基元反应的反应网络模型，分析它们与煤化学结构之间的关系，进而构建煤化学结构－热成因气态产物生成反应动力学模型。