温压作用下低煤级煤分子结构演化及CO生成机理
水煤气中的化工原理
水煤气中的化工原理
水煤气是一种由水蒸气和一氧化碳组成的混合气体，通常是通过将煤或其他碳质物质加热至高温下，使其发生热解反应而产生的。
水煤气的化工原理主要包括煤的热解和气体组成的控制。
煤的热解是水煤气化的关键步骤。
在高温下，煤中的碳质物质会发生热解反应，分解为一氧化碳和水蒸气。
这个过程可以通过以下反应表示：
C + H2O -> CO + H2
煤的热解反应需要高温和缺氧的条件。
通常，水煤气化过程中会利用煤中的一部分氧化剂，例如空气或氧气，来提供热解反应所需的氧气。
这样可以确保煤的热解反应能够进行，同时避免完全燃烧煤产生二氧化碳。
在煤的热解过程中，一氧化碳和水蒸气是主要的产物。
这两种气体的比例可以通过调节水煤气化过程中的温度、压力和氧化剂的供应量来控制。
一般来说，较高的温度和压力以及适量的氧化剂供应可以增加一氧化碳的含量，而较低的温度和压力则有利于增加水蒸气的含量。
水煤气的化工原理还涉及气体的净化和分离。
由于煤的热解过程中可能会产生一些有害物质，如硫化物和氮化物，需要通过适当的净化方法来去除。
此外，水煤气中的一氧化碳和水蒸气可以通过物理或化学方法进行分离，以获得纯净的一氧化碳或水蒸气。
总之，水煤气的化工原理主要涉及煤的热解反应和气体组成的控制，以及气体的净化和分离。
这些原理在水煤气的生产和应用中起着重要的作用。
煤化学第二版课后答案
煤化学第二版课后答案煤化学第二版课后答案【篇一：煤化学答案】煤是由什么物质形成的？p6 答：煤是由植物生成的。
在煤层中发现大量保存完好的古代植物化石和炭化了的树干；煤层底板岩层中发现了大量的根化石、痕木化石等植物化石；在显微镜下观察煤制成的薄片可以看到植物细胞的残留痕迹以及孢子、花粉、树脂、角质层等植物残体；在实验室用树木进行的人工煤化试验，也可以得到外观和性质与煤类似的人造煤。
这就有力地证实了腐植煤是由高等植物变来的。
2. 按成煤植物的不同，煤可以分几大类？p12答：按成煤植物的不同，煤主要分为腐植煤、腐泥煤、腐植腐泥煤。
腐植煤：高等植物腐泥煤：低等植物腐植腐泥煤：高等植物+低等植物3. 简述成煤条件。
p20-21答：煤的形成必须具备古植物、古气候、古地理和古构造等条件。
古植物：大量植物的持续繁殖古气候：温暖、潮湿的气候环境古地理：沼泽和湖泊古构造：合适的地壳升降运动4. 由高等植物形成煤，要经历哪些过程和变化？p22答：由高等植物形成煤，要经历泥炭化作用和煤化作用两个过程。
泥炭化作用过程：高等植物→泥炭煤化作用过程又分为成岩作用和变质作用两个阶段。
成岩作用阶段：泥炭→褐煤；变质作用阶段：褐煤→无烟煤。
5. 泥炭化作用、成岩作用和变质作用的本质是什么？p22、p25、p26 答：泥炭化作用是指高等植物残骸在泥炭沼泽中，经过生物化学和地球化学作用演变成泥炭的过程。
成岩作用：泥炭在沼泽中层层堆积，越积越厚，当地壳下沉的速度超过植物堆积速度时，泥炭将被黏土、泥砂等沉积物覆盖。
无定形的泥炭在上覆无机沉积物的压力作用下，逐渐发生压紧、失水、胶体老化硬结等物理和物理化学变化，转变为具有岩石特征的褐煤的过程。
变质作用：褐煤沉降到地壳深处，受长时间地热和高压作用，组成、结构、性质发生变化，转变为烟煤和无烟煤的过程。
6. 按煤化程度，腐植煤可以分为几大类？它们有哪些区分标志？答：按煤化程度，腐植煤可以分为泥炭、褐煤、烟煤和无烟煤四个大类。
煤层气与页岩气开发地质条件及其对比分析
煤层气与页岩气开发地质条件及其对比分析OFweek节能网讯：煤层气和页岩气是世界上已进行商业开发的两种重要的非常规天然气资源。
我国煤层气产业已进入商业化生产阶段1；而我国页岩气开发尚处于起步阶段，目前主要在四川盆地及其周缘开展开发试验。
美国1821年开始页岩气勘探，但规模化开发和产量快速增长始于2003年应用水平井钻井技术，2011年年产量已接近1800×10m(引自资料)，约占其天然气总产量的23％，分析北美页岩气开发地质条件，主要表现为黑色页岩的有机碳(TOC)含量大于2％，有机质成熟度(R)为1．1％一3．5％，页岩单层厚度大于15m，脆性矿物(石英、斜长石)含量大于40％，黏土含量小于40％，处于斜坡或凹陷区，保存条件较好等。
随着北美页岩气勘探开发区带的快速扩展和页岩气产量的大幅飙升，页岩气迅速成为天然气勘探开发新热点。
2005年以来，国内学者从生气条件、储层条件和保存条件及页岩开发技术等方面开展了相关的研究工作，页岩气研究在四川盆地及其周缘取得了显著进展和成效。
2010年，我国在四川盆地南部率先实现页岩气突破，威201等多口井在下寒武统筇竹寺组和下志留统龙马溪组海相页岩地层获得工业气流。
煤层气／页岩气开发地质条件是指与煤层气／页岩气开发工程活动有关的地质条件和工程力学条件的综合。
这些因素包括煤层气／页岩气的成藏地质条件、赋存环境条件和开发工程力学条件等方面。
煤层／页岩层既是生气层又是储集层，其储集和产出机理就比常规天然气储层复杂的多。
因此对于煤层气／页岩气开发，既要研究煤层气／页岩气的生成、储集和保存等成藏条件；又要研究煤层气／页岩气的赋存环境条件；还要研究煤层气／页岩气开发工程力学条件及工艺技术等问题。
尽管相关部门和学者已开展了页岩气的地质调查与开发试验研究工作，但主要集中资源地质评价方面，对开发地质条件则缺乏相应的研究工作。
煤层气与页岩气均为自生自储式非常规天然气资源，在成藏地质条件、赋存环境条件和工程力学条件等方面都有诸多共性，但也存在一定的差异性，且它们在诸多盆地伴生存在，因此，研究煤层气／页岩气开发地质条件及其评价的共性和差异性对指导我国煤层气和页岩气勘探开发具有重要意义。
(含答案)G2电站锅炉司炉理论考试试题
（含答案）G2电站锅炉司炉理论考试试题1、【多选题】《中华人民共和国特种设备安全法》规定，特种设备使用单位应当建立（）等安全管理制度，制定操作规程，保证特种设备安全运行。
（BCD）A、财务管理B、岗位责任C、隐患治理D、应急救援E、清洁卫生2、【多选题】《中华人民共和国特种设备安全法》规定，特种设备生产、经营、使用单位应当按照国家有关规定配备特种设备（），并对其进行必要的安全教育和技能培训。
（ABD）A、安全管理人员B、检测人员C、检验人员D、作业人员E、营销人员3、【多选题】下列哪些是影响安全性的主要因素？（）（ABCDE）A、水冷壁受热不均或受热强度过高B、下降管带汽C、上升系统的流动阻力D、水冷壁结垢E、锅炉负荷4、【多选题】下列情况会造成不完全燃烧热损失Q3增大的有（）。
（ABD）A、炉膛高度不够或者容积太小B、水冷壁过多、过密C、使用挥发分较低的燃料D、锅炉的符合增加5、【多选题】两类传热恶化的区别有（）。
（ABCD）A、流动结构不同B、传热机理不同C、发生位置不同D、表面传热系数不同6、【多选题】为防止燃料油在低温下凝固，一般可采用加热方式有：（）。
（AC）A、蒸汽加热管加热B、火焰加热C、套管加热7、【多选题】产生热偏差的原因有（）。
（AB）A、吸热不均B、流量不同C、工质密度不同D、管壁薄厚不均8、【多选题】减轻水动力多值的措施有（）。
（BC）A、降低工作压力B、增加热水段阻力C、加装呼吸联箱D、降低质量流速9、【多选题】压力表表盘极限刻度值应为工作压力的()倍，最好选用()倍。
（AC）A、1.5～3.0B、2.0～4C、2.0D、2.510、【多选题】对流传热一般分为（）。
（AB）A、强迫对流B、自然对流C、沸腾传热D、凝结传热11、【多选题】层燃炉根据运动方式分为（）（ABC）A、手烧炉B、往复炉排炉C、链条炉D、没有12、【多选题】当完全燃烧产生的烟气成分包括什么？（）（ABCD）A、CO2B、SO2C、N2D、H2O13、【多选题】影响机械携带的因素有（）等。
煤层气井采气机理及压降漏斗
煤层气井采气机理及压降漏斗1. 煤层气井采气机理煤层气（Coalbed Methane，简称CBM）是一种天然气，主要存在于煤层中。
煤层气的产生是由于煤层中的有机质在地质历史过程中经过压力和温度的作用，将有机质分解成甲烷等气体。
煤层气的开采是将这些天然气从煤层中采集出来供应给市场。
煤层气井的采气机理主要涉及以下几个方面：1.1 煤层气的吸附和解吸过程煤层气是以吸附形式存在于煤层中的，即气体分子通过静电力和万有引力相互作用，附着在煤表面。
随着压力的增加，煤层气开始解吸，即气体分子从煤表面脱附出来。
1.2 渗流过程煤层气在煤层中的渗流过程主要是通过煤层中的孔隙和裂缝进行的。
煤层中的孔隙主要是由于煤中的胶结物质、粒间隙和微孔隙所形成。
当煤层气压力高于地层压力时，气体就会顺着渗透率较高的通道进行流动。
1.3 煤层气的产量衰减机理在采出一定量的煤层气后，煤层气井的产气速度会逐渐减小，甚至停产。
这是由于煤层中的渗透度减小，孔隙和裂缝被压实等因素造成的。
产气速度衰减的快慢与煤层的物性、渗流路径的连通性以及采气方式等因素有关。
2. 压降漏斗在煤层气井中的应用压降漏斗是一种常用于煤层气井的流体传输设备。
煤层气井中的压降漏斗主要用于以下几个方面：2.1 调节产气速度压降漏斗可以通过调节产气速度，控制煤层气从井中产出的速度。
产气速度过快可能导致煤层中的渗透率不足以支撑气体的流动，造成井壁的塌陷和井内压力的下降。
而产气速度过慢则会降低煤层气的采集效率。
压降漏斗可以通过调节流量来平衡产气速度和煤层渗透率之间的关系，有效地控制产气速度。
2.2 分离沉积物煤层气井中存在着一定量的沉积物，如煤粉和水分。
这些沉积物会对煤层气的采集造成一定的影响。
压降漏斗可以通过设计合理的结构，将沉积物从气流中分离出来，确保采集到的煤层气的纯度。
2.3 减小压力损失在煤层气井中，气体需要克服一定的阻力才能从地层中流出。
压降漏斗可以通过设计合理的结构和优化流体动力学，减小气体在流动过程中的压力损失。
煤分子地球化学
煤分子地球化学煤是一种重要的化石燃料，由植物在地质历史长期堆积、压实而形成。
它是地球化学中的重要组成部分，对于了解地球历史和地球化学过程具有重要意义。
地球化学是研究地球物质的组成、结构、性质以及地球内部和外部地球化学过程的学科。
煤的地球化学研究主要包括煤的成因、组成、结构和煤的燃烧等方面。
煤的成因主要与植物的生长环境和生物化学过程有关。
煤的形成是在古代地球上的大量植物残体在湖泊、沼泽等水体中逐渐沉积、堆积，经过长时间的压实、腐败和矿化作用形成的。
这些植物残体经过压实过程，其中的有机物质经过热解和压实作用，逐渐转化为煤。
煤主要由碳、氢、氧、氮、硫等元素组成，同时还含有少量的矿物质和其他杂质。
其中，碳是煤的主要元素，占煤的质量的绝大部分。
煤中的碳主要以有机物质的形式存在，通过煤的燃烧可以释放出大量的热能。
煤的结构复杂多样，不同类型的煤有不同的结构特点。
煤的结构主要包括有机质和无机质两部分。
有机质是指煤中的有机物质，主要是由碳、氢、氧等元素组成的复杂有机化合物。
无机质主要是指煤中的矿物质和其他杂质，如硅酸盐、铁、钙、镁等。
煤的燃烧是煤地球化学中的重要研究内容之一。
煤的燃烧是指煤在氧气存在下发生的化学反应，其过程涉及到煤的物理性质、热学性质和化学性质等方面。
煤的燃烧产生的主要产物有二氧化碳、水蒸气、二氧化硫等。
煤的燃烧释放出大量的热能，被广泛应用于工业生产和能源供应领域。
煤的地球化学研究对于了解地球历史和地球化学过程具有重要意义。
通过研究煤的成因和形成过程，可以了解古代地球的生态环境和生物演化过程。
同时，研究煤的结构和性质，可以为煤的利用和燃烧提供理论基础和技术支持。
煤分子地球化学是研究地球化学中煤的成因、组成、结构和燃烧等方面的学科。
煤作为一种重要的化石燃料，对于了解地球历史和地球化学过程具有重要意义。
煤的地球化学研究可以为煤的利用和燃烧提供理论基础和技术支持，对于能源领域的发展具有重要的意义。
制作水煤气的原理
制作水煤气的原理水煤气是一种重要的燃气，可以通过煤炭或其他有机物的热解产生。
水煤气由一氧化碳和氢气组成，可用作燃料或作为化学原料。
制作水煤气的原理主要是通过煤的热解反应，将煤中的有机物转化为气体。
制作水煤气的过程可以分为两个关键步骤：煤的热解和水蒸气与热解产物的反应。
首先是煤的热解。
煤是由碳、氢、氧和其他元素组成的复杂的有机物。
当煤受热时，其中的碳和氢化合物会发生分解反应，产生气体。
煤的热解反应可以分为三个阶段：1. 前期干馏阶段：在较低的温度下，煤中的水分蒸发并释放出一些揮发分。
这些揮发分主要是水蒸气和一些低分子量的有机化合物，如甲烷、乙烷和苯等。
2. 主干热解阶段：当温度升高，煤中的碳氢化合物开始发生热裂解反应，生成一氧化碳、二氧化碳、氢气、甲烷、乙烯等气体。
其中，一氧化碳和氢气是水煤气的主要组成部分。
3. 焦化阶段：当温度进一步升高时，残余的碳质物会发生裂解，生成固体残碳或焦炭。
在煤的热解阶段产生的一氧化碳和氢气是制作水煤气的重要中间产物。
而水煤气的制备则需要将这些中间产物与水蒸气反应。
水煤气的合成是一种气相反应，也被称为水-煤气反应。
这个反应可以用化学方程式表示为：C + H2O →CO + H2其中，C代表煤中的碳，H2O代表水蒸气，CO代表一氧化碳，H2代表氢气。
这个反应是可逆的，在合适的条件下，可以使反应向生成水煤气的方向进行。
常用的催化剂包括氧化铁、铬、镍、锌等。
催化剂可以加速反应速率，并提高水煤气的产率。
制作水煤气的温度和压力对反应的进行也有影响。
通常，高温和高压可以促进反应的进行，但过高的温度和压力可能会导致副反应的发生。
制备水煤气的反应设备包括煤气化炉、催化转化器和气体分离装置等。
煤气化炉用于煤的热解，催化转化器用于水蒸气与热解产物的反应，气体分离装置则用于分离和纯化水煤气。
水煤气是一种重要的能源和化工原料。
它可以直接用作燃料，如供热供电或用于工业燃烧。
同时，水煤气在化学工业中也有广泛的应用，可用于合成高附加值的化学品，如甲醇、乙醇、乙二醇等。
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煤 层气 成 因及产地探 究
李 建
（ 重庆市地质矿产 勘查 开发局 ２ ０ ５地质 队，重庆 ห้องสมุดไป่ตู้ ０ ２ １ ６ ０）
二氧 化碳代谢 甲烷的过程 。由于科 研环 境因素限制，有关生物细菌 和古生菌的基因系统方面 的研究 并不清 楚。众所周知 ，古生菌是严 格的厌氧微生物 ，并被认 为作 为一些生长在高盐和热条件下 的极端 微 生物。 在实验室的实验中显示 ， 影响生物源产生 的 ｃ ｆ Ｉ Ｉ 数量主要有 气 的 产 地 ，探 讨 了煤 层 气 的类 型 和 成 因 。 ３个因素：温 度、ｐ Ｈ值和 面积 。增加一 点温度 （ ２ ２ ℃～３ ８ ℃）会增 【 关键词 】 煤层 气；产地 ；成 因；类型 加室 内甲烷产量的 ３ ０ ０ ％。 同样 ， 把ｐ Ｈ值从 ７ ． ４降低到 ６ ． ４导致 Ｃ Ｈ ， 的产量增加了 ６ ８ ０ ％。 最 后，粒子尺寸下 降导致 甲烷产量增加 了 ２ ０ ０ １世界上 的煤层气产地 在煤盆地 ，难 免会有 一些 甲烷。但在许多情况下 ，它 作为能使 ％。最新研究发现 ，增加氢含量 和表面区域可能会促使微生物活动 用 的气体还存在 一些问题 。由于它储层物性 能的不利 ，形 成了市场 产生更多的 甲烷 。这些早期 的实验 室结果似乎表明 ，在 甲烷产生之 Ｈ 值、表面面积和温度必须ｌ ￣ Ｊ ｌ Ｈ Ｊ Ｉ 好， 这都与 甲烷 的产 障碍 ，或完全缺乏市场 。然而，煤层气开发还是 由地质 学、地理学 前，储层水的 ｐ 和经济学结合起来产 生的一个充满活力的行业 。即使煤 层气产量丰 量相关 。这些储层条件 的变 化可 以解释为什么有些盆地是瓦斯高产 富，还是不容易得 到关 于气体体积的精确数据 。大 多数 人认为，油 的地方 ，而在其他情况下气 体成 分似乎变化很大或根本没有生物源 气储量直接影响 了— － 国家的经济地位 。因此 ，总是存 在潜在的数 瓦 斯 。 生物源 产 生的 甲烷 在整 个煤 的生命 周期 的任何 时候都 可 以形 字 “ 游戏 ” 。以下介绍 一些 实例 。 美国 目前拥有全球最大 的煤层气产量 ，煤 层气 生产主要是 ３个 成。然而，如果煤的合成过程暴露于 高温下 ，微 生物菌群 则被 杀死。 ５℃ 的地方才可 以生存 并产生 甲 地方 ：黑武士 、圣 胡安和粉河 。除此之 外，拉顿作为第 ４个生产煤 人们认为微生物需要在温度 大于 ５ 层气的盆地 ，因为体积 更小， 比其他 的盆地有更 多的开采限制 。虽 烷。显然 ，这并不排 除加 热后甲烷的生成，如果煤炭存放在地表或 然很多石油公司对煤层气 的早 期开发 都以失败 告终， 但 自从 １ ９ ９ ６ 年 其他环境条件下 ，只有煤通 过补充水，用微生物菌群再次接种 ，发 开始 ，煤层气 的产 量显著增加 了。几乎所有 的气 体均来 自博文或苏 现产古生菌 的产热气 体后才可 以重新形成生物气 。这 是填充煤层 的 拉特盆地 ， 但有小部 分气体 也在 悉尼盆 地和威 尔士盆地开发和生产 。 全部气体 。所有证据表 明，有一个时期 甲烷分别在悉尼圣胡 安盆地 虽然澳大利亚 的大量煤层气产 自高等级 的煤炭 ，但 是苏拉特盆地生 和波德河盆地被发现 。相 比之下，肯塔基州的优质煤在生物气体 方 产的亚烟煤 也对 全国的煤层气产量有所贡献 。最后 ，对 维多利亚州 面的储量并不是特别 丰富的， 由于 目前地质条件 的限制 ，地质 构造 的褐煤进行 了开采活动 ，但 是至今还 没有勘 测到煤层气 。 等因素阻止 了水文补充 ， 因此 导致 了微 生物族群 在煤层 的再次接种。 如半无烟煤 ）内，用微生物可将有机 物分馏 在 中国不容 易得到可靠的煤层气生产数据 ，因此，报道数据 的 可想而知 ，在优质煤 （ 最高价值就使其 具有的指向性 。同样 ，想要获得钻 井的数量和类型 转化成不易使用 的物质材 料。 了解 甲烷在煤储层 的形成这 一生物 过 也几乎是不 可能的，但行业数据给我们 的总体感 觉是，钻井成千上 程 ，并对其进行控制是非常重要的 ，这可能提供 一种可选择的能源， 可再生 ”能源 。已经有大量 的实验者开始 万 ，但气体 的商业利用率与美 国、澳大利亚 和拥 有综合通信 网络 管 只要有煤层就 可能形成 “ 道的加拿大煤层气 的商业 利用 率相差 甚远。报道的数据显示在 ２ ０ ０ ６ 尝试如何用正确 的微 生物 菌群来实施 “ 接种 ”煤储层 以达 到产生 甲 年煤层气产量 刚刚超 过 １ Ｂ Ｃ Ｆ ，在 ２ ０ １ ０年煤层气 的产量为 ５ １ Ｂ Ｃ Ｆ 。 烷 的 目的 。 虽然这些数 据不准确，低估 了总产量 ，但是这 些数据反映 了过去 ５ ２ ． ２ 热 成 因 气 的 生成 简单地说 ，当煤 炭 （ 高挥发分烟煤 ）的秩镜质体 反射 率达到约 年里 中国的煤层气 生产 项 目的增加速 度。 另一个可 以确定 的事情是 ， ． ５ ％～Ｏ ． ６ ％时，热成因气体开始生成 。气体 的生成过程 是时间 、 由于煤炭 资源规模的扩大和大量 的能源 需求 ，中国的煤层气将面 临 ０ 其他 国家竞 争对 手的威胁。和 中国一样 ，印度拥 有庞大的人 口数量 热和压力 的组合过程 。 这些 因素导致挥发分、化合物和气体的生产 ， 和增长 的经 济总量，正在寻找各种方法来最 大限度地提高能源 资源 如 甲烷 、二氧 化碳 、氮、硫化氢 以及更 高的烃链气 体 （ 例如 乙烷和 。热 成因气 的产 生过程 具有可变性时 ，相对于煤化过程 ，其变 产量 。因此，印度为近几年 的能源探 索和通 过国际招标程序开发 煤 丙烷 ） 层气 资源 ，提出了一个积极 的倡议 。同样 ，数据 可能代表 了实 际生 化取决 于它 的有机 组成和具体的盆地埋藏史 ，即基 于有机 组合物的 体积 、地层温 度、气体的理论容量 、气体种类 以及 可 以预测的气体 产 和 销 售 的 煤 层气 。 种类 。然 而，实验 室实验表明 ，动能模 型建立和数 学隔震，可能会 ２煤 层气的类型和成因 ２ ． １生物燃气 和产生它的微生物 低估有机物衍 生的气体量 。研究还发现 ，皮 申斯盆地样本的秩镜质 现在认 识到，地球表面 以下 的生物量 是巨大的 ，生物质 占地球 体 反射 率增 大，ｃ Ｏ 。 的生成显著减少，而 甲烷和高级烃的产量增加 。 的一半 。大部分地表 以下的生命体都 是微 生物，它们不仅在腐烂 的 但是 ，可以明确的是煤层有足够 高的等级 以生产和 保留热成 因气 ， 植物材料 上发挥 了巨大 的作用 ，也对 泥炭 和劣质煤种 甲烷 的生成 有 与含有 纯生物上成气的煤相 比，其总气 体含 量较高。当然 ，较高等 重要 作用。当 甲烷来源于微生物 时，则可认为是生物源 。这些微 生 级 的 煤 一 般 有 较 多 的 气 体 的原 因可 能有 两个 方 面 ： 首 先 ，其 持 有 量 物被深埋在 ５ ０ ０ ｍ ￣１ ０ ０ ０ ｍ 的地下 。 最近的一些研究 中将在煤炭产 生 较 大 ； 其 次 ， 煤 脱 挥 发 分 将 产 生 比生 物 流程 更 多 的 气 体 。这 并 不 意 地发现 的微生物类群进行 了分类 。通 常煤 中的微生物组合包括 数以 味着 高品级的煤总会 比低等级煤产生较 多的气体，因为压力损失或 百计 的类 群，但人们普遍认为 ，只有 一个较小的子群 ，称 为产 甲烷 升 高的温度 会降低气体的饱和度。 菌 。能使 甲烷新陈代谢 。本文 不详 细具体介绍煤 中的分类单元 ，但 ３ 结 语 将讨 论这 ３个方面的 问题 ：一般 的分类单元 、甲烷 的产 生过程 、微 人们对 煤层气的主要兴趣来 自于 它的能源潜力 ，本文先讨论煤 生物 生长 所需的环境条件 。按 照 目 前 的分类 ，煤 中生成生物 甲烷 至 气本 身。研究人员对天然气在煤炭 中的起源和气 体的成分或 “ 质量 ” 少 需要以下 ３ 种有机物 中的 ２ 种才可 以，有 生命 的细菌 和古生物。 进行 了综述 ，作为一种补充观 点，对 工业气体成分的形成进行 了深 总的来说 ，涉及 的生物被称 为 甲 烷产 生体 ，因为有上 百种 的细菌和 入的研究 。从生物源过渡 到热源 的过程是缓慢 的，毫无疑 问会有 混 古 生菌对 甲烷产生都有 自己的特殊 作用， 甲烷产生 由细菌 开始 ，以 合在 一起的生物源 和热源 。 古生菌完成 。对生物瓦斯 的形成存在一个不断发展 的研 究体系，然 参考文献 ： 【 １ ］ 黄格省 ， 于天学， 李雪静 － 国内外煤层 气利用现 状及技 术途径分析口 ］ ． 而人 们认为还有很多细节 尚待被发现 。 ２ ０ １ ０ ， ２ ８ （ ４ ） ：３ ４ １ —３ ４ ６ ． 人们 认为细菌开始 的微分 子碎 片化通过两个主要过程 ：发酵 或 石 化技 术 与 应 用 ， 厌 氧氧化 。聚芳和发酵羰基 的酸导致醋酸 丙酮 发酵 Ｈ —ｃ Ｏ 。 化合物 ， ｆ ２ １ 孙 茂远 ， 刘贻
煤制氢工艺原理
煤制氢工艺原理
煤制氢工艺是利用煤气化反应将煤中的碳键破裂，形成热裂解产物氢、碳气体、尤其
是甲烷，这是一种依据热热力学原理的复杂的化学反应过程。
煤气化反应的本质是热裂解
反应，是指热能较高的情况下，煤中有机分子被碳氧有机属性结合物裂解，形成较低热值
但更丰富，多样化的热裂解产物，主要包括氢气、甲烷、氧气、水蒸气等。
煤中的碳和氧只有在足够的温度，即煤灰的融点以上的情况下，才会发生热裂解反应，生成氢气。
当温度升高到1450-1600℃时，煤中的有机物开始分解，形成氢气和甲烷等热
裂解产物，其速度大大增快。
而当温度降至1400℃左右时，大部分有机物已经被完全热裂解，煤中的热裂解反应大致告一段落，氢气和甲烷就会在此时产生了。
流程上，煤制氢工艺一般包括煤气化装置、热裂解反应器、冷却塔、汽液分离器和洗
涤塔等。
煤气化装置的基本运行原理：煤气化装置的底部有一个炉，由调节阀供应空气，
空气经加热到一定温度，煤被下料到炉中，水分被蒸发，有机物被碳氧有机属性结合物裂解，氢气、甲烷、氧气和水蒸气等因热解产生，热裂解反应气体进入冷却塔，在冷却过程
中各成分按不同的温度沉降，氢气最先沉降，氢气从冷却塔底部卸出，甲烷从汽液分离装
置中分离，水蒸气被吸入洗涤塔，经过蒸发后再卸出用于回收。
5 煤层气含量测试和等温吸附
5 煤层气含量测试和等温吸附煤样分析测试的重点内容煤层含气量测试以及等温吸附，其中煤层气量测试贯穿了煤样分析测试的大部分过程：取样、自然解吸、开罐描述(煤岩学）和送样化验（煤质分析），同时缩分出等温吸附样进行高压等温吸附实验。
经过上述程序后得到最终的测试结果，完成参数井煤样分析测试的任务，得到相应的煤储层参数，比如煤层的气含量、气成分、煤岩、煤质特性、吸附能力、气饱和度和临界解吸压力等。
5.1 引言煤层含气量是进行煤层气资源勘探和开发可行性评价必不可少的重要参数。
含气量是确定煤层气资源量、地质储量及储量丰度的重要参数，可与煤层气分布面积、厚度、储层压力、储层物性（孔隙度、割理裂隙、渗透率和工业分析等）、吸附等温线等一起综合分析高产富集条件，预测产气能力，确定勘探开发方案。
煤层气含量是指单位重量煤中所含（标准状态下温度20℃、压力101.33kpa）气体的体积，单位是cm3/g或m3/t。
含气量测定方法：间接法和直接法。
间接法：通过瓦斯涌出量、吸附等温线和测井解释曲线等方法推测煤层含气量。
直接法：是利用现场钻井煤心和有代表件的煤屑测定其实际含气量。
直接法最早（1970年）由法国人Bertard首次提出，以后在美国矿业局加速甲烷排放项目研究中采用了此法，称之为直接法。
其后，美国矿业局又做了关键性的修改和完善，也被称之为矿业局法（USBM）。
直接法也称自然解吸法，其测定过程分3个部分：即损失气量、解吸气量和残余气量，煤层含气量为三者之和。
5.2 含气量测试过程5.2.1现场采样及要求1. 设备准备阶段(1)解吸罐(图5.1)：使用前要进行气密性检测。
向罐内注入空气至表压0.3MPa以上，关闭搁置时间12小时，压力表基本不变方可使用。
(2)解吸仪:使用前，要使量筒充满水。
打开阀门与大气接通，提升锥形瓶待水充满后关闭阀门，静置10min，水面保持不变方可使用。
图5.1解吸罐(3)恒温水浴: 温控精度±1℃。
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温压作用下低煤级煤分子结构演化及CO生成机理近年来,在煤炭安全开采中越来越多的煤矿发现CO超标的现象,给煤矿安全生产带来隐患。
本文对崔家寨褐煤和林南仓气煤进行了50、150和250℃条件下的应力-应变实验,同时对生成的气体进行了检测;对实验前后的样品测定了元素组成,采用拉曼光谱、X射线衍射、核磁共振、傅里叶红外光谱、X光电子能谱、固体碳核磁对煤大分子结构及孔隙结构进行了分析;构建了煤的大分子结构模型,进行了分子力学和动力学模拟,系统分析了实验样品在温压作用下分子结构的演化特征,揭示了CO的生成机制。
取得的成果如下:(1)崔家寨煤矿含煤地层主要为侏罗系下花园组,地质构造以断层为主;煤岩显微组分以基质镜质体和丝质体为主,宏观裂隙发育,孔隙结构以大、中孔为主。
林南仓煤矿含煤地层主要为石炭-二叠纪山西组和太原组,地质构造以正断层为主;煤岩显微组分以结构镜质体和丝质体为主,微裂隙发育,孔隙结构以微孔为主。
(2)CJZ样品在三个温度点下均为韧性变形;LNC样品在50和150℃条件下为脆性变形,在250℃条件下为韧性变形。
两样品在三个温度点下均生成O2;在150和250℃条件下,生成CO气体。
实验后分子结构中d002略有增加,La和Lc略减少;CJZ样品G峰在250℃条件下向高频率区域移动,LNC样品在150和250℃条件下向低频率区域移动,说明温压作用可能导致微晶结构单元的破裂,芳环结构发生改变。
CJZ样品孔隙度、吸附孔孔容和扩散孔孔径降低,扩散孔孔容增加;LNC样品孔隙度、扩散孔孔容和孔径减小,而吸附孔孔容增加。
(3)实验后CJZ样品脂肪侧链支链增多,同时可能形成环烷烃,含氧官能团中
芳香C-O减少较多;LNC样品脂肪侧链可能形成长链结构,含氧官能团中C-O-C减少;芳香结构,两样品在150和250℃条件下可能发生芳环缩聚作用。
并构建了实验前后两样品的大分子结构模型。
(4)煤分子结构力学和动力学模拟结果表明,相对原煤,CJZ样品的总能量减少,向稳定状态发展;LNC样品的总能量增加,向不稳定状态发展,说明LNC样品在温压作用下分子结构中活性键极易断裂、脱落;通过键长、键能分析认为,CO气体可能来源于煤中C=O的断裂、脱落,还可能来源于O2氧化自由基而生成CO的反应。
(5)两煤矿的埋藏史曲线分别呈“W”和“V”形。
依据两煤矿发现CO超标的不同情况,并结合地质演化史推定了崔家寨煤矿原生CO可能形成于晚侏罗世至早白垩世,燕山运动中期。
LNC煤矿原生CO可能形成于三个时期,一是在三叠纪,印支期;二是侏罗纪,燕山早-中期;三是白垩纪,燕山末期。