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煤化学复习资料1．成煤的条件答：(1)物质条件主要是成煤的原始植物,包括高等植物和低等植物，植物遗体大量堆积是成煤的物质条件.(2) 煤的形成堆积条件或环境条件泥炭沼泽:常年积水,极其潮湿,内有大量植物生长、堆积,植物死亡后遗体被沼泽水覆盖,与氧呈半隔绝状态,使植物遗体不至于完全氧化分解,经生物化学作用形成泥炭.泥炭沼泽的形成取决于古植物、古气候、古地理和大地构造4个条件.(3) 煤的形成温度和压力条件温度和压力决定于埋藏深度.成煤应有一定的埋藏深度.煤化程度是煤受热温度和持续时间的函数.温度越高,变质作用的速度越快.(4)时间条件漫长的地质年代[宙、代、纪、世、期]一般需要几千万到几亿年的时间(5) 煤的形成地质条件也是必不可缺的.地壳运动.2．成煤作用过程？泥炭化作用？煤化作用？答：成煤过程大致可分为泥炭化作用阶段和煤化作用阶段。
(1)泥炭化作用阶段。
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。
在这个过程中，植物所有的有机组分和泥炭沼泽中的微生物都参加了成煤作用。
泥炭沼泽的聚积环境，如沼泽水体的含盐度、氧化还原电位和酸碱度，对泥炭的成分和性质有很大影响，甚至影响煤的猫结性、含硫量和煤焦油产率等。
(2)煤化作用阶段。
在地下深部的温度和压力的长时间作用下，泥炭向褐煤、烟煤、无烟煤演化的过程。
在这一过程中，煤的分子结构，元素组成，化学、物理和工艺性质不断发生变化，煤化作用逐步加深。
根据化学作用类型和主要影响因素.煤化作用阶段包括成岩作用和变质作用两个连续的过程。
1)成岩作用。
煤的成岩作用使泥炭转变为褐煤。
当泥炭被其他沉积物覆盖后或处在泥炭层深部时，生物化学作用逐渐减弱以至停止。
泥炭在上覆沉积物的压力下，发生了压紧、失水、胶体老化和固结等一系列变化，疏松的泥炭转变为结构致密的褐煤。
压力和时间是在这个阶段起主导作用的因素。
泥炭转变成褐煤后，碳含量增加，氧和氢含量逐渐降低。
2)变质作用。
复习思考题一煤的生成1、煤是由什么形成的？煤是由植物遗体经过生物化学作用和物理化学作用演变而成的沉积有机岩。
2、成煤植物的主要化学组成是什么？它们各自对成煤的贡献如何？（1）碳水化合物（包括纤维素、半纤维素及果胶质）纤维素一般不溶于水，在溶液中能生成胶体，容易水解。
在活的植物中，纤维素对于微生物的作用很稳定，但当植物死亡后，在氧化性条件下，易受微生物作用而分解成CO2、CH4和水。
在泥炭沼泽的酸性介质中，纤维素可以分解为纤维二糖和葡萄糖等简单化合物。
半纤维素：的化学组成和性质与纤维素相近，但比纤维素更易分解或水解为糖类和酸。
果胶：糖的衍生物，呈果冻状。
在生物化学作用下，水解成一系列单糖和糖醛酸。
（2）木质素木本植物的木质素含量高，木质素是具有苯基丙烷芳香结构的高分子聚合物，含甲氧基、羟基等官能团。
木质素的单体以不同的链连接成三度空间的大分子，比纤维素稳定，不易水解，易于保存下来。
在泥炭沼泽中，在水和微生物作用下发生分解，与其他化合物共同作用生成腐植酸类物质，这些物质最终转化成为煤。
所以木质素是植物转变为煤的原始物质中最重要的有机组分（3）蛋白质高等植物中蛋白质含量少；低等植物中蛋白质含量高。
植物死亡后，完全氧化条件下，蛋白质完全分解为气态物质；在泥炭沼泽和湖泊的水中，蛋白质分解成氨基酸、喹啉等含氮化合物，参与成煤作用，但对煤的性质没有决定性的影响。
煤中硫、氮元素的来源之一。
（4）脂类化合物脂肪：属于长链脂肪酸的甘油酯。
高等植物中含量少(1-2%)，低等植物含量高(20%左右)。
在生化作用下在酸性或碱性溶液中分解生成脂肪酸和甘油，参与成煤作用。
蜡质：主要是长链脂肪酸与含有24～26个碳原子的高级一元醇形成的脂类，化学性质稳定，不易受细菌分解。
树脂: 树脂是植物生长过程中的分泌物，当植物受伤时，胶状的树脂不断分泌出来保护伤口。
针状植物含树脂较多，低等植物不含树脂。
树脂不溶于有机酸，不易氧化，微生物也不能破坏它，因此能很好地保存在煤中。
标准煤：发热量为29.3MJ/Kg的煤，只是一个概念，而不存在这样的煤腐殖煤根据煤化度的不同分为泥炭、褐煤、烟煤和无烟煤成煤过程是指高等植物在泥炭沼泽中持续的生长和死亡，其残骸不断堆积，经过长期而复杂的生物化学、地球化学、物理化学作用和地质化学作用，逐渐演变化为泥炭、褐煤、烟煤和无烟煤的过程。
分为泥炭化阶段和煤化阶段泥炭化阶段:泥炭化阶段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凝胶化作用是指植物的主要组分在泥炭化阶段经过生物化学变化和物理化学变化，形成以腐殖酸和沥青质为主的胶体物质（凝胶和溶胶）的过程。
这一过程在成岩阶段的延续又叫镜煤化作用丝炭化作用是指植物的木质纤维组织在泥炭沼泽的氧化环境中，受到需氧细菌的氧化作用，产生贫氢富碳的腐殖物质或受到“森林火灾”而炭化成木炭的过程煤化阶段:生物化学作用减弱或停止，在物理化学和化学作用下，泥炭开始向褐煤、烟煤和无烟煤转变过程。
分为成岩阶段和变质阶段变质阶段是指褐煤沉降到底壳的深处，在长时间地热和高压作用下发生化学反应，其组成、结构和性质发生变化，转变为烟煤、无烟煤的过程深成变质作用的特点：煤变质程度具有垂直分布的特点，大致上深度每增加100米，煤的挥发分减少2.3%（希尔特定律）；煤变质程度具有水平分带规律煤的工业分析与元素分析是煤质分析的基本内容。
通过工业分析，可以初步判断煤的性质、种类和工业用途。
元素分析主要用于了解煤的元素组成。
工业分析和元素分析的结果与煤的成因、煤化度以及岩相组成有密切的关系。
煤的工业分析也称为煤的实用分析或技术分析。
包括煤的水分、灰分、挥发分的测定和固定炭的计算四项内容。
水分和灰分可反映出煤中无机质的数量，而挥发分和固定炭则初步表明了煤中有机质的数量与性质外在水分（Mf）是指煤在开采、运输、储存和洗选过程中，附着在煤的颗粒表面以及直径大于10-5cm的毛细孔中的水分。
含有外在水分的煤成为收到基，仅失去外在水分的煤成为空气干燥基煤的内在水分（M inh）是指煤在一定条件下达到空气干燥状态时所保持的水分（将空气干燥煤样加热至105~110时所失去的水分），失去内在水分的煤为干燥煤最高内在水分（MHC）：当环境的相对湿度为96%，温度为30，且煤样内部毛细孔吸附的水分达到平衡（饱和）状态时，内在水分达到最大值煤的外在水分与内在水分的总和称为煤的全水分M t当挥发分(Vdaf)为25％，MHC＜1％，达到最小值；对于高挥发分(Vdaf＞30％)低煤化度煤，MHC随着Vdaf 的增加迅速增大，最高可达20％～30％；对于低挥发分(Vdaf＜20％＝高煤化度煤，MHC随着Vdaf的减小又略有增大。
煤化学何选明知识点总结煤化学是研究煤的物理和化学性质以及在工业生产中的应用的一门学科。
煤是一种重要的化石燃料，具有丰富的资源储量和广泛的应用领域。
煤化学作为一个重要的学科领域，对于认识和利用煤的能源和化工价值具有重要意义。
本文将从以下几个方面对煤化学的知识点进行总结。
一、煤的组成和性质煤是一种由有机物质经过地质作用形成的燃料。
煤的主要成分是碳、氢、氧、氮、硫等元素，同时还含有一定量的灰分和水分。
煤的组成和性质对于煤的利用和煤化学的研究具有重要影响。
二、煤的燃烧特性煤燃烧是指将煤中的有机物质在氧气的存在下发生化学反应，产生热能和废气的过程。
煤的燃烧特性包括燃烧过程中的温度分布、气相和固相产物的生成规律等。
了解煤的燃烧特性对于煤燃烧工程和煤的利用具有重要意义。
三、煤的气化和液化煤的气化是指利用煤作为原料，通过高温和压力条件下的化学反应，将煤转化为气体燃料的过程。
煤的液化是指将煤转化为液体燃料的过程。
煤的气化和液化技术对于提高煤的利用率和煤化学工业的发展具有重要意义。
四、煤的加氢和加氧反应煤的加氢反应是指将煤分子中的氢原子增加的化学反应。
煤的加氧反应是指将煤分子中的氧原子增加的化学反应。
煤的加氢和加氧反应对于煤的转化和利用具有重要意义。
五、煤的催化裂化和热裂化煤的催化裂化是指通过催化剂的存在，将煤分子中的大分子链断裂为小分子链的化学反应。
煤的热裂化是指在高温条件下，将煤分子中的大分子链断裂为小分子链的化学反应。
煤的催化裂化和热裂化对于煤的转化和煤化学工业的发展具有重要意义。
六、煤的环境影响和排放控制煤的利用会产生大量的废气、废水和固体废弃物等，对环境造成一定的影响。
了解煤的环境影响和排放控制对于保护环境和可持续发展具有重要意义。
总结起来，煤化学作为一门重要的学科领域，涉及煤的组成和性质、燃烧特性、气化和液化过程、加氢和加氧反应、催化裂化和热裂化等多个方面的知识点。
对于认识和利用煤的能源和化工价值，了解煤化学的知识点具有重要意义。
第一章煤的种类、特征与生成1、泥炭化作用泥炭化作用就是植物物质经受生物化学分解及合成的复杂的过程。
最终形成泥炭的作用、属性:泥炭化作用也就是—种植物物质的生物化学分解作用,它与水解作用、氧化与还原作用有关。
条件:泥炭化作用发生于覆水地区的水位以下,即与大气局部沟通的状态下。
泥炭化作用的直接产物除了泥炭以外,分解出的气态产物有二氧化碳、水、沼气与少量氮。
泥炭化过程的生物化学变化大致可分儿两个阶段;第一阶段:植物残骸中的有机化合物经过氧化分解、水解,转化为简单的化学性质活泼的化合物;第二阶段:分解产物相互作用,进一步合成新的较稳定的有机化合物,如腐植酸、沥青质等。
1、1 凝胶化作用(一)概念与条件:1、概念:凝胶化作用:指植物的主要组成部分在泥炭化过程中经过生物化学变化与物理化学变化,形成以腐植酸与沥青质为主的要成分的胶体物质(凝胶与溶胶)的过程。
2、条件:凝胶化作用的条件:①较为停滞的、不太深的覆水条件下,②弱氧化至还原环境,③在厌氧细菌的参与、植物的木质纤维组织一方面进行生物化学变化,一方面进行胶体化学变化,二者同时发生与进行导致物质成分与物理结构两方面都发生变化。
1、2 丝炭化作用(1)概念:植物的木质纤维组织在泥炭沼泽的氧化环境中,受到需氧细菌的氧化作用,产生贫氢富碳的腐殖物质,或遭受“森林火灾”而炭化成木炭的过程。
产物为丝炭,依成因分为氧化丝质体与火焚丝质体。
2、根据形成煤炭的物质基础划分煤炭的类型称为成因类型。
(1)腐植煤 Humic Coal:由高等植物经过成煤过程中复杂的生化与地质变化作用生成。
(2)腐泥煤 sapropelite:主要由湖沼或浅水海湾中藻类等低等植物形成。
储量大大低于腐植煤,工业意义不大。
(3)残植煤 liptobiolite:由高等植物残骸中对生物化学作用最稳定的组分(孢子、角质层、树皮、树脂)富集而成。
(4)腐植腐泥煤humic-sapropelic coal:由高等植物、低等植物共同形成的煤。
高中化学煤的知识点总结煤的化学性质和组成煤是一种重要的化石燃料，其形成源于古代植物在地下经过长时间的地质作用和化学变化。
在高中化学课程中，了解煤的化学性质和组成对于理解能源转化和环境保护具有重要意义。
一、煤的化学组成煤主要由碳、氢、氧、氮和硫组成，其中碳是最主要的元素。
煤的化学组成可以通过元素分析来确定，通常表示为碳（C）、氢（H）、氧（O）、氮（N）和硫（S）的含量百分比。
除了这些主要元素外，煤中还可能含有磷、灰分和其他微量元素。
二、煤的物理性质煤的物理性质包括颜色、光泽、硬度、密度、孔隙率和层理等。
煤的颜色通常为黑色或暗棕色，具有暗淡至亚金属光泽。
煤的硬度较低，可以用钢针轻易刻画。
密度一般在 1.2-1.4 g/cm³之间，孔隙率较高，有利于煤的燃烧和气化。
三、煤的分类根据煤化程度的不同，煤可以分为泥炭、褐煤、烟煤、无烟煤等。
泥炭是煤化程度最低的煤，含有较多的水分和挥发分。
褐煤是介于泥炭和烟煤之间的一种煤，碳含量较高，但仍然含有较多的水分。
烟煤是最常见的煤种，具有较高的碳含量和较低的水分。
无烟煤是煤化程度最高的煤，碳含量最高，水分和挥发分最低。
四、煤的化学反应1. 燃烧：煤在空气中燃烧时，主要发生氧化反应，生成二氧化碳（CO₂）和水（H₂O），同时释放能量。
2. 气化：在缺氧条件下，煤可以转化为气体燃料，如一氧化碳（CO）、氢气（H₂）等。
3. 液化：煤可以在高温高压下与氢气反应，转化为液态燃料，如甲醇等。
五、煤的工业应用煤是重要的工业原料和能源，广泛应用于发电、钢铁制造、化工产品生产等领域。
煤的燃烧是最主要的能源利用方式，而煤的气化和液化技术也在不断发展中。
六、煤的环境影响煤的燃烧会产生大量的二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等污染物，对环境造成严重影响。
因此，减少煤的使用和开发清洁煤技术是当前环境保护的重要课题。
七、煤的化学处理为了减少煤燃烧产生的污染物，可以对煤进行化学处理，如脱硫、脱硝等。
三．凝胶化作用(一)概念与条件:1.概念:凝胶化作用:指植物的主要组成部分在泥炭化过程中经过生物化学变化和物理化学变化，形成以腐植酸和沥青质为主的要成分的胶体物质（凝胶和溶胶）的过程。
2.条件:凝胶化作用的条件:①较为停滞的、不太深的覆水条件下，②弱氧化至还原环境，在③厌氧细菌的参与.植物的木质纤维组织一方面进行生物化学变化，一方面进行胶体化学变化，二者同时发生和进行导致物质成分和物理结构两方面都发生变化。
3.凝胶化作用进行的强烈程度不同的结果:产生了形态和结构不同的凝胶化物质:(1)煤的细胞结构不同：如果植物组织的细胞壁在变化过程中只发生了微弱的膨胀，则植物的细胞组织仍能保持规则的排列（在横截面上还常显示清楚的年轮），细胞腔明显。
反之则不明显。
(2)形成的显微组分不同：凝胶化作用的程度不同，产生的凝胶化物质的结构和形态亦不同，再经过煤化作用的转化，则形成不同的显微组分。
四、丝炭化作用1.概念:植物物质所受的氧化分解、脱水、脱氢及增碳化过程称为丝炭化作用。
2.物质:丝炭化物质和凝胶化物质一样，主要也是由植物的木质纤维组织转变而形成的;从有机组成来看主要也是植物细胞壁中的木质素和纤维素.3.形成环境:①沼泽覆水程度发生变化;②沼泽表面变得比较干燥，氧的供应较为充分;③氧化过程中有机物在微生物参与下由于失去被氧化的原子团而脱氢、脱水，碳含量相对地增加.1.残植化作用的概念当泥炭化过程中水介质流通较畅，长期有新鲜氧供给的条件下，凝胶化作用和丝炭化作用的产物被充分分解破坏，并被流水带走，稳定组分大量集中的过程称为残植化作用。
可以认为残植化作用是泥炭化作用中的一种特殊情况。
2.形成的的环境和条件(1)泥炭沼泽是开放型的,水介质具有流动特性;(2)长期有新鲜氧供应,发生氧化作用;(3)泥炭化形成的物质一部分被带走,稳定组分聚集.3.在煤层中的分布(1)整个煤层或者分层或者煤岩条带通过镜下研究，有时发现煤层的某些分层甚至整个煤层中稳定组的成分特别富集，角质体、木栓体、树脂体等物质有时可达到90％以上。
煤化学知识点总结煤是一种重要的化石燃料，广泛应用于发电、制氢、化工等领域。
煤可以通过物理、化学、生物等多种方式转化为有用的产品，如煤炭、煤油、煤气、炭黑等。
煤的结构和性质复杂，研究煤的化学反应机理对于提高煤的利用效率具有重要意义。
本文将从煤的结构、热解反应、气相反应等方面总结煤化学的基础知识点。
一、煤的结构煤的主要成分是碳、氢、氧和少量杂质元素，其中碳的含量最高，达到60%~90%。
煤的结构包括有机质和矿物质两部分。
有机质是煤的主要组成部分，由碳化木质素、半纤维素、纤维素等组成。
矿物质主要是煤中的无机成分，如高岭土、石英、黄铁矿等。
煤的质量常用H/C、O/C和N/C三个比值来描述，H/C比值反映了煤中氢原子的含量，O/C比值反映了煤中氧原子的含量，N/C比值反映了煤中氮原子的含量。
煤的结构和成分决定了其热解和气相反应特性。
二、煤的热解反应热解是指将煤在高温下分解为气体、液体和固体的化学反应。
热解温度通常在450℃~900℃之间，可以通过各种热解设备实现。
热解的主要产物包括焦炭、煤气、煤油、煤焦油等。
热解分为干馏、气化和液化三种方式。
1. 干馏干馏是指将煤在不加催化剂的条件下进行热解，主要产物是焦炭和煤气。
干馏过程中，煤中的有机质被分解为固态残炭和煤气，残炭富含碳，可以作为原料制备电极炭、活性炭等。
煤气是指在干馏过程中生成的氢气、一氧化碳、甲烷等气体，可以用作发电、制氢等用途。
2. 气化气化是指将煤在高温下与水蒸气或氧气进行反应，产生的气体可以用作烧锅炉、发电、制氢等。
气化分为直接气化和间接气化两种方式。
直接气化是指将煤与水蒸气或氧气直接反应，产生的气体含有大量一氧化碳和氢气，可以通过气体净化和转化制备化学品和燃料。
间接气化是指先将煤热解产生的固体、液体和气体分离，再将气体进行气化，产生的气体中含有更高品位的一氧化碳和氢气，适用于制备化学品和燃料。
3. 液化液化是指将煤在高温高压下加氢反应，产生的液体燃料可以替代原油用于制备燃料和化学品。
一、煤化工的基本概念1. 煤化工：利用煤炭作为原料，通过化学加工方法，生产出各种化工产品的一种工业过程。
2. 煤化工的特点：原料丰富、成本低廉、应用广泛。
二、煤化工的分类1. 煤炭直接转化：包括煤炭气化、液化、干馏等。
2. 煤炭间接转化：包括煤炭与水蒸气反应生成合成气、合成气转化为甲醇、合成氨等。
三、煤炭气化1. 气化反应原理：煤炭与水蒸气在高温、高压下反应生成一氧化碳和氢气。
2. 气化方法：固定床气化、流化床气化、移动床气化等。
3. 气化产品：合成气、焦炭、煤焦油等。
四、煤炭液化1. 液化反应原理：在催化剂的作用下，将煤炭转化为液态烃类物质。
2. 液化方法：直接液化、间接液化等。
3. 液化产品：汽油、柴油、煤油等。
五、合成气制备1. 合成气原料：煤炭、天然气、生物质等。
2. 合成气制备方法：部分氧化、整体氧化、水蒸气变换等。
3. 合成气用途：合成甲醇、合成氨、合成汽油等。
六、合成甲醇1. 甲醇合成原理：合成气在催化剂的作用下，在高温、高压下反应生成甲醇。
2. 甲醇合成工艺：固定床合成、流化床合成等。
3. 甲醇用途：燃料、化工原料、医药等。
七、合成氨1. 氨合成原理：合成气在催化剂的作用下，在高温、高压下反应生成氨。
2. 氨合成工艺：合成氨装置、合成氨催化剂等。
3. 氨用途：化肥、合成氨水溶液、硝酸等。
八、煤化工的环保与安全1. 环保：减少污染物排放、提高资源利用率、降低能源消耗等。
2. 安全：加强安全管理、防止事故发生、提高应急处理能力等。
九、煤化工发展趋势1. 提高煤炭资源利用率，降低能源消耗。
2. 发展清洁煤化工技术，减少污染物排放。
3. 推广新型煤化工工艺，提高产业竞争力。
通过以上总结，可以看出煤化工考试的重点主要集中在煤炭的转化、合成气制备、合成产品、环保与安全以及发展趋势等方面。
考生在复习时应重点关注这些内容，并结合实际案例进行分析，提高自己的解题能力。
祝广大考生在煤化工考试中取得优异成绩！。
绪论煤化学的概念：煤化学是研究煤的生成、组成、结构、性质、分类以及他们之间的相互关系的科学。
煤的主要用途：燃烧、炼焦、气化、低温干馏、加氢液化以及其他深加工产品等。
煤炭的产量逐年增加的原因：钢材、水泥、焦炭、电力、电解铝。
CCT（洁净煤技术）是指在煤炭开采、加工、转化、利用的过程中减少污染和提高效率的新技术的总称。
主要包括①煤炭开采②煤炭加工③煤炭燃烧④煤炭转化⑤ 污染物排放控制与废弃物处理第一章煤的生成煤的定义：煤是植物遗体经过生物化学作用，又经过物理化学的作用而转变成的沉积有机矿产。
我国的主要聚煤期：新生代中生代古生代（晚古生代、早古生代）植物的有机族可以分为四类1、糖类以及衍生物（碳水化合物）2、木质素3、蛋白质4、脂类化合物（包括脂肪、树脂、蜡质、角质、和孢粉质）成煤环境1、首先需要大量的植物的持续繁衍2、其次是植物遗体不致全部被氧化分解3、地质作用的配合煤炭的成因类型：根据形成的物质基础而划分的煤炭的类型称为成因类型。
主要是：腐植煤、腐泥煤、残植煤、腐植腐泥煤。
煤炭的成煤过程：植物——泥炭——褐煤——烟煤、无烟煤泥炭化煤化作用泥炭的有机组成主要包括：1、腐植酸2 、沥青质3 、未分解或未完全分解的纤维素、半纤维素、果胶质和木质素4 、变化不多的壳质组，如角质膜和孢粉等变质作用因素：影响变质作用的因素主要有温度、压力和时间第二章煤的工业分析和元素分析煤的的组成及其复杂，是由无机组成和有机组成构成的混合物。
无机组成主要包括黏土矿、石英、方解石、石膏、黄铁矿等矿物质和吸附在煤中的水；有机组分主要是由C、H ON S等元素构成的复杂高分子有机化合物的混合物。
工业分析是确定煤化学组组成的最基本方法，他是在规定的条件下，将煤的组分分为水分、灰分、挥发分、固定碳。
煤炭中的水分可分为游离水和化合水。
煤中的游离水是指与煤呈物理态结合的水，它吸附在煤的外表面和内部空隙中。
煤中的游离水可以分为两类，即在常温的大气中易失去的水分和不易失去的水分。
第一章绪论1、煤化学是研究煤的生成、组成、结构、性质、分类、转化过程和合理利用的一门学科。
第二章煤的生成1、煤是由植物而且主要由高等植物转变而来。
煤是由堆积在沼泽中的植物遗体转变而成的。
2、成煤作用是指高等植物在泥炭沼泽中持续地生长和死亡，其残骸不断堆积，经过长期而复杂的生物化学、地球化学、物理化学作用和地质化学作用，逐渐演化成泥炭、褐煤、烟煤和无烟煤的过程。
分为两个阶段：由植物残骸转变为泥泥炭的泥炭化阶段和泥炭转变为褐煤、烟煤、无烟煤的煤化阶段。
3、泥炭化作用：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。
两个阶段：首先在微生物作用下，氧化分解和水解为分子量较小的性质活泼的化合物，然后小分子化合物之间相互作用，进一步合成新的较稳定的有机化合物，如腐植酸、沥青质等。
植物经泥炭化作用成为泥炭，在两方面发生巨大变化：①组织器官（如皮、叶、茎、根等）基本消失，细胞结构遭到不同程度的破坏，变成颗粒细小、含水量极大、呈胶泥状的膏状体－－泥炭；②组成成分发生了很大的变化，如植物中大量存在的纤维素和木质素在泥炭中显著减少，蛋白质消失，而植物中不存在的腐植酸却大量增加，并成为泥炭的最主要的成分之一，通常达到40%以上。
4、煤化阶段可以划分为成岩阶段和变质阶段：①泥炭在沼泽中层层堆积，越积越厚，当地壳下降速度较大时，泥炭将被泥沙等沉积物覆盖。
在上覆沉积物的压力作用下，泥炭发生了压紧、失水、胶体老化、固结等一系列变化，微生物的作用逐渐消失，取而代之的是缓慢的物理化学作用。
这样，泥炭逐渐变成了较为致密的岩石状的褐煤。
②当褐煤层继续沉降到地壳较深处时，上覆岩层压力不断增大，地温不断增高，褐煤中的物理化学作用速度加快，煤的分子结构和组成产生了较大的变化。
碳含量明显增加，氧含量迅速减少，腐植酸也迅速减少并很快消失，褐煤逐渐转化成为烟煤。
随着煤层沉降深度的加大，压力和温度提高，煤的分子结构继续变化，煤的性质也发生不断的变化，最终变成无烟煤。
1.煤是植物遗体经过生物化学作用，又经过物理化学作用而转变成的沉积有机矿产，是多种高分子化合物和矿物质组成的混合物。
2.成岩作用：在温度和压力的影响下，泥炭进一步转变为褐煤的过程3.变质作用：由褐煤变为烟煤和无烟煤的过程。
4.成煤作用分为两个阶段：一是植物在泥炭沼泽、湖泊或浅海中不断繁殖，其遗体在微生物的参与下不断分解、化合，聚积的过程。
此阶段起主导作用的是生物地球化学作用。
低等植物经过生物地球化学作用形成腐泥，高等植物形成泥炭，因此成煤的第一阶段可称为腐泥化阶段或泥炭化阶段。
当已形成的泥炭或腐泥，由于地壳的下沉等原因而被上覆沉积物所掩埋时，成煤作用就转化为第二阶段（煤化作用阶段），即泥炭、腐泥在以温度和压力为主的作用下转变为煤的过程。
此阶段包括成岩阶段和变质阶段，此阶段起主要作用的是物理化学作用。
5.煤是由植物而且主要是由高等植物转化而来的。
6.从化学的观点看，植物的有机族组成可以分为四大类：糖类及其衍生物、木质素、蛋白质、脂类化合物。
7.糖类及其衍生物包括纤维素、半纤维素、果胶质等成分。
8.由高等植物形成的煤叫“腐植煤”，由低等植物形成的煤叫“腐泥煤”，由高等植物和低等植物共同形成的煤叫“腐植腐泥煤”。
9.从植物死亡、堆积到转变为煤经过了一系列复杂的演变过程，这个过程称为成煤作用。
包括两个阶段：①泥炭化作用阶段②煤化作用阶段10.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。
11.煤化作用：泥炭、腐泥在以温度和压力为主的作用下转变为煤的过程。
12.煤化作用阶段又包括：①成岩作用阶段②变质作用阶段13.根据变质条件和变质特征的不同，煤的变质作用可以分为：深成变质作用、岩浆变质作用、动力变质作用。
14.影响煤变质作用的因素有：温度、压力和时间。
15.煤层气是赋存在煤层中以甲烷为主要成分、以吸附在煤基质颗粒表面为主、部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体，是煤层本身自生自储式非常规天然气。
煤化工工艺学复习重点第一章1.煤化工：以煤为原料经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料和化学品的过程。
2.比重和容重：煤的比重又称煤的的密度，它是不包括孔隙在内的一定体积的煤的重量与同温度、同体积的水的重量之比口煤的容重又称煤的体重或假比重，它是包括孔隙在内的一定体积的煤的重量与同温度、同体积的水的重量之比。
3.水分：指单位重量的煤中水的含量。
煤中的水分有外在水分、内在水分和结晶水三种存在状态。
一般以煤的内在水分作为评定煤质的指标。
4.水分对煤的加工利用是有害物质：1)在煤的贮存过程中，它能加速风化、破裂，甚至自燃;2)在运输时，会增加运量，浪费运力，增加运费;3)炼焦时，消耗热量，降低炉温，延长炼焦时间，降低生产效率;4)燃烧时，降低有效发热量;在高寒地区的冬季，还会使煤冻结，造成装却困难。
5、1)褐煤：它是煤化程度最低的煤。
其特点是水分高、比重小、挥发分高、不粘结、化学反应性强、热稳定性差、发热量低厂含有不同数量的腐殖酸。
2)长焰煤：它的挥发分含量很高，没有或只有很小的拈结性，胶质层厚度不超过5mm；3)不粘煤：它水分大，没有粘结性，加热时基本上不产生胶质体。
4)弱粘煤：水分大，粘结性较弱，挥发分较高，加热时能产生较少的胶质体，能单独结焦5)气煤：挥发分高，胶质层较厚，热稳定性差。
6)肥煤：具有很好的粘结性和中等及中高等挥发分，加热时能产生大量的胶质体，形成大于25mm的胶质层，结焦性最强口7)焦煤：具有中低等挥发分和中高等粘结性，8)瘦煤：具有较低挥发分和中等粘结性。
9)贫煤：具有一定的挥发分，加热时不产生胶质体。
10)无烟煤：它是煤化程度最高的煤。
第二章1、煤干馏：煤在隔绝空气的条件下，受热分解成煤气、焦油、粗苯和焦炭的过程称为煤干馏(或称炼焦或焦化)。
2、3、低温干馏产品：半焦、煤气、焦油4、干馏产品的影响因素：原料煤、加热终温、加热速度、压力5、6、干馏供热方式:1)外热式(由护墙外部传入热量)2)内热式(借助热载体传热，载体和煤料粗直接接触）第三章1、炼焦煤在焦炉内隔绝空气、加热到1000℃左右、可获得焦炭和化学产品和煤气的过程(又称高温干馏、炼焦)。
煤化学复习资料一、名词解释1、真相对密度：在20℃时，单位体积（不包括煤的所有孔隙）煤的质量与同体积水的质量之比。
2、视相对密度：在20℃时，单位体积（不包括煤粒间的空隙，但包括煤粒内的孔隙）的质量与同体积水的质量之比。
3、反应性：在一定温度下煤与不同气体介质（如二氧化碳、水蒸气、氧气等）相互作用的反应能力。
4、结焦性：在工业条件下将煤炼成焦炭的性能。
5、粘结性：煤在隔绝空气条件下加热时，形成具有可塑性的胶质体，黏结本身或外加惰性物质的能力。
6、热稳定性：块煤在高温下保持原来粒度的性能。
7、煤的风化：靠近地表的煤层受大气和雨水中氧长时间的渗透、氧化和水解，性质发生很大变化的过程。
8、内在水分：煤在一定条件下达到空气干燥状态时所保持的水分。
9、外在水分：在一定条件下煤样与周围空气湿度达到平衡时失去的水分。
10、透光率：煤样和稀硝酸溶液，在100℃（沸腾）的温度下，加热90min后，所产生的有色溶液，对一定波长的光（475nm）透过的百分数。
11、孔隙率：煤粒内部存在一定的孔隙，孔隙体积与煤的总体积之比。
12、高位发热量：由弹筒发热量减去硝酸生成的热和硝酸校正热后得到的发热量。
13、恒容低位发热量：由高位发热量减去水（煤中原有的水和煤中氢燃烧生成的水）的汽化热后得到的发热量。
二、填空1、由高等植物形成的煤称作腐殖煤，由低等植物形成的煤称作腐泥煤。
2、影响变质作用的因素主要有：温度、压力、时间。
3、煤的大分子结构是由多个结构相似的基本结构单元通过桥键连接而成的。
4、由泥炭逐渐转变为岩石状的褐煤的这一过程称为煤的成岩作用。
5、煤的有机显微组分有镜质组、壳质组、惰质组。
6、工业分析将煤分为水分、灰分、挥发分、固定碳四种组分。
7、煤灰中主要的成分有SiO2、Al2O3、Fe2O3、MgO、CaO。
8、胶质体的性质有：热稳定性、透气性、流动性、膨胀性。
9、常见的气化介质有二氧化碳、水蒸气、氧气。
10、粘结性烟煤热解过程分为干燥脱吸、活波分解、二次脱气三个阶段。
绪论煤化学的概念：煤化学是研究煤的生成、组成、结构、性质、分类以及他们之间的相互关系的科学。
煤的主要用途：燃烧、炼焦、气化、低温干馏、加氢液化以及其他深加工产品等。
煤炭的产量逐年增加的原因：钢材、水泥、焦炭、电力、电解铝。
CCT（洁净煤技术）是指在煤炭开采、加工、转化、利用的过程中减少污染和提高效率的新技术的总称。
主要包括①煤炭开采②煤炭加工③煤炭燃烧④煤炭转化⑤污染物排放控制与废弃物处理第一章煤的生成煤的定义：煤是植物遗体经过生物化学作用，又经过物理化学的作用而转变成的沉积有机矿产。
我国的主要聚煤期：新生代中生代古生代（晚古生代、早古生代）植物的有机族可以分为四类1、糖类以及衍生物（碳水化合物）2、木质素3、蛋白质4、脂类化合物（包括脂肪、树脂、蜡质、角质、和孢粉质）成煤环境1、首先需要大量的植物的持续繁衍2、其次是植物遗体不致全部被氧化分解3、地质作用的配合煤炭的成因类型：根据形成的物质基础而划分的煤炭的类型称为成因类型。
主要是：腐植煤、腐泥煤、残植煤、腐植腐泥煤。
煤炭的成煤过程：植物——泥炭——褐煤——烟煤、无烟煤泥炭化煤化作用泥炭的有机组成主要包括：1、腐植酸 2、沥青质 3、未分解或未完全分解的纤维素、半纤维素、果胶质和木质素 4、变化不多的壳质组，如角质膜和孢粉等变质作用因素：影响变质作用的因素主要有温度、压力和时间第二章煤的工业分析和元素分析煤的的组成及其复杂，是由无机组成和有机组成构成的混合物。
无机组成主要包括黏土矿、石英、方解石、石膏、黄铁矿等矿物质和吸附在煤中的水；有机组分主要是由C、H、O、N、S等元素构成的复杂高分子有机化合物的混合物。
工业分析是确定煤化学组组成的最基本方法，他是在规定的条件下，将煤的组分分为水分、灰分、挥发分、固定碳。
煤炭中的水分可分为游离水和化合水。
煤中的游离水是指与煤呈物理态结合的水，它吸附在煤的外表面和内部空隙中。
煤中的游离水可以分为两类，即在常温的大气中易失去的水分和不易失去的水分。
前者称为外在水分，用Mf 表示；后者成为内在水分，用Minf表示。
按照一定的采样标准从商品煤堆、商品煤运输工具或用户煤场等处所采煤样，将应用煤样送到化验室后称为收到煤样，它含有的水分占收到煤样质量的百分数成为煤的全水分或收到基全水分，用Mt或M ar表示。
煤失去外在水分后处的状态称为风干状态或空气干燥状态，失去外在水分的煤样称为风干煤样或空气干燥煤样。
外在水分和内在水分构成了煤的全水分（收到基水分）MHC—最高内在水分：煤的最高内在水分是指煤样在30℃、相对湿度达到96%的条件下吸附水分达到饱和时测得的水分，用MHC符号表示。
测定煤中水分的基本原理（1、首先把煤中的水分驱赶出来 2、对驱赶出来的水分进行计量）1、干燥失重法（烘烤失重法）通常是将煤加热到105~110℃并保持恒温，直至煤样处于恒重时，煤样的失重认为是煤样水分的质量。
2、共沸蒸馏法3、微波干燥法煤中水分和煤化程度的关系：外在水分：一般与煤炭颗粒的外表面积大小有关，粒度越小，外表面积越大，外在水分越高内在水分：从褐煤开始，随煤化程度的增高，内在水分下降，到中等程度的肥煤和焦煤，内在水分最低，此后，随煤化程度的增高，内在水分有所上升。
（原因1、煤的内在水分吸附在煤的孔隙内表面上，内表面越大，吸附水分的能力越强，内水分越高。
2、煤分子结构上极性的含氧官能团数目越多，吸附水分的能力越强）煤的灰分是指煤在一定条件下完全燃烧后得到的残渣，残渣量的多少与测定条件有关。
煤的灰分产率：灰皿中称量1g左右的分析煤样，然后在815℃、空气充足的条件下完全燃烧得到的残渣作为煤的灰分，称量残渣并计算其占煤样质量的百分数，称为煤的灰分产率，用A表示绝对干燥的煤样、灰分产率是不变的。
灰分的来源：1、碳酸盐类矿物质分解2、硫铁矿的氧化3、黏土、石膏脱结晶水4、CaO与SO2的反应煤的挥发分和固定碳：在高温条件下（900℃），将煤隔绝空气加热一段时间，煤的有机质发生热解反应，形成部分小分子化合物，在测定条件下呈气态析出，其余有机质以固态形式残留下来。
由有机质热解形成并呈气态析出的化合物称为挥发物，该挥发物占煤样的百分数称为挥发分或挥发分产率。
以固态形式残留下来的有机质占煤样质量的百分数称为固定碳。
固定碳与煤中的灰分一起形成的残渣称为焦渣。
实际使用中除非特别说明，挥发分均是指干燥无灰基时的数值。
干燥无灰基挥发分用Vdaf表示，由干燥无灰基挥发分换算影响煤挥发分的因素1、测定条件的影响、主要是加热温度、加热时间、加热速度。
2、煤化程度的影响3、成岩类型和煤岩组成的影响煤中矿物质的组成（按矿物质的成因或来源分类）1、外来矿物质：原来不含于煤层中，开采过程中混入，与煤是独立存在的。
2、原生矿物质：是指存在于煤植物中的矿物3、同生矿物（次生矿物）：成煤过程中，由风和流水带到泥炭沼泽中和植物残体一起堆积下来的碎屑物质有害元素：硫、磷、氯、砷、氟等伴生元素：铀、钛、锶、锂、铍、钒等。
构成煤有机质的主要元素C、H、O、N、S。
影响碳含量的因素——随煤化程度的增高，煤中碳元素逐渐增加..碳含量的顺序：惰质组>镜质组>壳质组影响氢含量的因素——随煤化程度的增高呈下降趋势..氢含量的顺序：壳质组>镜质组>惰质组影响氧含量的因素——1、随煤化程度的增高，煤中氧元素迅速下降2、风化后、氧含量增大。
氧含量的顺序：镜质组>惰质组>壳质组影响氮含量的因素..无规律可循煤中硫的存在形态通常以有机硫和无机硫的状态存在。
有机硫So指与煤有机结构相结合的硫，其组成结构非常复杂，主要存在形式有硫醇、硫醚、双硫醚以及呈杂环状态的硫醌和噻吩等。
无机硫主要来自矿物质中各种含硫化合物。
主要有硫化物硫Sp和少量硫酸盐硫S s ，偶尔也有元素硫Sel存在。
可燃硫——有机硫So 、硫化物硫Sp、元素硫Sel不可燃硫（或固定硫）——硫酸盐硫全硫St ＝ Ss＋ Sp＋ Sel＋ So基准换算公式与计算（1）空气干燥基（分析基）：M ad+A ad+V ad+FC ad＝100% 或者M ad+A ad+C ad+H ad+O ad+N ad+S ad ＝100%（2）干燥基（干基）：A d+V d+FC d ＝100%或者A d+C d+H d+O d+N d+S d ＝100%（3）干燥无矿物质基（有机基）：V dmmf+FC dmmf ＝100%或者Cdmmf +Hdmmf+Odmmf+Ndmmf+Sdmmf＝100%第三章煤的物理性质和物理化学性质1、煤的密度分为：真（相对）密度、视（相对）密度和散密度真（相对）密度：在20℃。
单位体积（不包括煤中所有的孔隙）煤的质量和同体积的水的质量的之比，叫做煤的真相对密度，TRD影响因素成因类型、煤岩组成、矿物质、煤化程度。
视（相对）密度：在20℃。
单位体积（仅包括煤的内部孔隙）煤的质量和同体积的水的质量的之比，叫做视的真相对密度，ARD散密度：又称堆密度在20℃。
单位体积（包括煤的内外孔隙和颗粒间的空隙）煤的质量、主要取决于煤的粒度组成和堆积的密实度。
2、机械性质：刻划硬度、显微硬度（椅背图）、可磨性、弹性煤的显微硬度随煤化程度的变化规律：从褐煤开始，显微硬度随煤化程度提高而上升，在碳含量为75 % ～80 %(长焰煤、气煤)之间有一个极大值；此后，显微硬度随煤化程度提高而下降，在碳含量达到85%左右最低；煤化程度再提高，显微硬度又开始上升，到无烟煤阶段，显微硬度几乎随煤化程度提高而直线增加。
硬度变化规律的原因：由于褐煤富含腐植酸和沥青质，这些成分的塑性高硬度小，因此褐煤的显微硬度低，随着煤化程度的逐渐提高，腐植酸的含量迅速的下降，导致煤的显微硬度上升，在碳含量78%左右的烟煤阶段达到极大值。
碳含量大于78%的烟煤阶段，其硬度变化与O/C和C的关系相似。
随着氧原子及氧桥的减少，煤分子间结合力降低同时侧链缩短，使分子的交联力减弱，反应在硬度上就是自不粘煤转为粘结性酶的硬度的渐次降低，在碳含量在87%达到最低点。
此后，煤分子结构的缩合程度迅速的增大，煤结构趋于致密化，分子内部的化学键力远大于分子间力，煤的硬度也随之急剧增大。
3、热性质：质量热容、导热性、热稳定性煤的比热容与煤化程度、水分含量、灰分和温度的变化等因素有关。
热稳定性（TS）：块煤在高温条件下保持原来的粒度的能力。
用途：固定床燃烧或气化用燃煤的重要指标。
与煤化程度的关系：一般褐煤的稳定性差，其次无烟煤，烟煤最好。
4、光学性质：反射率、折射率、透光率、荧光性透光率PM的用途：年轻煤煤化程度指标，用于分类。
一般年轻褐煤的PM小于30％，年老褐煤在30％～50％之间；长焰煤的PM通常大于50％；气煤的PM一般大于90％。
5、电磁性质：导电性、介电常数等与煤化度的关系接触角：是指通过三相接触周边的任何一点，经气---液界面切线构成液体与固体表面的夹角，即为接触角。
通常采用接触角表示煤的润湿性的大小，接触角越大，煤的润湿性越差。
1、对水而言：随煤化程度加深，接触角增大，润湿性降低。
2、对苯而言：随煤化程度加深，接触角减小，润湿性降低。
第四章煤的化学研究煤中官能团：1）含氧官能团：羟基、羧基、羰基、甲氧基、烷基侧链、非活性氧随煤化度的变化规律：OOH ＞OC=O＞OCOOH＞OOCH3随rank增大（Cdaf增大），Ot急剧减小， -OCH3首先消失，其次是-COOH，-OH；C=O减少最慢，在无烟煤中也有 C%＞92%时，煤中所有的氧都以非活性氧形式存在（醚键和杂环氧等）2）含S官能团：分布不很清楚，定性知道有噻吩、硫醚、二硫醚、硫基3）含N官能团：更不清楚，以吡啶环、喹啉环为主，此外有胺基、亚胺基、五元杂环等煤的溶剂抽提——实质是一系列取代过程。
类别温度℃溶剂提取率抽提物目的普通抽提＜100 普通有机溶剂百分之几低分子有机化合物研究粘结性特定抽提＜200 亲核溶剂 20~40% 类基本结构单元研究粘结性热解抽提＞300 多环芳烃 60~90% 煤分解可溶物液化超临界抽提 ~400 普通＞30% 煤分解可溶物液化加氢抽提＞300 供氢溶剂 ~90% 裂解低分有机物液化煤的加氢：在一定条件下，通过化学反应在煤的有机质分子上增加氢元素的比例，以改变煤的分子结构和性质。
用途：制备液体燃料主要化学反应：热解反应、供氢反应、脱杂原子反应、加氢裂解反应、缩聚反应。
煤的氧化：是在一定条件下，氧化剂氧化了煤分子，使结构从复杂到简单的转化过程。
氧化的温度越高、氧化剂越强、氧化的时间越长，氧化产物的分子结构就越简单，从结构复杂的腐植酸到较简单的苯羧酸，直至最后被完全氧化为二氧化碳和水。
分为：煤的表面氧化、煤的轻度氧化、煤的中度氧化、煤的深度氧化、煤的深度氧化、煤的完全氧化氧化的本质：煤的表面氧化：对分子结构无破坏煤的轻度氧化：破坏分子结构中的桥键煤的中度氧化：对芳环进行开环降解煤的深度氧化：降解较完全多环变单环煤的完全氧化：完全反应简化为：表面氧化阶段、再生腐殖酸阶段、苯羧酸阶段煤的风化是指离地表较近的煤层，经受风、雪、雨、露、冰冻、日光和空气中氧等的长时间作用，使煤的性质发生一系列不利变化，如发热量下降、灰分增加、粘结性消失、强度块度下降等，这种现象称为煤的风化。
