关于煤炭的化学结构

煤化学结构的研究一直是煤炭化学工作者关注的重点，通过在分子水平上了解煤的结构，能够设计出合适的转化条件。对煤炭大分子进行适当裁剪，可以使转化过程中得到的产物不至于过分复杂，利于分离精制。

长期以来人们一直认为煤炭的化学结构对煤直接液化才具有重要的指导意义，而对煤的气化不是十分重要。但近年的研究成果表明煤的化学结构研究成果对煤的气化同样具有重要的指导意义，比如现在普遍将煤气化分成热解、氧化、气化、灰反应等几种简单的反应模式来研究，其中热解产物的氧化反应是气化所需热量的主要来源，因为是均相反应，速度远大于焦炭的氧化，而真正的气化反应实际是焦炭的转化反应，反应速度取决于焦炭芳香结构中边缘地带突出的与氢连接的芳碳，由于中心位置的碳原子相互之间要形成完整的六电子共轭体系，处于边缘处碳原子p轨道上的电子结合得反而比较松散，因而反应活性最高。在焦炭、石墨这样的结构中，反应活性最高的是具有之字形结构的芳碳，处于椅式结构中的芳碳活性次之。此外煤炭样品中较高的灰分以及灰分对碳原子的遮盖作用等也会对煤气化反应产生很大的影响，至于气化反应中灰的最终形成和排灰带热对整个气化工艺的影响则更是一门艰深的学问。