煤化学-第02章-煤的生成.pptVIP

第一节 地质年代和主要聚煤期 二、我国的主要聚煤期 第二节 成煤物质 第三节 成煤环境 一、泥炭沼泽的起源 二、煤相的发育 显微组分 矿物组分（显微煤岩类型组合） 与煤级关系不大的某些化学参数 如：硫、氮的含量和镜质组的氢碳比 某些结构特征 工艺类型 煤相 一定的形成环境下所沉积的泥炭物质的表现 是煤的原始成因类型，它取决与泥炭形成时的环境 煤相的表征参数： 不同的煤相类型，成因不同，工艺性质也不相同 煤层的原始性质取决于： 堆积方式（原地生成的、异地生成的） 形成泥炭的植物群落 沉积环境（浅沼，湖沼，微咸水—咸水，富含钙质环境） 养分供给（富养分的，贫养分的） pH值，细菌活动性，硫的供给 泥炭的温度 氧化还原电位（需氧的，厌氧的） 根据沼泽的特征，煤相可分为： 陆地森林沼泽煤相（FTM） 森林沼泽煤相（FM） 芦苇沼泽煤相（RM） 开阔水体沼泽煤相（OM） c ○ 古生代煤 ● 中生代煤 b ○ 古生代煤 ● 中生代煤 在等变质条件下（R0 相近），由于成煤时代不同，煤的活性组分含量、煤粘结指数有不同的变化规律 R = 0.1~1.2%这个等变质阶段煤，当显微组分中活性组分含量相同时，古生代煤的粘结性比中生代煤高 ○ 古生代煤 ● 中生代煤 a 不同成煤时代煤中活性组分的粘结性差异 这不仅反映在粘结性指标上，如G、b(膨胀度)和煤塑性体吉氏最大流动度，而且煤中含硫量也有明显差异。 这说明当煤层的煤阶相同、煤岩组成相近时，两种煤在化学、物理、结构和工艺性质上都存在很大差异。 也说明影响煤质的因素除煤的变质程度和岩相组成外，还有第三个因素-还原程度。 煤的还原程度是影响我国煤性质的另一个成因因素 主要体现在煤的成因类型上。 不同还原程度（类型）的煤由于形成环境及组成上的差异，必然致使煤质发生明显的变化： 强还原煤比弱还原煤： 有较高的氢碳原子比（H/C） 硫含量（St,d） 挥发分产率（Vdaf） 焦油产率（Tardaf） 较强的粘结能力（粘结指数G 和Y 值） 强还原煤是一般较好的直接液化煤 较强还原煤具有较好的粘结能力，是良好的炼焦煤 弱还原煤在这些方面都比强还原煤差 煤的还原程度决定了煤性质上的差异，在不同的煤阶下： 煤的还原程度与煤的自然发火的倾向： 自然发火倾向小 自然发火倾向大 随着研究的深入，对煤还原程度的认识将日益深入，国内外学者对“还原程度”这一客观存在，逐渐取得共识。但还存在一些问题： 煤的还原程度的表征 无法从化学结构上对其差异作出科学的解释 第四节 成煤作用过程 由植物转化为煤要经历复杂而漫长的过程，一般需要几千万年到几亿年的时间 无烟煤 烟煤 褐煤 泥炭（腐泥） 植物 逐步由低级向高级转化 泥炭化作用（腐泥化作用） 煤化作用 成岩作用过程 变质作用过程 一、泥炭化作用与腐泥化作用 （一）泥炭化作用 高等植物死亡后，在生物化学作用下，变成泥炭的过程 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，而且各种组分对于形成泥炭与泥炭进一步转变为成煤的过程均有影响，并在不同程度上决定着煤的性质。 煤的化学组成与性质 化学工艺性质 煤在埋藏过程中的产烃能力 煤的自然发火倾向 第一阶段： 植物遗体中的有机化合物，经过氧化分解和水解作用，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、沥青等。 泥炭化过程中的生物化学作用大致分为两个阶段： 这两个阶段不是截然分开的，在植物分解作用进行不久，合成作用也就开始了 由植物转变为泥炭，在化学组成上发生了质的变化 第二阶段 0 5～10 5～10 20~30 50.00 39.37 1.61 5.61 47.20 莎草 腐植酸 沥青A 蛋白质 木质素 纤维素，半纤维素 O+S N H C 有机组成 % 元素组成 % 植物与泥炭 植物与泥炭化学组成的比较 42.88 0 0 0.39 0.89 26.75 1.20 6.53 65.46 合浦木本泥炭 43.58 3.50 0 0.75 19.59 34.97 2.90 6.35 55.87 桦川草本泥炭 0 1～3 1～7 20.30 50.60 42.10 1.05 6.20 50.15 木本植物 在元素组成上，泥炭中的碳含量比植物中的碳含量高