煤化学汇总
煤化学知识点
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。
煤化学知识点总结
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。
煤化学复习总结
《煤化学》基本资料1.一次能源：指直接取自自然界没有经过加工转换的各种能量和资源，它包括：原煤、原油、天然气、油页岩、核能、太阳能、水力、风力、潮汐能、地热、生物质能和海洋温差能等；二次能源：由一次能源经过加工转换以后得到的能源产品，称为二次能源，例如：电力、蒸汽、煤气、汽油、柴油、液化石油气、酒精、沼气和焦炭等。
2.煤炭综合利用工艺方法有干馏、气化、液化、炭素化与煤基材料和煤基化学品。
3.洁净煤技术是关于减少煤炭开采和利用过程中污染，提高煤炭利用效率的煤炭加工、燃烧、转化和污染控制等一系列燃烧用煤新技术的总称。
4.根据成煤植物不同煤主要分为腐殖煤（由高等植物形成）和腐泥煤（由低等植物和少量浮游生物形成），按照煤化度不同，腐殖煤分为泥炭、褐煤、烟煤和无烟煤。
5.煤化度与变质程度异同：煤化程度指泥炭在成煤诸因素共同作用下所达到的化学成熟程度；煤变质程度指成岩后的褐煤在地质化学作用下向烟煤、无烟煤转变的过程。
两个概念描述成煤过程的起点和范围不同，煤化度的起点是泥炭，描述的是煤化作用全过程；变质作用描述起点是褐煤，仅仅描述煤的变质作用阶段。
同：都受温度、压力和时间影响，结果都形成无烟煤。
6.煤的生成过程：也叫腐殖煤生成过程，即成煤植物在泥炭沼泽中持续地生长和死亡，其残骸不断堆积，在漫长的过程中经过复杂的生物化学、地球化学、物理化学作用和地质作用逐渐演化成泥炭、褐煤、烟煤、无烟煤的过程。
煤的这一转化全过程也可称为成煤作用。
成煤过程大致可分为泥炭化作用阶段和煤化作用阶段。
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；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。
7.希尔特定律：煤的变质程度具有垂直分布规律，即在同一煤田大致相同的构造条件下，随着埋藏深度的增加煤的挥发分逐渐减少，变质程度逐渐增加。
大致深度每增加100m，煤的挥发分Vdaf减少2.3％左右，这个规律。
煤化工考试重点总结范文
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！。
煤化学
煤的裂隙 • 煤的裂隙定义：是指煤在形成过程中 由于受到自然界中各种应力的影响是 煤层或煤块产生了裂隙现象，按裂隙 的成因不同，可分为内生裂隙和外生 裂隙两种。
• 煤的内生裂隙： • 在煤化作用过程中，煤中凝胶化物质受温度和 压力的影响，体积均匀收缩产生内张力，从而 形成的裂隙。它主要出现在光亮煤和镜煤条带 中，其特点是：①垂直或大致垂直层理；②裂 隙面较平坦，常伴有眼球状的张力痕迹；③有 裂隙方向大致相互垂直的两组，其中一组较发 育，为主要内生裂隙组，另一组稀疏为次要内 生裂隙组；④在中变质烟煤中最发育，而在褐 煤和无烟煤中不发育。由于内生裂隙的发育与 煤变质程度有关，光亮煤条带单位长度中的内 生裂隙数目可作为煤变质程度的标志。
断口的宏观和微观观察 • 断口分析的实验基础 是对断口表 面的宏观形貌和微观结构特征进行直 接观察和分析。通常把低于40倍的 观察称为宏观观察，高于40倍的观 察称为微观观察。
•
对断口进行宏观观察的仪器主要是 放大镜(约10倍)和体视显微镜（从 5～50倍）等。在很多情况下,利用宏 观观察就可以判定断裂的性质、起始 位置和裂纹扩展路径。但如果要对断 裂起点附近进行细致研究，分析断裂 原因和断裂机制，还必须进行微观观 察。
煤的其物理性质
煤的颜色
褐煤、烟煤 、无烟煤
• 煤的颜色的定义：是指新鲜煤块表 面的自然色彩，是煤对不同波长可见 光吸收的结果。 • 煤的颜色随着煤的变质程度的增高而 变化，从褐煤的褐色、深褐色、黑褐 色到烟煤的黑色、深黑色在到无烟煤 的灰黑色、刚灰色。
煤的水分、矿物质和风化程度也会影响 煤的颜色 • 煤中的水分能使煤的颜色加深，但 矿物质却能使煤的颜色变浅。所以同 一矿井的煤，如其颜色越浅，则表明 它的灰分也越高。用煤的粉色更能准 确反映煤的颜色
煤化学复习重点总结
第二章煤的生成一、腐植煤的成煤作用过程1、从植物死亡，堆积到转变为煤经过一系列复杂的演变过程，此过程称为成煤作用。
成煤作用可划分为两个阶段：即泥炭化作用和煤化作用。
（1）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。
（2）煤化作用：泥炭在以温度和压力为主的作用下变化为煤的过程。
2、煤化作用包括成岩作用和变质作用两个连续的过程。
在温度和压力影响下，泥炭进一步变为褐煤（成岩作用），再由褐煤变为烟煤和无烟煤（变质作用）。
褐煤影响煤变质的因素主要有温度、压力和时间。
第三章煤岩学一、煤岩学研究方法分为宏观研究法和微观研究法。
宏观方法：肉眼或放大镜观察；微观方法：用显微镜研究；二、煤的显微组分，按其成因和工艺性质的不同可分为镜质组、壳质组、惰性组三大类，研究煤结构时一般采用镜质组作为研究对象。
第四章煤的结构一、煤的结构包括大分子结构和物理空间结构。
1、煤大分子结构：多个相似的“基本结构单元”通过桥键连接而成的，这种基本结构单元分为分规则和不规则两部分。
（1）规则部分由几个或十几个苯环、脂环、氢化芳香环及杂环（含氮、氧、硫等元素）缩聚而成，称为基本结构单元的核或芳香核。
（2）不规则部分是连接在核周围的烷基侧链和各种官能团（含氧、硫、氮官能团）；含氧官能团：羟基、羧基、羰基、甲氧基、醚键；含硫官能团：硫醇、硫醚、二硫醚、硫醌、杂环醚；含氮官能团：六元杂环、吡啶环、喹啉环；2、煤结构模型的分为化学结构模型和物理结构模型。
化学结构模型：Fuchs Given、Wiser、本田、Shinn结构模型等；物理结构模型：Hirsch模型、交联模型、两相模型、单相模型；二、煤大分子结构的现代概念1、煤是三维空间高度交联的非晶质的高分子缩聚物；2、结构单元的核心是缩合芳香核；3、结构单元的周边有不规则部分；4、结构单元之间由桥键连接；5、氧、氮、硫的存在形式；6、低分子化合物；7、煤化程度对煤结构的影响第五章煤的工业分析和元素分析一、煤是由无机组分和有机组分组成。
煤化学重点
第一章1、概念：煤化学2、中国能源构成有何特点？其发展趋势是什么？第二章1、概念：煤，泥炭化作用，煤化作用，成岩作用，变质作用，煤层气，腐植煤，腐泥煤，2、植物是成煤的主要原始物质。
从化学观点看，植物的有机族组成可以分为4类。
煤由堆积在沼泽中的植物遗体转变而成。
3、成煤植物对煤炭性质的影响有哪些？煤层气的特性。
4、成煤作用过程。
（重点）第三章1、概念：2、煤中低分子化合物可分为两类。
3、煤分子结构单元是如何构成的？单元之间如果构成大分子？随煤化程度的提高，煤分子结构呈现怎样的规律性变化。
4、重点：第一节煤的大分子结构煤大分子结构的基本概念，核随煤化程度的变化规律，烷基侧链和官能团及桥键随煤化程度的变化规律，第四节煤分子结构理论的基本观点。
第四章煤的岩石组成1、概念：2、腐植煤煤层通常用肉眼可以将煤区分为四种宏观煤岩成分。
通常按平均光泽的强弱划分出四种宏观煤岩类型。
目前我国煤的显微组分分类按三大组来划分。
煤中常见的矿物主要有四类。
3、煤的各种显微组分的反射率在煤化过程中的变化规律。
第五章煤的化学组成1、概念：灰分，挥发分，固定碳，2、工业分析是在规定条件下将煤的组成划分为四种组分。
煤灰成分。
煤中有机质的元素组成。
3、内在水分、灰分、挥发分和固定碳在煤化过程中的变化规律。
煤中主要元素随煤化程度的变化规律。
煤中有机质族组成的抽提方法。
煤质分析指标的基准换算。
4、第一节煤的工艺分析（重点）第六章煤的物理性质和物理化学性质1、概念：真相对密度，比热容，透光率，润湿性，2、煤的比热容随煤化程度的升高而减小。
煤的导电性属于什么范围。
接触角越大，润湿性越差。
矸石表现为亲水性，煤一般为疏水性。
煤的孔隙的成因类型。
3、真相对密度的影响因素。
煤的显微硬度随煤化程度的变化规律及原因。
煤的润湿性随煤化程度有何变化规律，为什么？煤的润湿热主要与哪些因素有关？煤的孔隙率随煤化程度的变化规律？为什么？第七章煤的化学性质1、概念：煤的风化，2、煤炭自燃过程分为3个阶段，具备4个条件。
煤化学必备知识.概要
Coal Chemistry
造气人必备部分
一、煤的种类、特征与生成
概 述
煤是由远古植物残骸没入水中经 过生物化学作用，被地层覆盖并经过 物理化学与化学作用而形成的有机生 物岩。 煤生成过程中的成煤植物来源与 成煤条件的差异造成了煤种类的多样 性与煤基本性质的复杂性。
1.1
煤的种类和特征 腐泥煤
（2） 腐泥煤：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： 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)集而成。 （4）腐植腐泥煤：由高等植物、低等植物共同形成的煤。
1.3.5、成煤的环境和条件
煤炭的生成，必须有气候、生物、地理、 地质等条件的相互配合，才能生成具有工业利 用价值的煤炭矿藏。这些条件包括： （1） 大量植物的持续繁殖 (生物、气候的 影响)； （2）植物遗体不能完全腐烂－－适合的堆 积场所 (沼泽、湖泊等)； （3）地质作用的配合（地壳的沉降运动－ －形成上覆岩层和顶底板－－多煤层）。
低等植物：蘑菇
高等植物：松树
1.3.3、植物的主要化学组成
（1）碳水化合物 （2）木质素 （3）蛋白质 （4）脂类化合物
1.3.4、煤炭的成因类型
根据形成煤炭的物质基础划分煤炭的类型称为成因类型。主 要是：腐植煤、腐泥煤、残植煤和腐植腐泥煤。 （1）腐植煤 ：由高等植物经过成煤过程中复杂的生化和地质变化 作用生成。
（2）变质作用
在褐煤向烟煤、无烟煤转化的进程 中 ，由于地质条件和成煤年代的差异， 使煤处于不同的转化阶段。煤的这种转 化阶段称为煤化程度，有时称为变质程 度，或煤级。 按煤化程度由低到高依次是： 褐煤→烟煤（长焰煤、气煤、 肥煤、焦煤、瘦 煤、贫煤）→无烟煤
煤化学资料
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。
煤化学重点
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。
煤化学复习(全)
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。
煤的变质作用使褐煤向烟煤、无烟煤演化，也可能进一步变质，形成石墨。
煤化学知识点(期末考试)
第一章煤的种类、特征与生成1、泥炭化作用泥炭化作用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、沼气和少量氮.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,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,二者同时发生和进行导致物质成分和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和地质变化作用生成。
(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.煤化作用的因素：1、温度（最重要的影响因素)；2、时间;3、压力（压力因素虽阻碍化学反应，但却引起煤的物理结构发生变化.)3、煤化作用特点：(1）.煤在连续地系列演化过程中,可明显地显现出增碳化（相对）趋势（特点）（2）.随着煤化作用进程,煤的有机分子表现为结构单一化趋势（3）。
煤化学知识整理
二、煤分类的指标 ◆反映煤化程度的指标：反映煤化程度的指标主要有干燥无灰基挥发分 （Vdaf）、干燥无灰基氢元素含量（Hdaf）、目视比色透光率（PM）、 恒湿无灰基高位发热量（Q gr, maf）等。此外，在研究煤质时，还经常 用到碳元素含量（Cdaf）、镜质组最大反射率（Rmax）等。 ◆反映粘结性的指标：煤的分类中反映煤的粘结性指标，主要有粘结指 数GRI、胶质层最大厚度Y、奥亚膨胀度b。
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100
100
煤加氢的反应历程
8、煤中元素含量随煤化程度的变化规律
煤 种 泥 炭 年轻褐煤 年老褐煤 长焰煤 气 煤 肥 煤 焦 煤 瘦 煤 贫 煤 无烟煤 1 无烟煤 2 无烟煤 3 腐泥煤 表4－1 煤中元素随煤化程度的变化规律 Cdaf，% Hdaf，％ Odaf，％ 55～62 5.3～6.5 27～34 60～70 5.5～6.6 20～23 70～76.5 4.5～6.0 15～20 77～81 4.5～6.0 10～15 79～85 5.4～6.8 8～12 82～89 4.8～6.0 4～9 86.5～91 4.5～5.5 3.5～6.5 88～92.5 4.3～5.0 3～5 88～92.7 4.0～4.7 2～5 89～93 3.3～4.0 2～4 93～95 95～98 75～80 2.0～3.2 0.8～2.0 6.5～7.0 2～3 1～2 – Ndaf，％ 1～3.5 1.5～2.5 1～2.5 0.7～2.2 1～1.2 1～2 1～2 0.9～2 0.7～1.8 0.8～1.5 0.6～1.0 0.3～1.0 –
煤化学总结
一、中国煤炭开采利用史
魏晋时期
宋代
（开采利用初步发展） （开采技术、应用、规模兴旺发达）
元代
明代
（代替木材的主要燃料） （形成独具特色的开采技术）
煤化学
1、定义：煤科学的一个分支，是研究煤生成、 组成、结构、性质、分类、转化过程 和 合理利用的一个学科。
2、发展：开创
鼎盛 衰落和复兴
3、研究成果：直接液化技术、温克勒炉、费 拖合成液烃技术
成岩
变质
植物
泥炭 褐煤 烟煤、无烟煤
四、主要成煤期 古气候因素
影响因素 古植物因素
古地理因素
古构造因素
五、煤成气
1、定义 广义：集中式和分散式的腐殖型有机物在成 煤过程中形成的可燃气体。 狭义：单纯的由煤层生成的可燃气体。
2、分类：煤层气、煤出气。 3、煤成气发生率与变质程度的关系（如P35
图）
第一章、煤的种类、特征与生成
一、煤的种类 按成煤植物的种类不同分为： 腐泥煤：低等植物和少量浮游生物生成 腐殖煤：高等植物形成 腐殖腐泥煤：上述两种的混合体
泥炭：植物向煤转变的过度产物。
褐煤：泥炭沉积后脱水、压实转变为有机生物 岩的 初期产物。
烟煤：因燃烧时有烟而得名，其煤化度低于无烟煤高 于褐煤。
1、泥炭化阶段
第一阶段：植物遗体在多氧的条件下进行氧化 和水解作用，一部分变为水和气体;另一部 分变为简单有机化合物，进一步合成腐植酸。
第二阶段：在缺氧条件下生成泥炭，在形成泥
炭的过程中此阶段至关重要。？
泥炭化阶段
强氧化
丝炭化作用
弱氧化以至还原
胶化作用
泥炭的有机质：腐植酸、沥青 质、未分解或尚未完全分解的 植物族组成、变化不大的植物 稳定组分。
煤化学总结
有机显微组分的命名方法： 有机显微组分的命名方法： (1)国际硬煤（烟煤）显微组分的分类与命名：侧重化学工艺性质 镜质组、壳质组及惰性组 (2)中国烟煤显微组分的分类与命名：研究和应用两个方面 镜质组、半镜质组、惰质组及壳质组 (3)我国冶金系统炼焦煤显微组分的分类与命名：煤应用（炼焦） 镜质组、半镜质组、稳定组、丝质组及矿物硬度与煤化程度的关系
（二）煤的可磨性（HGI) （了解） 指煤被磨碎成粉的难易程度。 这是一个与标准煤比较而得出的相对指标。 测定方法广泛采用哈特格罗夫法 哈特格罗夫法。 哈特格罗夫法
（三）煤的抗碎强度（了解） 指一定粒度的煤样自由落下后破碎的能力。
可磨性与抗碎强度的区别：从试验方法加以区别 煤的可磨性将煤磨成细粉，该指标对于非炼焦煤的制粉工艺较 合适； 利用煤的抗碎强度测定的煤的脆度所用粒度范围与炼焦煤较为 接近，该指标对于炼焦煤的制粉工艺较合适； 五、煤的热性质（了解） 煤的热性质 （一）煤的比热容（质量热容） 煤的比热容（质量热容） 在一定温度范围内，单位质量的煤，温度升高1℃所需要的热量， 称为煤的比热容，也称煤的热容量，kJ/（kg. ℃）或J/(（g. ℃）。
二、煤样的制备（了解） 煤样的制备 4.缩分：将试样分成具有代表性的几部分，使一份或多份留下 缩分：将试样分成具有代表性的几部分， 缩分 来用于煤样分析的操作过程。 来用于煤样分析的操作过程。
堆锥四分法 人工缩分法 棋盘缩分法
九点缩分法
机械缩分法
二分器
煤质分析中常用的基准和符号（了解） 三、 煤质分析中常用的基准和符号 1.煤质分析中常用基准 煤质分析中常用基准 所谓基准（简称“基”）就是表示分析结果是以什么状态下的煤样 为基础而得出的。 1）空气干燥基（air dried basis） 简称空干基，指以与空气湿度达到平衡状态的煤为基准， 表示符号为ad。 2）干燥基（dry basis） 指以假想无水状态的煤为基准，表示符号为d 。
煤化学汇总
煤化学汇总————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期：一1.煤是由什么物质形成的?答：煤是由植物(尤其是高等植物）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？答:组成:碳水化合物( carbohydrates ）、木质素（ ligninｓ）、蛋白质( ｐrｏteｉns ) 、脂类化合物( ｌｉｐids/lipｉdic compouｎds )贡献:木质素>碳水化合物>脂类化合物>蛋白质原因：数量上,碳水化合物最多,木质素次之,蛋白质和脂类化合物较少；结构上，木质素、脂类化合物结构较稳定，碳水化合物、蛋白质易分解。
3.为什么木质素对成煤作用的贡献最大？答：含量仅次于碳水化合物；结构为三维空间大分子,抵抗微生物分解的能力较强,且结构中含有酚类的结构,具有杀菌作用,所以木质素更容易在成煤过程中保存下来。
4.为什么木质素抗微生物分解能力较强?答:结构为三维空间大分子,且结构中含有酚类的结构,具有杀菌作用,所以抵抗微生物分解的能力较强。
5.什么是腐泥煤、什么是腐植煤？答：腐泥煤：主要由湖沼或浅水海湾中藻类等低等植物形成。
腐植煤:由高等植物经过成煤过程中复杂的生化和地质变化作用生成。
6.高等植物和低等植物在化学组成上的区别是什么？答：低等植物主要由蛋白质和碳水化合物组成，脂肪含量比较高，没有木质素;高等植物以纤维素、半纤维素和木质素为主,植物的角质层、木栓层、孢子和花粉中还含有大量的脂类化合物。
7.煤炭形成需要哪些条件？（1）大量植物的持续繁殖 (生物、气候的影响)ﻫ（２)植物遗体不能完全腐烂－－适合的堆积场所 (沼泽、湖泊等)ﻫ（3)地质作用的配合(地壳的沉降运动－-形成上覆岩层和顶底板－－多煤层）8.什么是沼泽?按水的补给来源分,沼泽分为几类？答：沼泽是在一定的气候、地貌和水文条件下,常年积水或极其潮湿的地段，内有大量植物生长和堆积。
煤化学-复习要点汇总
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。
煤化学复习总结
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_第七章_煤的化学性质
第七章煤的化学性质第一节煤的氧化性质一、不同氧化条件下煤的氧化产物煤的氧化是研究煤结构和性质的重要方法，同时又是煤炭加工利用的一种工艺。
煤的氧化是在氧化剂作用下煤分子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。
常用的氧化剂有:高锰酸钾、重铬酸钠、双氧水、空气、纯氧、硝酸等。
煤的氧化可以按其进展的深度或主要产品划分为外表氧化、轻度氧化中度氧化、深度氧化和完全氧化。
(一)煤的外表氧化氧化条件较弱，一般是在100 ℃以下的空气中进展，氧化反响发生在煤的外外表，主要形成外表碳氧络合物。
这种络合物不稳定，易分解为CO、CO2和H2O等。
煤经氧化后易于碎裂，外表积增加，使氧化加快。
煤的外表氧化虽然氧化程度不深，但却使煤的性质发生较大的变化，如热值降低、黏结性下降甚至消失、机械强度降低等，对煤的工艺应用有较大的不利影响。
(二)煤的轻度氧化1.轻度氧化条件及产物氧化条件有所增强，一般是在100～300 ℃的空气或氧气中氧化、100～200 ℃的碱溶液中用空气或氧气氧化或在80～100 ℃的硝酸溶液中氧化。
氧化的产物主要是可溶于碱液的高分子有机酸，称为再生腐植酸。
再生腐植酸与煤中的天然腐植酸结构和性质相似，通过研究再生腐植酸可以得到煤结构的信息，同时，腐植酸又有许多用途，如作为肥料使用，可刺激植物生长、改进土壤、蔬菜病虫害防治、饲料添加剂等;在工业上可用做锅炉除垢剂、混凝土减水剂、硬水软化剂、型煤黏结剂、水煤浆添加剂等。
泥炭、褐煤、风化煤被碱所抽提的物质称为腐植酸。
腐植酸具有弱酸性，它不是单一的化合物，是由多种结构相似但又不一样的高分子羟基芳香酸所组成的复杂混合物。
它的组分既不具有塑性，也不具有弹性，而是一种高分子的非均一缩聚物。
它既不溶解于水，又不结晶，是一种无定形的高分子胶体。
按腐植酸在不同溶剂中的溶解度和颜色，一般可分成三个组分，即黄腐酸、棕腐酸和黑腐酸(见图7-1)。
煤的化学组成和分子结构
煤的化学组成和分子结构煤中有机物主要由碳、氢、氧和少量氮、硫和磷等元素构成,各种煤所含的主要元素组成见表2-2-03。
表2-2-03 煤的元素组成一、煤的种类（按炭化程度分）1.泥煤（草煤、泥炭）8380~10500kJ/kg2.褐煤10500~16700kJ/kg3.烟煤21000~29400kJ/kg4.无烟煤（白煤）21000~25200kJ/kg二、煤的化学组成1.碳C C +O2=CO2 +33900kJ/kg2.氢H H +O2=HO2 +142400kJ/kg1）化合氢：与氧化合形成结晶水的氢。
不能燃烧放热。
2）自由氢：未与氧结合的氢。
与其他元素（C、S）构成可燃化合物。
3.硫S S+O2=SO2 +10500kJ/kg1）有机硫—燃烧形成→SO22）无机硫↗黄铁矿硫→燃烧形成→SO2↘硫酸盐→灰渣4.氧和氮（O、N）5.水分W↗内在水分：干燥除去水分→外在水分：风干↘结晶水：高温除去6.灰分A：灰熔点三、成分表示方法：（煤的元素分析法）1.应用基y（为基准）2.分析基f3.干燥基g4.可燃基r第二节煤的使用性能一、煤的工业分析：1.挥发物V2.水分W3.固定碳C GD4.灰渣AC GD=100-（W+A+V）二、煤的发热量（一）概念1.定义：单位质量或体积燃料完全燃烧时所发出的热量。
2.分类↗高位发热量Q gw:含水蒸气凝结时的热量↘低位发热量Q dw（二）计算公式P91.工业分析法：2.元素分析法：↗杜隆公式↘门捷列夫公式3.高低发热量的换算：三、煤的物理、化学性质（一）物理性质：1.比重：1~1.8t/m3随炭化程度而加大。
2.比热：0.84~1.67kJ/kg℃随炭化程度而减少。
3.导热系数：0.232 ~0.348w/m℃随炭化程度而加大。
（二）化学性质：1.粘结性、结焦性2.耐热性3.反应性、可燃性四、工业要求：（燃烧用）Q y dw=5500~6000kcal/kgV f >20%S g≯4%A g<50%灰熔点>1200℃煤的化学成分主要是碳和氢，还含有少量氧、氮、硫。
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一1.煤是由什么物质形成的？答：煤是由植物（尤其是高等植物）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？答：组成：碳水化合物（ carbohydrates ）、木质素（ lignins ）、蛋白质（ proteins ）、脂类化合物（ lipids/lipidic compounds ）贡献：木质素>碳水化合物>脂类化合物>蛋白质原因：数量上，碳水化合物最多，木质素次之，蛋白质和脂类化合物较少；结构上，木质素、脂类化合物结构较稳定，碳水化合物、蛋白质易分解。
3.为什么木质素对成煤作用的贡献最大？答：含量仅次于碳水化合物；结构为三维空间大分子，抵抗微生物分解的能力较强，且结构中含有酚类的结构，具有杀菌作用，所以木质素更容易在成煤过程中保存下来。
4.为什么木质素抗微生物分解能力较强？答：结构为三维空间大分子，且结构中含有酚类的结构，具有杀菌作用，所以抵抗微生物分解的能力较强。
5.什么是腐泥煤、什么是腐植煤？答：腐泥煤：主要由湖沼或浅水海湾中藻类等低等植物形成。
腐植煤：由高等植物经过成煤过程中复杂的生化和地质变化作用生成。
6.高等植物和低等植物在化学组成上的区别是什么？答：低等植物主要由蛋白质和碳水化合物组成，脂肪含量比较高，没有木质素；高等植物以纤维素、半纤维素和木质素为主，植物的角质层、木栓层、孢子和花粉中还含有大量的脂类化合物。
7.煤炭形成需要哪些条件？（1）大量植物的持续繁殖 (生物、气候的影响)（2）植物遗体不能完全腐烂－－适合的堆积场所 (沼泽、湖泊等)（3）地质作用的配合（地壳的沉降运动－－形成上覆岩层和顶底板－－多煤层）8.什么是沼泽？按水的补给来源分，沼泽分为几类？答：沼泽是在一定的气候、地貌和水文条件下，常年积水或极其潮湿的地段，内有大量植物生长和堆积。
（1）按水分补给来源的不同，可划分为三种类型：低位沼泽：主要由地下水补给、潜水面较高的沼泽；高位沼泽：主要以大气降水为补给来源的泥炭沼泽；中位沼泽或过渡沼泽：兼有低位沼泽和高位沼泽的特点，其水源部分由地下水补给，部分又由大气降水补给的沼泽。
9.什么是成煤作用？它包括哪几个阶段？答：由植物转化为腐植煤要经历复杂而漫长的过程，经过复杂的生物、物理、化学作用转变成煤的过程。
可分为泥炭化作用和煤化作用。
10.什么是煤化程度？答：在褐煤向烟煤、无烟煤转化的进程中，由于地质条件和成煤年代的差异，使煤处于不同的转化阶段。
煤的这种转化阶段称为煤化程度，有时称为变质程度，或煤级(rank)。
11.什么是泥炭？什么是泥炭化作用？答：植物经过生物化学作用，组织器官基本消失，细胞结构遭到破坏，变成颗粒细小、含水量极大、呈胶泥状的膏状物——泥炭。
高等植物死亡后，在生物化学作用下，变成泥炭的过程称为泥炭化作用。
在这一阶段，植物首先在微生物作用下，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。
12.从植物到泥炭，发生了哪些重大变化？其本质是什么？答：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；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。
本质：生物化学作用过程。
13.泥炭化作用可分为哪几个阶段？（多氧、缺氧），各阶段的化学变化有何特点？（生物化学、分解、再化合）答：一、植物遗体暴露在空气中或在沼泽浅部的多氧条件下，由于喜氧细菌和真菌等微生物的作用，植物遗体中的有机化合物，经过氧化分解和水解作用。
一部分被彻底破坏，变成气体和水；另一部分分解为简单的化学性质活泼的化合物，它们在一定条件下可化合成为腐植酸，而未分解的稳定部分则保留下来。
二、在沼泽水的覆盖下，出现缺氧条件，喜氧微生物被厌氧细菌所替代。
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。
14.为什么在泥炭沼泽中，植物遗骸不会被完全分解？（水、酸性、杀菌成分）答：（1）泥炭沼泽水的覆盖，使正在分解的植物遗体逐渐与大气隔绝，进入弱氧化或还原环境。
（2）微生物要在一定的酸碱度环境中才能正常生长。
在泥炭化过程中，植物分解形成酸性产物，使沼泽水变为酸性，则不利于喜氧细菌的生存。
所以泥炭的酸度越大，细菌越少，植物的结构就保存得越完好。
（3）有的植物本身就具有防腐和杀菌的成分，如高位沼泽泥炭藓能分泌酚类，某些阔叶树有丹宁保护纤维素，某些针叶树含酚，并有树脂保护纤维素，都使植物不致遭到完全破坏。
15.泥炭的成分有哪些？有机质中包括哪些？（腐植酸、沥青质、木质素、脂类及植物残体）答：泥炭主要由有机物、矿物质和水组成，其中含水量70%～90%，矿物质含量随泥炭产地不同差异很大。
有机物的组成包括以下几个部分：（1）腐植酸：它是泥炭中最主要的成分。
腐植酸是高分子羟基芳香羧酸所组成的复杂混合物，具有酸性，溶于碱性溶液而呈褐黑色，它是一种无定形的高分子胶体，能吸水而膨胀。
（2）沥青质：它是由合成作用形成的，也可以由树脂、蜡质、孢扮质等转化而来。
沥青质溶于一般的有机溶剂。
（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）变化不多的稳定组分，如角质膜、树脂和孢粉等。
16.由高等植物形成煤，要经历哪些过程和变化？答：泥炭化作用和煤化作用。
泥炭化作用参见11~15题煤化作用：煤化作用包括成岩作用和变质作用两个连续的过程。
成岩作用diagenesis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。
变质作用 metamorphism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。
17.煤化程度由高到低，煤种的序列是什么？答：无烟煤、贫煤、贫瘦煤、瘦煤、焦煤、肥煤、1/3焦煤、气肥煤、气煤、1/2中黏煤、弱黏煤、不黏煤、长焰煤、褐煤。
18.泥炭化作用、成岩作用和变质作用的本质是什么？答：泥炭化作用本质：生物化学作用成岩作用本质：物理化学作用变质作用本质：化学作用19.变质作用有哪几种类型？请解释深成变质作用的特点（垂直分布、水平分带）答：煤的变质作用可以分为深成变质作用、岩浆变质作用和动力变质作用三种类型。
特点：垂直分布：指在同一煤田大致相同的构造条件下，随着煤层埋深的增加，煤的挥发分逐渐减少，变质程度逐渐增加。
水平分带规律：因为在同一煤田中，同一煤层或煤层组原始沉积时沉降幅度可能不同，成煤后下降的深度也可能不同。
这一煤层或煤层组在不同深度上变质程度也就不同，反映到平面上即为变质程度的水平分带规律。
20.希尔特定律？（水平或近似水平煤层的不同煤层表现出的规律）；水平分带规律是指同一倾斜煤层中的规律。
答案参见19题21.什么是岩浆变质作用？答：在岩浆作用下发生的变质作用，可分为区域岩浆热变质作用和接触变质作用两种类型。
区域岩浆热变质作用：是指聚煤坳陷内有岩浆活动，岩浆及其所携带气液体的热量可使地温场增高，形成地热异常带，从而引起煤的变质作用。
接触变质作用：是指岩浆直接接触或侵入煤层，由于其所带来的高温、气体、液体和压力，促使煤发生变质的作用。
22.区域热变质和接触热变质的区别？答：前者岩浆与煤层不接触，后者岩浆与煤层接触。
23.什么是动力变质作用？答：动力变质作用是指由于褶皱及断裂运动所产生的动压力及伴随构造变化所产生的热量促使煤发生变质的作用。
根据对构造挤压带煤的研究证明，动压力具有使煤的发热量降低、比重增大、挥发分降低等特点。
煤田地质研究表明，地壳构造活动引起的煤的异常变质范围一般不大，一条具有几十米至百余米断距的压扭性断裂，引起煤结构发生变化的范围不过几十米。
因此动力变质只是局部现象。
24.影响煤变质作用的因素有哪些？其中最关键的因素是什么？为什么？答：影响煤变质的因素主要有温度、压力和时间。
温度的影响促成煤变质作用的主要因素是温度。
温度过低（<50～60℃），褐煤的变质就不明显了，如莫斯科煤田早石炭世煤至今已有3亿年以上，但仍处于褐煤阶段。
通常认为，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。
因为变质作用的实质是煤分子的化学变化，温度高促进了化学反应速度的提高。
时间的影响时间是影响煤变质的另一重要因素。
时间因素的重要性表现在以下两个方面：第一，在温度、压力大致相同的条件下，受热时间越长，煤化程度越高。
第二，煤受短时间较高温度的作用或受长时间较低温度（超过变质临界温度）作用，可以达到相同的变质程度。
压力的影响压力可以使煤压实，孔隙率降低，水分减少；并使煤岩组分沿垂直压力的方向作定向排列。
静压力促使煤的芳香族稠环平行层面作有规则的排列。
尽管一定的压力有促进煤物理结构变化的作用，但只有化学变化才对煤的化学结构有决定性的影响。
人工煤化实验表明，当静压力过大时，由于化学平衡移动的原因，压力反而会抑制煤结构单元中侧链或基团的分解析出，从而阻碍煤的变质。
因此，人们一般认为压力是煤变质的次要因素。
25.什么是煤层气？煤层气的主要成分是什么？答：煤层气是赋存在煤层中以甲烷（CH4）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。
主要成分：甲烷。
不含乙烷、丙烷等烃类，还含有二氧化碳、氮气等气体。
二1、煤大分子结构单元是如何构成的？结构单元之间如何构成煤的大分子？答：研究表明，煤大分子结构单元类似于聚合物的聚合单体，它可分为规则部分和不规则部分。
规则部分由几个或几十个苯环、脂环、氢化芳香环及杂环（含氮、氧、硫等元素）缩聚而成，称为基本结构单元的核或芳香核；不规则部分则是连接在核周围的烷基侧链和各种官能团。
多个结构相似的“基本结构单元”通过桥键连接而成煤的大分子。
桥键是连接相邻基本结构单元的原子或原子团。
2、随煤化程度的变化，煤分子结构呈现怎样的规律性变化？答：随着煤化程度的提高，构成核的环数不断增多，连接在核周围的侧链和官能团数量则不断变短和减少。