侯冉冉，白宗庆，冯智皓，郭振兴，孔令学，白 进，李 文

(1.中国科学院 山西煤炭化学研究所 煤转化国家重点实验室，山西 太原 030001；2.中国科学院大学，北京 100049)

0 引 言

我国褐煤储量丰富，占探明储量的13%，集中分布在内蒙古东部(如霍林河矿区)和云南(如小龙潭矿区)[1]。褐煤具有氢碳比高、挥发分高以及热反应性强等优点，使其成为热解和直接液化的理想原料。经过相对温和的热解和直接液化过程即可将褐煤转化为液体燃料或高附加值化学品。

褐煤热转化过程(热解、直接液化等)受氢键影响显著，这与褐煤中丰富的含氧官能团尤其是酚羟基和酸性羧基紧密关联。褐煤尤其是年轻褐煤具有氧含量高的特点，其中酸性含氧官能团占比较大，以某云南褐煤为例，酚羟基以及酸性羧基含量分别为4.77和1.11 mol/kg[2]。酸性含氧官能团作为主要的氢键供体与褐煤中邻近的醚键和芳环π电子等结合形成煤中氢键[3-4]；氢键具有饱和性，吡啶等具有一定Lewis碱性的溶剂可在一定程度上打破煤中氢键，并通过静电吸引等作用与褐煤结合形成褐煤-溶剂间氢键。褐煤热解过程受到煤中氢键的巨大影响，前人研究表明煤中氢键能在褐煤热解和直接液化过程中促进低温交联反应的发生，最终导致轻质油品收率的下降以及芳环缩合的加剧[5-7]。褐煤-溶剂间氢键在直接液化过程中的作用与煤中氢键明显不同，是维持油煤浆稳定，保证煤与溶剂充分接触的重要作用力之一。因此充分认识氢键的存在形态以及影响因素并以此为基础运用规律实现氢键的调控，对于实现褐煤的高效清洁利用具有重要意义。……