[发明专利]一种测定低阶烟煤中有机质总酸性官能团的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种低阶煤总酸性官能团的检测方法，具体来讲是一种用酸碱滴定法测定低阶烟煤有机质总酸性官能团含量的方法。 

技术背景

长焰煤、不粘煤、弱粘煤既属于低阶烟煤又属于非炼焦用煤。长焰煤主要分布在新疆、内蒙、东北；不粘煤则在我国西北和华北普遍分布；弱粘煤最大的生产矿区在大同。褐煤和低阶烟煤的H/C原子比相对较高，它们易于加氢液化，并且H/C原子比越高，液化时消耗的氢越少，通常选H/C原子比大于0.8的煤作为直接液化用煤。煤中挥发分大于35%的煤作为直接液化煤种。换言之，从制取油的角度出发，通常选用高挥发分烟煤和褐煤作液化用煤。与烟煤相比较，褐煤氧含量较高，大部分高于20%，不但增加了氢耗量，而且增加了工业废水的处理量，导致液化成本相对较高。因此低阶烟煤更适合做煤直接液化原料，但低阶烟煤中氧含量也在10%左右，其对煤直接液化的影响研究较少。 

H.N.S.SCHAFER测定低阶煤中总酸性官能团的方法是：0.25g<200目的煤样与47mLBa(OH)₂溶液搅拌24h后过滤，滤饼用5mL去离子水洗涤2次。然后将滤饼与10mL0.2mol/L HClO₄混合煮沸20min后过滤，用10mL蒸馏水洗涤滤饼三次。将滤液配制成100mL，取其中10mL用0.05mol/L Na₂B₄O₇标准溶液滴定，滴定终点由甲基红指示剂确定（滴定至灰绿色）。 

D.J.Allardice等改进了Schafer测定低阶煤中总酸性官能团的方法：0.25g煤样与50mLBaCl₂/Ba(OH)₂缓冲溶液在真空条件下离子交换30min然后过滤，用5mLBaCl₂/NaOH溶液洗涤滤饼3次。然后将滤饼与10mL0.2mol/L盐酸在真空条件下搅拌30min后过滤，用10mL蒸馏水洗涤滤饼三次。将滤液配制成100mL，取其中20mL用0.05mol/LNaOH标准溶液滴定，滴定终点pH值为5。 

Satoru Murata等对褐煤中总酸性官能团含量测定方法如下：0.6g原煤与100mL0.1mol/L盐酸在室温下搅拌24h。酸处理后的煤样再与30mL 0.05mol/LBa(OH)₂室温混合24h，滤液用0.1mol/L盐酸滴定，从而算出Ba(OH)₂消耗量。 

国内最早由杨光地给了较详细的说明；随后戴和武、詹隆也有相似的描述；刘春莲等用超声波恒温水浴法考察了水浴温度95℃和水浴时间4h改进了传统测定煤中总酸性官能团含量的方法；康士刚等也用超声波恒温水法（超声波作用温度50℃和作用时间40min，恒温水浴95℃下加热反应4h）改进了传统测定煤中总酸性官能团含量的方法；周剑林等则考虑了气氛和酸洗对煤中总酸性官能团含量测定的影响。 

但是，国外对褐煤中总酸性官能团含量测定报道较多，烟煤较少。而且，煤与水溶液的润湿性差，试样处理过程中条件控制困难，环境干扰严重，不易控制测定条件，导致测定结果准确性和精密性不理想。 

发明内容

本发明提供一种测定低阶烟煤中有机质总酸性官能团的方法，目的在于针对传统钡值法测定总酸性官能团含量偏高且允许绝对误差较大，利用酸碱滴定法测定低阶烟煤中有机质酸性官能团含量，考察不同浓度和煮沸时间对低阶烟煤中有机质总酸性基含量测定的影响，从而提高测定值的准确性和精确性。 

本发明所提供的一种测定低阶烟煤中有机质总酸性官能团的方法，其所述方法是用一定浓度强碱溶液煮沸一定质量的脱灰煤样一段时间，然后过滤，滤液用标准浓度为0.05mol/L盐酸溶液滴定，滴定终点由酚酞指示剂确定。 

具体方法是用0.05-0.35mol/L氢氧化钠溶液煮沸用量为0.2g的脱灰煤样0.25-2.5h，然后过滤，滤液用标准浓度为0.05mol/L盐酸溶液滴定，滴定终点由酚酞指示剂确定。 

其中，所述脱灰煤样的灰分含量<2.0%。 

所述滴定滤液的处理步骤是： 

①滤液、洗涤滤饼以及洗涤抽滤瓶的蒸馏水体积之和不得超过100mL；

②上述液体转入100mL容量瓶中，配制成100mL溶液；

③用移液管取20mL上述配好的溶液，转移至250mL锥形瓶中待滴定。

所述酚酞指示剂的配制是1g酚酞用无水乙醇溶解，配制溶液至100mL。