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在煤热解过程中,依煤质不同会产生一定数量的BTEXN(苯、甲苯、乙基苯、二甲苯、萘)。这些物质在生产、贮存和运送过程中容易释放,造成环境的污染、生态系统的破坏甚至危及到人类的健康。同时,BTEXN又是重要的化工原料,广泛应用于农药、塑料以及合成纤维的生产中。因此从煤焦油中富集并且提取BTEXN等高附加值化学品对环境污染控制和经济的发展具有双重的重要意义。本实验选用H ZSM-5和经Mo、 Ni改性的HZSM-5作为催化剂,利用热解-气质联用仪(Py-GC/MS)作为分析手段,考察了催化剂对煤热解挥发分的催化作用,通过对比催化前后BTEXN的生成和分布规律,获得锡盟褐煤热解挥发分催化转化生成BTEXN最适宜的催化剂种类以及达到BTEXN生产量最大的操作条件,同时,考察了该催化剂对于其他煤阶煤的适应性。得到了以下主要结论：(1)随着锡盟褐煤热解温度从500℃升高到1000℃,BTEXN生成量不断增加。在热解前期,由于煤主要发生裂解反应,因此BTEXN总量增加幅度较大,而在热解后期,缩聚反应开始发生,使得BTEXN总量增加缓慢。BTEXN总量增幅最大温度区间为600-800℃。在相同温度下,褐煤热解生成BTEXN数量低于烟煤(平朔和汾西煤),高于无烟煤(晋城煤)。(2)锡盟煤热解挥发分经HZSM-5催化后,生成BTEXN的最佳催化温度为700℃,锡盟煤与催化剂的最佳质量比为1：0.6。在该条件下BTEXN总量相比原煤热解时增加了3倍。这是由于HZSM-5分子筛具有特殊孔道和酸性位,使得煤热解挥发分产物在经过HZSM-5作用后发生催化裂化、烯烃烷烃的芳构化以及酚类化合物脱羟基反应,从而生成了较多的BTEXN。(3)在700℃下,5%Mo/HZSM-5和5%Ni/HZSM-5均对挥发分产物转化为BTEXN有较强催化作用。锡盟煤热解挥发分产物经以上两种催化剂作用后BTEXN,总量分别增加了3.8倍和3.6倍。由于Mo/HZSM-5具有催化裂化、烯烃烷烃芳构化,酚类的脱羟基作用以及甲烷芳构化作用,Mo/HZSM-5有利于BTEXN各组分的生成,尤其是苯和甲苯的生成量增加最多,分别增加了5.3倍和3.7倍。而Ni/HZSM-5强化了酚类的脱羟基反应,芳香侧链的裂化以及烯烃烷烃的芳构化作用,在催化反应过程中对苯和萘具有高度的选择性,分别使这两种化合物增加了9倍和8.4倍。(4)在700℃下,5%Mo/HZSM-5 和 5%Ni/HZSM-5对不同煤种热解挥发分产物中BTEXN的生成均具有显著的促进作用。不同煤阶煤热解挥发分产物经5%Mo/HZSM-5和5%Ni/HZSM-5催化后,褐煤生成的BTEXN总量高于年轻烟煤,并接近于年老烟煤,煤热解挥发分的催化转化是提高褐煤BTEXN产量的有效方法。