无烟煤微生物成气中间代谢产物组成及其转化

发布时间：2017-08-23 08:45

  本文关键词：无烟煤微生物成气中间代谢产物组成及其转化

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【摘要】：研究了煤生物成气过程中中间产物的变化规律与成气过程的相互关系。以10 kg沁水盆地山西寺河矿的无烟煤为底物,以寺河矿区煤层气井口出水为菌源,进行了煤生物成气模拟实验,利用气相色谱-质谱联用对不同成气阶段发酵液中间产物进行了分析。实验发现煤生物成气有2个主要的产气周期,芳香环、杂环化合物和苯衍生物在反应初期转化为VFA等,发生在第1个产气周期;而长链烷烃的生成有2个高峰期,分别对应2个产气周期。根据煤生物成气模拟实验中间代谢产物的实验结果,进一步选取乙酸钠、丙酸钠、丁酸钠、己酸为底物,仍以同一煤层气井口出水为菌源,进行产气实验模拟,结果显示乙酸、丙酸、丁酸可以产气,而己酸则对成气呈现抑制作用。以底物计算甲烷产生效率为丁酸丙酸≈乙酸,丁酸约为乙酸和丙酸的4倍;而以碳数计算时甲烷产生效率则为丁酸乙酸丙酸,丁酸约为乙酸的2倍,说明不同的有机酸产甲烷时可能存在有机酸碳数奇偶性的差异。以上结果表明,VFA和长链烷烃在煤生物成气中发挥着重要的作用,而有关煤生物成气中VFA和长链烷烃的生成和转化以及其对成气的影响尚需进一步研究。
【作者单位】： 山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司煤与煤层气共采国家重点实验室;河南理工大学资源环境学院;河南理工大学中原经济区煤层(页岩)气河南省协同创新中心;
【关键词】： 煤 生物成气 代谢产物 VFA 长链烷烃
【基金】：山西省煤炭联合基金资助项目(2013012016) 河南省高校科技创新团队资助项目(16IRTSTHN014) 河南省科技攻关资助项目(152102310330)
【分类号】：TD841
【正文快照】： 微生物代谢中间产物的生成和转化是煤生物成气研究的重要内容。目前,普遍采用经典厌氧发酵理论解释煤生物降解成气过程,即复杂有机物(煤)中的聚合物或单体化合物首先被发酵分解为脂肪酸、有机酸、醇类等化合物,然后这些中间代谢产物被进一步降解,形成产甲烷底物,例如小分子酸，

本文编号：724106