褐煤“高水分、高灰分、高氧含量、低热值”的属性使得褐煤的利用受到很大的限制,直接液化工艺将褐煤转化为液体燃料及含氧精细化学品,利用了褐煤的高挥发分和高氧含量性质,增加了褐煤利用的附加价值。本论文以呼伦贝尔褐煤为原料,探讨了在不同液化温度、液化时间、及有/无催化剂Fe₇S₈存在的情况下,褐煤中氧在液化油（Oil-O）、沥青质和前沥青质（PAA-O）、气相产物（Gas-O）、液化残渣（THFI-O）、以及水（H₂O-O）中的传递、分配及转化规律,揭示了液化油中酚类化学品的生成规律。含氧官能团的研究利用化学滴定法对羧基和酚羟基进行定量分析,结合FTIR对羰基和醚键进行研究,运用元素分析仪对氧进行定量分析,主要研究结论如下:1.无催化剂时,温度450℃反应时间60 min时,煤的转化率和油收率分别为75.80 wt%和31.28 wt%;在相同条件下添加3 wt%催化剂Fe₇S₈后,煤的转化率和油收率可达88.71 wt%和49.29 wt%。2.Oil-O。酚是液化油中氧的主要赋存形态,主要酚类产物含量由高到低顺序为邻甲酚>间、对甲酚>苯酚。无催化剂时,300℃可以检测到有间、对甲酚和1-萘酚的生成;添加3 wt%催化剂Fe₇S₈后,200℃已经有酚类物质生成,主要为邻甲酚。此外,酚类化合物的最大收率相比未添加催化剂时增长了40.58%,这主要是由于催化剂Fe₇S₈的加入提高了氢自由基的产生速率,减少了酚羟基的缩聚反应,进而提高了酚类产品的收率。3.H₂O-O。迁移至H₂O-O的比例随液化温度的升高和反应时间的延长呈先增加后降低的趋势。无催化剂时,温度450℃,时间30 min时,H₂O-O达到最大值36.05 wt%;添加3 wt%催化剂Fe₇S₈后,H₂O-O在温度达到450℃时达到最大值20.32 wt%。4.PAA-O。液化温度为450℃且无催化剂时,羧基和酚羟基的含量随反应时间的增加而减小,羰基和醚键的含量呈上升趋势,最终PAA中的含氧官能团以羰基和醚键为主。有/无催化剂对PAA-O的变化规律没有影响。5.THFI-O。随着液化温度的升高和反应时间的延长,THFI中的含氧官能团部分分解生成气体产物,部分迁移至PAA和Oil中。有/无催化剂情况下,液化反应结束时醚键为THFI-O的主要存在形式,这种由官能团的转化形成的芳香醚键结构稳定,不利于的反应进行。6.Gas-O。氧的赋存形态为CO和CO₂,有/无催化剂对Gas-O的含量影响不大。综上,当液化工艺条件为:温度450℃,氢气初压6 MPa,反应时间为60 min时,添加3 wt%Fe₇S₈后能显著降低迁移至H₂O-O的比例,提高迁移至Oil-O的比例,酚类产品中氧的占比为5.5 wt%,表明有可能从油中提取酚类含氧化合物。研究结果为工业化的进一步应用提供了理论基础。