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长期以来,我国能源消费结构以煤为主,煤的热解是实现低变质烟煤高效清洁转化的重要途径,然而,煤的结构及其热解机理尚未得到充分认识,制约着煤的转化应用,因此,研究煤的结构和热解具有重要意义;预处理能有效调变煤的组成及理化性质,调控煤热解产物分布,进而有助于认识及揭示煤结构和热解行为之间的匹配关系;煤热解焦油中芳烃含量较多,利用芳烃制备高附加值化学品可实现煤焦油的深加工和精细化发展。本文首先通过工业分析和元素分析、FTIR、XRD、XPS、13C CP/MAS SSNMR、1H MAS SSNMR、BET、粒径分析、SEM表征对神东煤（SD）的结构进行分析;利用四氢呋喃溶剂抽提对SD煤中低分子化合物的含量和组成进行研究,并通过Thermal gravimetric analysis（TGA）、Gray-King格金（G-K）和Pyrolysis-gas chromatography/mass spectrometry（Py-GC/MS）考察低分子化合物存在对SD煤热解特性的影响;其次,采用不同预处理的方法（气氛热预处理、水热预处理和四氢萘溶剂预处理）调变SD煤的结构、理化性质进而影响其热解特性;最后,探索了热解焦油关键组分—芳烃化合物的转化利用,以萘为模型化合物,对其进行选择性催化加氢制备高值化学品四氢萘。主要结论如下:（1）SD煤的平均缩环数为1.988,SD煤在脂肪碳区-CH2-含量约占82%,在含氧官能团区乙醚键C-O、芳香醚键C-O和C=O的比例约为2:1:11,SD煤微晶结构参数层间距离、层片的堆砌高度、芳香层片直径和芳香层数分别为1.832（?）、14.688（?）、20.852（?）和9.017,SD煤中氮的主要存在形式为吡啶型氮和吡咯型氮,两者约占氮含量的81.01%,有机硫的主要存在形式为砜型硫和亚砜型硫,SD煤的芳碳率为55.67%,脂碳率为29.97%,芳香尺寸为0.224,平均亚甲基链碳数为1.817,烷链支化度为29.83%,芳环取代度为51.92%;以13C CP/MAS SSNMR实验谱图为参照标准,其他表征结果为辅尝试构建了SD煤分子结构模型。（2）SD煤中低分子化合物的含量为3.88%,其中含氧化合物在低分子化合物中的含量超过60%;四氢呋喃抽提过程中会破坏煤中弱的非共价键,促使煤中平均孔径增大,从而易于挥发分的逸出,抽提后SD中煤不饱和羧基含量降低显著,热解活性和G-K焦油收率降低,热解挥发分中的轻质组分含量降低。（3）Py-GC/MS对SD煤的一步和分步快速热解试验表明,将热解挥发分的量与其相对含量相乘来修正挥发分的含量,随着SD煤一步热解温度的增加SD煤热解挥发分的组成含量增加,可更好地解释SD煤在不同热解温度下热解挥发分的含量变化;SD煤中含氧结构在700℃之前可被完全破坏,SD煤热解挥发分中单环芳烃的一个生成途径可能是酚类化合物的脱羟基反应,萘可能来源于多环芳烃的开环或单环芳烃的环化,对甲酚可能来源于邻甲酚的异构化或苯酚的烷基化。（4）结合TGA、G-K和Py-GC/MS热解装置的特点,进行SD煤热解过程及机理研究;三种热解装置的半焦收率大小依次为G-K（76.35 wt%）>TG（73.11 wt%）>Py（70.03 wt%）,由缩合反应和二次反应引起的G-K半焦收率的增量分别为3.08 wt%和3.24 wt%;快速热解断裂煤结构的能力更强,慢速热解过程中烯烃会加氢生成为烷烃;G-K热解过程中可能发生的二次反应有烷烃以及酯类化合物的断裂、单环芳烃和低碳烯烃的缩合成环、芳环开环、三环芳烃的异构化、芳烃和羧酸化合物的加氢反应。（5）气氛热预处理过程中煤样会发生脂肪链的断裂、芳环侧链的脱落及芳环结构的缩合,气氛热预处理后煤中低分子化合物含量降低,羧基含量显著降低,煤化程度增加;300℃、6 MPa H2气氛下热预处理后煤样（H2-300-6）结构变化明显,G-K热解焦油收率较高,H2-300-6煤样分子结构模型化学式为:C182H156O36N2S。（6）与气氛热预处理煤（T-SD）相比,水热预处理煤（HT-SD）具有更高的挥发分、氢含量、芳香醚含量和热解焦油收率,热解挥发分中酚类化合物含量增加,芳香尺寸XBP值略有下降;采用Vdaf/Taryield值来反映煤热解过程中二次反应的强度,预处理可减弱T-SD和HT-SD煤热解过程中的二次反应,尤其是T-SD煤。（7）四氢萘溶剂预处理后煤样W200-600和W600-800的净失重增加,热解半焦和气体收率增加,热解水收率降低,THN-250和THN-300煤样的热解焦油收率增加;四氢萘溶剂预处理后煤样热解挥发分中脂肪烃含量降低,芳香烃和含氧化合物含量增加,多环芳烃含量降低明显。（8）氧化态4wt%NiO-20wt%MoO3/Al2O3是制备四氢萘的最佳催化剂,在200℃,8 h和6 MPa下萘的转化率和四氢萘的选择性分别为95.62%和99.75%;与还原态和硫化态4wt%NiO-20wt%MoO3/Al2O3催化剂相比,氧化态4wt%NiO-20wt%MoO3/Al2O3催化剂具有更大的孔容、孔径和总酸量,活性金属分散更为均匀;NiO-MoO3/Al2O3催化剂可发挥NiO对萘的高活性和MoO3对四氢萘的高选择性。