1.煤的气化发展简介

作为占我国能源资源70%的煤炭，能否加快推进煤炭气化产业，在减少环e799bee5baa6e79fa5e98193e4b893e5b19e31333332633561境污染的前提下释放更大的能效出来，这无疑对"十一五"发展规划的起步具有重要的战略意义。

目前，在国内火力发电是重头。据国家发改委副主任张国宝披露，截至去年，在国内总装机容量中，煤电占73.9%，水电占24.5%，核电占1.6%。

至于可再生资源发电，其所占的比重微乎其微。 一份数据表明，煤炭火力发电站的能源利用率一般为48%至50%，使用煤炭气化发电技术可把能源利用率提高大约几个百分点到十几个百分点不等。

而煤炭气化过程中产生的氮氧化物和硫化物等有害气体也将比直接燃烧煤炭减少20%以上。 我国煤炭气化的正式起步始于上个世纪80年代。

当时，在徐州、唐山、山东等10余个矿区先后进行试验。从2000年起，山东新汶矿务局煤炭气化步入产业化应用，实现了连续稳定生产中热值煤气，供民用及内燃机发电。

此前唐山刘庄煤矿煤气主要用于工业锅炉燃烧。 一般说来，煤炭气化分为地上与地下气化两种。

前者以煤炭作为原料，以氧或氢作气化介质，控制氧化程度，使煤炭转化成为一氧化碳、氢和甲烷等可燃性气体。后者的原理与前者基本一致，区别仅在于是在未经开采的煤层中进行。

由于地下气化集建井、采煤、地面气化三大工艺为一体，通过对煤的热作用及化学作用而产生可燃气体，可作为燃料、化工原料、城市煤气或用于提取氢气与建设坑口电厂发电，具有安全性好、投资少、效益高、污染少等特点，目前深受世界各国重视。 从目前进展看，我国地下气化技术仍处于工业试验阶段，不尽如人意。

专家分析指出：产业化进程停滞，技术难题尚未破，政策措施不到位，这三大问题是导致上述结果的直接原因。 煤炭地下气化的目的在于应用和产业化。

近几年来，国内不少企业，这其中不乏煤炭的大型企业，纷纷看好煤炭地下气化技术，但煤炭价格的不断飚升，效益唾手可获，因此"继续挖煤"，不愿意冒太大的风险，投资止步不前。 据调查，煤炭地下气化在实现商业化前必须攻克五大难点，这就是气化炉型与结构、单炉产量服务年限与成本、提高煤气质量与数量、地下气化炉密闭与安全、地下气化炉气化工艺测控。

对地下气化的研究，一般需要建立煤炭气化试验研究基地。选择1~2个有代表性的煤种（烟煤、无烟煤等）、煤层（厚度、倾角等）和用户（民用燃料、发电、化工原料）作为试验基地，开展多项技术攻关与研究。

但缺乏支持力度，尚为空白。 相关资料显示，在国际上，煤炭地下气化技术，俄罗斯、美国、德国和日本处于领跑者的地位。

据悉，美国的煤炭气化技术现拥有移动床气化装置、流体床气化装置、夹带气化装置三大类。而煤炭的综合气化装置具有第二代气化技术的特点，能确保发电厂机组发电能力达到100兆瓦至300兆瓦，可与现有的商业性发电厂竞争。

开发煤炭气化复合发电技术是日本电力公司的主攻方向。这是指首先在气化炉里用1600℃到1800℃的高温把煤炭气化，使之推动燃气轮机发电；然后，再利用废气废热制造水蒸气，推动蒸汽轮机发电。

据统计，我国排放的二氧化硫的90%、氮氧化物的70%来自燃煤，这其中50%左右来自火电厂，电厂每发1000瓦时火电向大气中排放0.1公斤二氧化硫。在去年，其排放总量接近1600万吨。

按此速度，到2025年前后，我国二氧化硫排放量将超过美国，居全球第一。 为此，专家再次发出呼吁，煤炭深加工及煤炭气化刻不容缓，它不仅是我国未来能源产业的重要出路，更是当前减少大气污染的重要途径。

2.关于煤炭化学链气化技术 应该着重考虑哪些

煤炭气化技术虽有很多种不同的分类方法，但一般常用按生产装置化学工程特征分类方法进行分类，或称为按照反应器形式分类。

气化工艺在很大程度上影响煤化工产品的成本和效率，采用高效、低耗、无污染的煤气化工艺（技术）是发展煤化工的重要前提，其中反应器便是工艺的核心，可以说气化工艺的发展是随着反应器的发展而发展的，为了提高煤气化的气化率和气化炉气化强度，改善环境，新一代煤气化技术的开发总的方向，气化压力由常压向中高压（8.5 MPa）发展；气化温度向高温（1500~1600℃）发展；气化原料向多样化发展；固态排渣向液态排渣发展。

3.煤的气化,间接液化,干馏是否属于化学变化

煤的气化产生含有CO、H2、CH4等可燃气体和CO2、N2等非可燃气体.煤 的间接液化技术是先将煤全部气化成合成气，然后以煤基合成气（一氧化碳和氢气）为原料，在一定温度和压力下，将其催化合成为烃类燃料油及化工原料和产品的工艺，包括煤炭气化制取合成气、气体净化与交换、催化合成烃类产品以及产品分离和改制加工等过程.煤化工的重要过程之一.指煤在隔绝空气条件下加热、分解，生成焦炭（或半焦）、煤焦油、粗苯、煤气等产物的过程.按加热终温的不同，可分为三种：900~1100℃为高温干馏，即焦化；700~900℃为中温干馏；500~600℃为低温干馏（见煤低温干馏）.煤的干馏是属于化学变化 而石油分馏 蒸馏 是物理变化，石油裂解，裂化主要是化学变化。

4.煤炭的气化原理

煤炭气化 中国洁净煤技术网 煤炭气化是指煤在特定的设备内，在一定温度及压力下使煤中有机质与气化剂（如蒸汽/空气或氧气等）发生一系列化学反应，将固体煤转化为含有CO、H2、CH4等可燃气体和CO2、N2等非可燃气体的过程。

煤炭气化时，必须具备三个条件，即气化炉、气化剂、供给热量，三者缺一不可。图见：/cct/upinstrimg/200310301232321.gif 气化过程发生的反应包括煤的热解、气化和燃烧反应。

煤的热解是指煤从固相变为气、固、液三相产物的过程。煤的气化和燃烧反应则包括两种反应类型，即非均相气-固反应和均相的气相反应。

不同的气化工艺对原料的性质要求不同，因此在选择煤气化工艺时，考虑气化用煤的特性及其影响极为重要。气化用煤的性质主要包括煤的反应性、粘结性、结渣性、热稳定性、机械强度、粒度组成以及水分、灰分和硫分含量等。

煤炭气化工艺可按压力、气化剂、气化过程供热方式等分类，常用的是按气化炉内煤料与气化剂的接触方式区分，主要有：1） 固定床气化：在气化过程中，煤由气化炉顶部加入，气化剂由气化炉底部加入，煤料与气化剂逆流接触，相对于气体的上升速度而言，煤料下降速度很慢，甚至可视为固定不动，因此称之为固定床气化；而实际上，煤料在气化过程中是以很慢的速度向下移动的，比较准确的称其为移动床气化。2） 流化床气化：它是以粒度为0-10mm的小颗粒煤为气化原料，在气化炉内使其悬浮分散在垂直上升的气流中，煤粒在沸腾状态进行气化反应，从而使得煤料层内温度均一，易于控制，提高气化效率。

3） 气流床气化。它是一种并流气化，用气化剂将粒度为100um以下的煤粉带入气化炉内，也可将煤粉先制成水煤浆，然后用泵打入气化炉内。

煤料在高于其灰熔点的温度下与气化剂发生燃烧反应和气化反应，灰渣以液态形式排出气化炉。4） 熔浴床气化。

它是将粉煤和气化剂以切线方向高速喷入一温度较高且高度稳定的熔池内，把一部分动能传给熔渣，使池内熔融物做螺旋状的旋转运动并气化。目前此气化工艺已不再发展。

以上均为地面气化，还有地下气化工艺。煤炭气化技术广泛应用于下列领域：1）作为工业燃气 一般热值为1100-1350大卡热的煤气，采用常压固定床气化炉、流化床气化炉均可制得。

主要用于钢铁、机械、卫生、建材、轻纺、食品等部门，用以加热各种炉、窑，或直接加热产品或半成品。2）作为民用煤气 一般热值在3000-3500大卡，要求CO小于10%，除焦炉煤气外，用直接气化也可得到，采用鲁奇炉较为适用。

与直接燃煤相比，民用煤气不仅可以明显提高用煤效率和减轻环境污染，而且能够极大地方便人民生活，具有良好的社会效益与环境效益。出于安全、环保及经济等因素的考虑，要求民用煤气中的H2、CH4、及其它烃类可燃气体含量应尽量高，以提高煤气的热值；而CO有毒其含量应尽量低。

3）作为化工合成和燃料油合成原料气 早在第二次世界大战时，德国等就采用费托工艺（Fischer-Tropsch）合成航空燃料油。随着合成气化工和碳-化学技术的发展，以煤气化制取合成气，进而直接合成各种化学品的路线已经成为现代煤化工的基础，主要包括合成氨、合成甲烷、合成甲醇、醋酐、二甲醚以及合成液体燃料等。

化工合成气对热值要求不高，主要对煤气中的CO、H2等成分有要求，一般德士古气化炉、Shell气化炉较为合适。目前我国合成氨的甲醇产量的50%以上来自煤炭气化合成工艺。

4）作为冶金还原气 煤气中的CO和H2具有很强的还原作用。在冶金工业中，利用还原气可直接将铁矿石还原成海棉铁；在有色金属工业中，镍、铜、钨、镁等金属氧化物也可用还原气来冶炼。

因此，冶金还原气对煤气中的CO含量有要求。5）作为联合循环发电燃气 整体煤气化联合循环发电（简称IGCC）是指煤在加压下气化，产生的煤气经净化后燃烧，高温烟气驱动燃气轮机发电，再利用烟气余热产生高压过热蒸汽驱动蒸汽轮机发电。

用于IGCC的煤气，对热值要求不高，但对煤气净化度-如粉尘及硫化物含量的要求很高。与IGCC配套的煤气化一般采用固定床加压气化（鲁奇炉）、气流床气化（德士古）、加压气流（Shell气化炉）广东省 加压流化床气化工艺，煤气热值2200-2500大卡左右。

6）作煤炭气化燃料电池 燃料电池是由H2、天然气或煤气等燃料（化学能）通过电化学反应直接转化为电的化学发电技术。目前主要由磷酸盐型（PAFC）、熔融碳酸盐型（MCFC）、固体氧化物型（SOFC）等。

它们与高效煤气化结合的发电技术就是IG-MCFC和IG-SOFC，其发电效率可达53%。7）煤炭气化制氢 氢气广泛的用于电子、冶金、玻璃生产、化工合成、航空航天、煤炭直接液化及氢能电池等领域，目前世界上96%的氢气来源于化石燃料转化。

而煤炭气化制氢起着很重要的作用，一般是将煤炭转化成CO和H2，然后通过变换反应将CO转换成H2和H2O，将富氢气体经过低温分离或变压吸附及膜分离技术，即可获得氢气。8）煤炭液化的气源 不论煤炭直接液化和间接氧化，都离不开煤炭气化。

煤炭液化需要煤炭气化制氢，而可选的煤炭气化工艺同样包括固定。