煤气化技术的发展现状及研究进展

第40卷第5期Vol. 40 No.52012年3月Guangzhou Chemical IndustryMarch. 2012煤气化技术的发展现状及研究进展陈俊峰(南京工程学院，江苏南京211167)摘要:从我国能源利用及环境现状出发,由洁净煤技术概念引出煤气化技术的重要性,介绍了当前典型的商业化运用的煤气化技术,总结了煤气化技术的一-些最新研究进展情况,最后展望了未来我国煤气化技术的发展方向及趋势。关键词:洁净煤技术;煤气化技术;进展中图分类号:TQ546.2文献标识码:A文章编号:1001 -9677(2012)05 -0031 -03Current Status and Progress of Coal Gasification TechnologyCHEN Jun - feng(Nanjing Institute of Technology, Jiangsu Nanjing 211167, China)Abstract: The importance of coal gasification technology was elucidated after the raise of clean coal technology con-ception based on the energy utilization and environment situation in China. Some typical industrialized coal gasificationtechnologies were reviewed, and the latest progress of coal gasification technology was summarized. Finally, the develop-ment orientation and trend of coal gasification technology were presented.Key words: clean coal technology; coal gasification technology; progress随着我国经济的快速发展,对能源的需求也逐年增大,而煤1.1 煤气化的反 应机理炭在我国一次能源中占据着主导位置,这种情况已持续了几十煤的气化反应是典型的气-固多相反应,反应过程十分复年并且今后相当长- -段时间内仍然不会改变。我国在煤炭的综杂,在气化炉内先后或同时发生氧化燃烧、还原转化、甲烷化等合利用方面,存在着利用效率低、方法单一、污染严重等问题("，反应。主要反应方程式有:全国80%的烟尘、87%的SO2和67%的NO,来自于煤的燃一次反应:C +O2→CO2+ 393.7 kJ/mol烧{2) ,这对环境保护和可持续发展形成重大威胁。美国于80年C +H,0→CO +H2- 135.0 kJ/mol代最早提出洁净煤技术( Clean Coal Technology简称CCT,它是旨C + 1/202→C0+ 110.4 kJ/mol在减少污染物排放与提高利用效率的煤炭加工转化、燃烧和污C + 2H2→CH+ 84.3 kJ/mol染控制技术的总称,是当前世界各国解决环境问题的主导技术二次反应:C + CO2.→2C0- 173.3 kJ/mol之一,中国政府制定的《中国洁净煤技术“九五”计划和2010年3C +2H,0- +CH, +2C0- 185.6 kJ/mol发展纲要》中已涵盖了美国洁净煤技术框架的所有内容[)] ,涉及2C0 +O2→2C02+ 566. 6 kJ/mol四个领域(煤炭加工、煤炭高效洁净燃烧、煤炭转化、污染排放控CO +3H2-→CH, + H20+219.3 k]/mol制与废弃物处理)，包括十四项技术,即:煤炭分选、型煤、水煤1.2 煤气化的主要 影响因素浆;循环流化床发电技术、增压流化床发电技术整体煤气化联(1)煤结构:一般来说，煤气化反应的反应性随煤化度的升合循环发电技术;煤炭气化、煤炭液化、燃料电池;烟气净化、电高而降低。不同煤焦与气化剂的气化反应性研究表明，气化反厂粉煤灰综合利用、煤层甲烷的开发利用、煤矸石和煤泥水的综应的顺序为:褐煤>烟煤及烟煤焦>半焦;合利用、工业锅炉和窑炉。其中,煤炭气化既是配合煤炭液化、(2)气化温度:相同的煤焦随着气化反应温度的增加,碳转化工合成、发展多联产系统技术的基础,又是整体煤气化联合循化率明显增加,煤焦完成气化反应的时间缩短,即温度越高,煤环发电技术( ICCC)的关键技术,目前国内研究或工业化水平与焦的反应活性越好;温度越低,气化反应活性越差;国外相比有较大的差距,发展潜力巨大也最具吸引力。(3)气化剂:对同一煤焦,在相同的反应条件下,其水蒸气气化反应速率比其与CO2气化反应速率要快一些,这与两反应过1煤气化机理及 影响因素程的活化能有关中国煤化工煤气化是使煤与气化剂(空气、氧气或水蒸气)在一定温度2煤气化扑MYHCNMHG和压力下进行反应,煤中可燃部分转化成可燃气体,而煤中灰分以废渣的形式排出。所生成的煤气经过净化,可作为燃气或合煤气化技术的研发已有200多年的历史,当前世界范围内大成气来合成一系列化学化工产品[4]。约有十几种相对成熟且应用较多的煤气化技术51。依据气化温作者简介:陈俊峰( 1983 -) ,男,南京工程学院助理实验师,2008年毕业于南京工业大学,硕士学位。