煤氣化技術(shù)的發(fā)展現狀及研究進(jìn)展

第40卷第5期Vol. 40 No.52012年3月Guangzhou Chemical IndustryMarch. 2012煤氣化技術(shù)的發(fā)展現狀及研究進(jìn)展陳俊峰(南京工程學(xué)院，江蘇南京211167)摘要:從我國能源利用及環(huán)境現狀出發(fā),由潔凈煤技術(shù)概念引出煤氣化技術(shù)的重要性,介紹了當前典型的商業(yè)化運用的煤氣化技術(shù),總結了煤氣化技術(shù)的一-些最新研究進(jìn)展情況,最后展望了未來(lái)我國煤氣化技術(shù)的發(fā)展方向及趨勢。關(guān)鍵詞:潔凈煤技術(shù);煤氣化技術(shù);進(jìn)展中圖分類(lèi)號:TQ546.2文獻標識碼:A文章編號: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隨著(zhù)我國經(jīng)濟的快速發(fā)展,對能源的需求也逐年增大,而煤1.1 煤氣化的反 應機理炭在我國一次能源中占據著(zhù)主導位置,這種情況已持續了幾十煤的氣化反應是典型的氣-固多相反應,反應過(guò)程十分復年并且今后相當長(cháng)- -段時(shí)間內仍然不會(huì )改變。我國在煤炭的綜雜,在氣化爐內先后或同時(shí)發(fā)生氧化燃燒、還原轉化、甲烷化等合利用方面,存在著(zhù)利用效率低、方法單一、污染嚴重等問(wèn)題("，反應。主要反應方程式有:全國80%的煙塵、87%的SO2和67%的NO,來(lái)自于煤的燃一次反應:C +O2→CO2+ 393.7 kJ/mol燒{2) ,這對環(huán)境保護和可持續發(fā)展形成重大威脅。美國于80年C +H,0→CO +H2- 135.0 kJ/mol代最早提出潔凈煤技術(shù)( Clean Coal Technology簡(jiǎn)稱(chēng)CCT,它是旨C + 1/202→C0+ 110.4 kJ/mol在減少污染物排放與提高利用效率的煤炭加工轉化、燃燒和污C + 2H2→CH+ 84.3 kJ/mol染控制技術(shù)的總稱(chēng),是當前世界各國解決環(huán)境問(wèn)題的主導技術(shù)二次反應:C + CO2.→2C0- 173.3 kJ/mol之一,中國政府制定的《中國潔凈煤技術(shù)“九五”計劃和2010年3C +2H,0- +CH, +2C0- 185.6 kJ/mol發(fā)展綱要》中已涵蓋了美國潔凈煤技術(shù)框架的所有內容[)] ,涉及2C0 +O2→2C02+ 566. 6 kJ/mol四個(gè)領(lǐng)域(煤炭加工、煤炭高效潔凈燃燒、煤炭轉化、污染排放控CO +3H2-→CH, + H20+219.3 k]/mol制與廢棄物處理)，包括十四項技術(shù),即:煤炭分選、型煤、水煤1.2 煤氣化的主要 影響因素漿;循環(huán)流化床發(fā)電技術(shù)、增壓流化床發(fā)電技術(shù)整體煤氣化聯(lián)(1)煤結構:一般來(lái)說(shuō)，煤氣化反應的反應性隨煤化度的升合循環(huán)發(fā)電技術(shù);煤炭氣化、煤炭液化、燃料電池;煙氣凈化、電高而降低。不同煤焦與氣化劑的氣化反應性研究表明，氣化反廠(chǎng)粉煤灰綜合利用、煤層甲烷的開(kāi)發(fā)利用、煤矸石和煤泥水的綜應的順序為:褐煤>煙煤及煙煤焦>半焦;合利用、工業(yè)鍋爐和窯爐。其中,煤炭氣化既是配合煤炭液化、(2)氣化溫度:相同的煤焦隨著(zhù)氣化反應溫度的增加,碳轉化工合成、發(fā)展多聯(lián)產(chǎn)系統技術(shù)的基礎,又是整體煤氣化聯(lián)合循化率明顯增加,煤焦完成氣化反應的時(shí)間縮短,即溫度越高,煤環(huán)發(fā)電技術(shù)( ICCC)的關(guān)鍵技術(shù),目前國內研究或工業(yè)化水平與焦的反應活性越好;溫度越低,氣化反應活性越差;國外相比有較大的差距,發(fā)展潛力巨大也最具吸引力。(3)氣化劑:對同一煤焦,在相同的反應條件下,其水蒸氣氣化反應速率比其與CO2氣化反應速率要快一些,這與兩反應過(guò)1煤氣化機理及 影響因素程的活化能有關(guān)中國煤化工煤氣化是使煤與氣化劑(空氣、氧氣或水蒸氣)在一定溫度2煤氣化撲MYHCNMHG和壓力下進(jìn)行反應,煤中可燃部分轉化成可燃氣體,而煤中灰分以廢渣的形式排出。所生成的煤氣經(jīng)過(guò)凈化,可作為燃氣或合煤氣化技術(shù)的研發(fā)已有200多年的歷史,當前世界范圍內大成氣來(lái)合成一系列化學(xué)化工產(chǎn)品[4]。約有十幾種相對成熟且應用較多的煤氣化技術(shù)51。依據氣化溫作者簡(jiǎn)介:陳俊峰( 1983 -) ,男,南京工程學(xué)院助理實(shí)驗師,2008年畢業(yè)于南京工業(yè)大學(xué),碩士學(xué)位。