煤炭氣化技術(shù)必將會(huì)迎來(lái)廣闊的發(fā)展空間??

煤氣化是清潔、高效利用煤炭的主要途徑之一，長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐表明，在各種煤炭轉(zhuǎn)化技術(shù)中，煤氣化是應(yīng)優(yōu)先考慮的一種加工方法。它是煤基化學(xué)品、煤基液體燃料、合成天然氣、IGCC發(fā)電、制氫、燃料電池、多聯(lián)產(chǎn)等工藝為基礎(chǔ)。因此發(fā)展煤炭產(chǎn)業(yè)，首先要提高煤氣化技術(shù)水平。

先進(jìn)的煤氣化技術(shù)不僅可以極大地降低在燃燒排放過(guò)程中對(duì)大氣環(huán)境的污染程度，而且也可以在一定程度上提高煤炭的利用效率，其在煤炭直接液化、煤炭間接液化、煤炭化工、燃料電池等方面起到了至關(guān)重要的作用，具有一定的顯示意義。

煤炭氣化技術(shù)廣泛應(yīng)用于下列領(lǐng)域：

1、作為工業(yè)燃?xì)?/span>

一般熱值為1100-1350大卡熱的煤氣，采用常壓固定床氣化爐、流化床氣化爐均可制得。主要用于鋼鐵、機(jī)械、衛(wèi)生、建材、輕紡、食品等部門，用以加熱各種爐、窯，或直接加熱產(chǎn)品或半成品。

2、作為民用煤氣

一般熱值在3000-3500大卡，要求CO小于10%，除焦?fàn)t煤氣外，用直接氣化也可得到，采用魯奇爐較為適用。與直接燃煤相比，民用煤氣不僅可以明顯提高用煤效率和減輕環(huán)境污染，而且能夠極大地方便人民生活，具有良好的社會(huì)效益與環(huán)境效益。出于安全、環(huán)保及經(jīng)濟(jì)等因素的考慮，要求民用煤氣中的H2、CH4、及其它烴類可燃?xì)怏w含量應(yīng)盡量高，以提高煤氣的熱值;而CO有毒其含量應(yīng)盡量低。

3、作為化工合成和燃料油合成原料氣

早在第二次世界大戰(zhàn)時(shí)，德國(guó)等就采用費(fèi)托工藝(Fischer-Tropsch)合成航空燃料油。隨著合成氣化工和碳-化學(xué)技術(shù)的發(fā)展，以煤氣化制取合成氣，進(jìn)而直接合成各種化學(xué)品的路線已經(jīng)成為現(xiàn)代煤化工的基礎(chǔ)，主要包括合成氨、合成甲烷、合成甲醇、醋酐、二甲醚以及合成液體燃料等。

化工合成氣對(duì)熱值要求不高，主要對(duì)煤氣中的CO、H2等成分有要求，一般德士古氣化爐、Shell氣化爐較為合適。目前我國(guó)合成氨的甲醇產(chǎn)量的50%以上來(lái)自煤炭氣化合成工藝。

4、作為冶金還原氣

煤氣中的CO和H2具有很強(qiáng)的還原作用。在冶金工業(yè)中，利用還原氣可直接將鐵礦石還原成海棉鐵;在有色金屬工業(yè)中，鎳、銅、鎢、鎂等金屬氧化物也可用還原氣來(lái)冶煉。因此，冶金還原氣對(duì)煤氣中的CO含量有要求。

5、作為聯(lián)合循環(huán)發(fā)電燃?xì)?/span>

整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電(簡(jiǎn)稱IGCC)是指煤在加壓下氣化，產(chǎn)生的煤氣經(jīng)凈化后燃燒，高溫?zé)煔怛?qū)動(dòng)燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電，再利用煙氣余熱產(chǎn)生高壓過(guò)熱蒸汽驅(qū)動(dòng)蒸汽輪機(jī)發(fā)電。用于IGCC的煤氣，對(duì)熱值要求不高，但對(duì)煤氣凈化度-如粉塵及硫化物含量的要求很高。與IGCC配套的煤氣化一般采用固定床加壓氣化(魯奇爐)、氣流床氣化(德士古)、加壓氣流(Shell氣化爐)廣東省加壓流化床氣化工藝，煤氣熱值2200-2500大卡左右。

6、作煤炭氣化燃料電池

燃料電池是由H2、天然氣或煤氣等燃料(化學(xué)能)通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)直接轉(zhuǎn)化為電的化學(xué)發(fā)電技術(shù)。目前主要由磷酸鹽型(PAFC)、熔融碳酸鹽型(MCFC)、固體氧化物型(SOFC)等。它們與高效煤氣化結(jié)合的發(fā)電技術(shù)就是IG-MCFC和IG-SOFC，其發(fā)電效率可達(dá)53%。

7、煤炭氣化制氫

氫氣廣泛的用于電子、冶金、玻璃生產(chǎn)、化工合成、航空航天、煤炭直接液化及氫能電池等領(lǐng)域，目前世界上96%的氫氣來(lái)源于化石燃料轉(zhuǎn)化。而煤炭氣化制氫起著很重要的作用，一般是將煤炭轉(zhuǎn)化成CO和H2，然后通過(guò)變換反應(yīng)將CO轉(zhuǎn)換成H2和H2O，將富氫氣體經(jīng)過(guò)低溫分離或變壓吸附及膜分離技術(shù)，即可獲得氫氣。

8、煤炭液化的氣源

不論煤炭直接液化和間接氧化，都離不開(kāi)煤炭氣化。煤炭液化需要煤炭氣化制氫，而可選的煤炭氣化工藝同樣包括固定床加壓Lurgi氣化、加壓流化床氣化和加壓氣流床氣化工藝。

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科技的飛速發(fā)展，在一定程度上也促進(jìn)了大型煤氣化技術(shù)的進(jìn)步，如何提高煤種適應(yīng)性、煤氣化效率、裝置可靠性、氣化爐單爐生產(chǎn)能力、降低污染物排放量、控制成本投入、新型煤化工技術(shù)集成等內(nèi)容將成為煤氣化技術(shù)未來(lái)的主要發(fā)展方向。

總之，我國(guó)國(guó)情的客觀需要就決定了煤炭氣化技術(shù)必將會(huì)迎來(lái)廣闊的發(fā)展空間，并且在煤炭氣化技術(shù)的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)方面我國(guó)應(yīng)給予大力扶持，兼顧先進(jìn)技術(shù)的引進(jìn)和成本的有效控制這兩者之間的關(guān)系，從而在一定程度上增強(qiáng)我國(guó)的綜合競(jìng)爭(zhēng)力。