煤炭地下气化技术现状及产业发展分析

我国煤炭气化技术的发展概况

Ｕ－Ｇａｓ气化工艺由美国煤气工艺研究所开发，Ｕ—Ｇａｓ气化炉属于单段灰熔聚流化床，在床内完成４个主要过程：煤的破粘、脱挥发份、煤的气化和灰的熔聚、分离，见图５。
图４ＫＲＷ气化炉示意图
ＫＲＷ气化技术是加压流化床气化，见图４。在ＫＲＷ气化工艺中，原料煤由撞击式碾磨机破碎到６ｒａｍ，并干燥到含水分５％左右。经预处理的煤由输送机输入常压储煤仓中，借助重力间歇向下面两个煤斗送煤。煤由回转给煤机从煤斗输出，用循环煤气或空气进行气流输送，由中央进料喷嘴送入气化炉燃烧段。煤粉在喷射区附近快速脱除挥发分形成半焦，同时喷入的气化剂在喷口附近形成射流高温燃烧区，使煤和半焦发生燃烧和气化反应。气化炉出来的煤气进入两级旋风分离器。大部分细焦粉被分离下来，通过气动Ｌ阀返回气化炉下部再次气化，形成物料的循环过程，一级旋风除尘器除尘效率为９５％，串联使用二级旋风除尘器时，总除尘效
度提高，气化能力提高３～４倍，煤气中ＣＯ、Ｈ２含量大大增加，水蒸气分解率提高、用量降低，但氧耗高一些。
３流化床
流化床，常见有温克勒（Ｗｉｎｋｔｅｒ）、高温温克勒（ＨＴＷ）、灰熔聚气化（ＫＲＷ，Ｕ．Ｇａｓ，中国科学院山西煤炭化学研究所的灰熔聚气化法）、循环流化床
（ＣＦＢ）和加压流化床（ＰＦＢ是ＰＦＢＣ的气化部分）等气化工艺［４】。
２１固定床间歇式气化技术（Ｕ０１）
，１３１家自然科学基金赍助项目（９０２１００２８）
固定床间歇式气化技术是２０世纪３０年代开发成功的。该技术以块状无烟煤或焦炭为原料，以空气和水蒸气为气化剂，在常压下生产合成原料气或燃料气。由于技术成熟可靠，投资少，建设期短，在国内外仍广泛使用。在冶金、建材、机械等行业用于制取燃气；在中小型合成氨厂用于制取合成气。但可以预计，随着生产技术不断更新，企业生产规模的不断扩大、能源政策和环境的要求的不断提高，不久的将来，会逐步为新的煤气化技术所取代。

煤炭地下气化发展趋势探讨与建议

煤炭地下气化发展趋势探讨与建议（晋城煤业集团技术中心郭昭兴山西晋城 048006）内容摘要：介绍了煤炭地下气化技术的由来与发展现状，对近年来我国煤炭地下气化的现状和发展趋势进行了介绍、分析，提出了建议。

关键词：煤炭地下气化探讨建议1 煤炭地下气化技术的由来与发展现状1.1煤炭地下气化技术的由来埋在地下的煤炭，通过井工或露天开采运到地面，又通过破碎、洗选、最后将适合造气工艺的煤炭投入炉内生产出可供取暖烧饭和制化工产品的煤气。

能不能将未经开采的煤直接气化，生产可利用的煤气呢？这一设想最早是德国化学家威廉•西蒙斯在1868年提出来的，后来沙皇俄国的大化学家门捷列夫和英国化学家威廉•拉赛姆也提出了同样的设想并进行过试验。

1912年，英国首先做出了有井式煤炭地下气化的方案，但直到20世纪30年代前苏联才取得了试验的成功。

此后，世界主要产煤国或工业发达国家也纷纷开展煤炭地下气化的试验，这其中主要有英国、美国、捷克、波兰以及日本等国家。

煤炭地下气化的地下现场无人无设备，地面无气化炉，节省了投资保证了安全，当时被誉为“一个技术的伟大革命”、“开采技术上一场巨大的革命”。

国外当时采用的煤炭地下气化方式主要是无井式的，即在一定距离的煤层上方地面打钻孔，一个进气孔，一个排气孔，两孔在煤层内贯通，也可以在两孔中间打一辅助孔与气化通道相接。

其工艺是在进气孔与煤层贯通孔（气化通道）交叉处将煤炭点燃并适量鼓入空气，煤炭经氧化产生二氧化碳并放出热量，随着气化向排气孔方向流动，整个气化通道被加热干馏，二氧化碳与碳发生还原反应生成一氧化碳和少量氢气，最后在排气孔形成含一气氧化碳和少量氢气、甲烷以及氮气等混合组分的煤气（见图1）。

1.2煤炭地下气化技术发展现状1.2.1国外煤炭地下气化技术发展现状煤炭地下气化做为一项特殊的采煤方法和技术，在曾提出、研究和实验的一些国家是成功的，但利用这项技术形成产业化规模的实例不多，目前国外多数国家这项技术的水平仍处于几十年前的状态。

煤炭地下气化技术现状及产业发展分析

煤炭地下气化技术现状及产业发展分析(2014-11-11 09:29:45)煤炭地下气化技术现状及产业发展分析煤炭地下气化（ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄｃｏａｌｇａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ，ＵＣＧ）是将地下赋存的煤在煤层内燃烧、气化成煤气，输送到地面，作为能源或化工原料，特别适用于常规方法不可采或开采不经济的煤层，以及煤矿的二次或多次复采，产品气可以经过处理通过管道输送，也可以直接使用煤气发电或化工合成。

煤炭地下气化（ＵＣＧ）是一门融多学科为一体的综合性能源生产技术，牵涉到地质学、水文学、钻井技术、点火燃烧控制技术、产品气加工利用技术、生态环境保护技术等一系列技术，其复杂程度远超地面气化，这也使其风险程度增加。

目前，煤炭地下气化（ＵＣＧ）技术在少数国家已经实现了少量的商业化应用，俄、美、英、德国、澳大利亚、日本和中国等国家已不同程度地掌握了该领域的一些关键技术。

１煤炭地下气化（ＵＣＧ）基本原理及相关技术１.１基本原理煤炭地下气化的过程主要是在地下气化炉的气化通道中实现的，整个气化过程可以分为氧化、还原、干馏干燥３个反应区（图１）。

从化学反应角度来讲，３个区域没有严格的界限，氧化区、还原区也有煤的热解反应，３个区域的划分只是说在气化通道中氧化、还原、热解反应的相对强弱程度。

经过这３个反应区以后，生成了含可燃组分主要是Ｈ２、ＣＯ、ＣＨ４的煤气，气化反应区逐渐向出气口移动，因而保持了气化反应过程的不断进行，气化通道的煤壁（气化工作面）不断燃烧，向前推进，剩余的灰分和残渣遗留在采空区。

１.２关键技术类型１）有井式气化技术。

该法又称巷道式地下气化炉技术（图２）。

在开采或废弃的煤矿井中建地下气化炉，以人工掘进的方式在煤层中建立气化巷道，并在进气孔底部巷道筑一道密闭墙（促使定向燃烧煤层），然后便可将密闭墙前面的煤炭点燃气化，从一个井筒鼓风，通过平巷，由另一个井筒排出煤气。

此法只应用于关闭矿井中遗弃资源的回收，须进行井下施工，作业环境和安全性差，这对其应用带来不利。

煤炭气化技术的发展趋势及应用前景分析

煤炭气化技术的发展趋势及应用前景分析煤炭气化技术是将煤炭转化为合成气的一种重要工艺，它具有高效能、低排放、多产物利用等优势。

随着能源需求的不断增长和环境保护意识的提高，煤炭气化技术在能源转型和环保领域的应用前景备受关注。

本文将从技术发展趋势和应用前景两个方面进行分析。

一、技术发展趋势1. 高效能化：随着科技的不断进步，煤炭气化技术在高效能方面取得了显著进展。

传统的煤炭气化技术存在能源浪费和低效率的问题，而现代化的气化技术可以实现煤炭的高效转化，提高能源利用率。

例如，采用先进的气化反应器和催化剂，可以提高气化效率，减少能源损耗。

2. 清洁化：环境保护意识的提高促使煤炭气化技术向清洁化方向发展。

传统的煤炭气化过程中会产生大量的二氧化碳、一氧化碳和硫化物等有害气体，对环境造成严重污染。

而现代化的气化技术可以通过气体净化、尾气处理等手段，有效减少有害气体的排放，实现清洁能源的生产。

3. 多产物利用：煤炭气化技术不仅可以生产合成气，还可以获得一系列有价值的副产品。

例如，合成气可以用于制备合成燃料、化学品和氢气等，副产品包括煤焦油、煤炭灰等可以用于生产沥青、水泥等。

多产物利用不仅可以提高资源利用效率，还可以降低煤炭气化过程的成本。

二、应用前景分析1. 能源转型：煤炭气化技术在能源转型中具有重要作用。

传统的煤炭燃烧方式会产生大量的二氧化碳和污染物，对空气质量和环境造成严重影响。

而煤炭气化技术可以将煤炭转化为合成气，通过合成气发电、合成气制热等方式替代传统的煤炭燃烧，实现清洁能源的利用，减少对化石燃料的依赖。

2. 化学工业：煤炭气化技术在化学工业中有广阔的应用前景。

合成气可以用于制备合成燃料、化学品和氢气等，这些产品在能源、化工、交通等领域的需求量巨大。

同时，副产品的多产物利用也为化学工业提供了更多的原料来源，降低了生产成本，促进了化学工业的可持续发展。

3. 煤炭资源利用：煤炭气化技术可以充分利用煤炭资源。

目前，全球煤炭资源储量丰富，但传统的煤炭开采和利用方式存在浪费和环境污染问题。

煤炭地下气化技术可行性分析与建议.

无井式地下气化有单孔式和渗透式两种方式。
3、地下气化站地面系统组成
钻机及贯通设备鼓风和蒸汽系统煤气冷却净化系统煤气输送管道计量系统
二、国内外煤炭地下气化发展现状和趋势
（一）国外煤炭地下气化技术发展现状
1868年德国科学家威廉·西蒙斯首先提出了煤炭地下气化（UCG）的概念。
（一）煤炭地下气化原理
➢ 煤炭地下气化原理与一般的煤气化原理相同，区别在于它的气化炉直接设在地下煤层，将空气或氧气或水蒸气鼓入地下煤层的反应区，生成的煤气由钻孔排出，主要成分是 H2、CO、CO2、N2和少量的CH4、 H2S和O2，残存的灰渣留在原处。
➢ 从地面向煤层施工两个钻孔1、2，通过火力、电力、水力或定向钻进等方法将两孔贯通形成气化通道，在连通的空腔内点燃煤层进行气化反应。空气或水蒸汽从孔1压入，产生的煤气从孔2排出，获得煤炭资源有用组分。
气化过程的化学反应
（1）氧化区：气化剂中的氧和炽热的煤中碳发生多相化学反应产生并释放出大量的热： C+O2=CO2+393.9 kJ 2C+O2=2CO+231.4 kJ
（2）还原区：气流继续向前流动，CO2和H2O在炽热的煤层表面分别发生还原反应： CO2+C=2CO―162.4 kJ H2O+C=H2+CO―131.5 kJ 甲烷化反应：CO+3H2=CH4+H2O―206.4 kJ
煤田等地建成5个试验性气化站，已气化了1500多万t 煤炭，获得50多亿m3的商品煤气。
美国地下气化研究试验投入了大量资金。七十年代能源危机期间，组织了28个大学和科
研机构，在俄怀明州进行了大规模、有计划的科研工作。到80年代中期，累计进行了29次实验室和现场实验，气化煤炭4万t，纯氧气化煤气热值最高达14MJ/m3。 1987年，劳伦斯利弗莫尔国家实验室在洛基山 1号进行注入点控制后退（CRIP）气化新工艺试验，它是地下气化技术的一种新模式，是 UCG技术的一项重大突破。与此同时也进行了扩展贯通井孔（ELW）模式试验，气化的气化剂采用了富氧/水蒸气或氧气/水蒸气，获得了不同组成的中热值煤气。

浅析煤炭地下气化市场前景

烧地下的煤炭。该过程集建井、采煤、地面气化三大工艺为一体，变传统的物理采煤为化学采煤，只提取煤中的含能组分，将灰渣等留在地下，可实现地下基本无人生产，避免了人身伤害和各种矿井事故的发生，原理上具有安全性好、效益高、污染少等优点．受到世界各国的重视，被誉为第二代采煤
大量投人人力和物力进行研究和使用，取得了不少
成果。
（ａｙＤｌ）进行富氧煤炭气化工业化试验，生产合成Ｂ气、煤气转化为液体燃料及化工产品。２１００年初在天津召开的国际清洁煤会议上详细记录了国际上进行煤炭地下气化的情况（见第８６页表１。）
试验站．之后试验逐步扩大，几个大矿区相继建成了若干大型地下气化站：莫斯科近郊气化站，产气１２．ｍ／，煤气热值３３ＭＪ１７万３ｄ．／：斯巴顿利西昌ｍ斯克煤气站，气２．ｍ／，气热值３７ＭＪｓ产９９万３煤ｄ．／；ｍ
作小组．１９９８年１完成了西班牙的Ａｃｒａ现２月ｌｏｉｓ
１煤炭地下气化技术研究与开发现状
鉴于煤炭地下气化技术的显著优点，许多国家
场联合试验。
澳大利亚碳能量有限公司在昆士兰州南多尔比
美国地下气化试验始于１４９６年。１８ — １８９２９７

煤炭地下气化技术现状及产业发展分析-(11600)

煤炭地下气化技术现状及产业发展分析(2014-11-11 09:29:45)煤炭地下气化技术现状及产业发展分析煤炭地下气化（ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄｃｏａｌｇａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ，ＵＣＧ）是将地下赋存的煤在煤层内燃烧、气化成煤气，输送到地面，作为能源或化工原料，特别适用于常规方法不可采或开采不经济的煤层，以及煤矿的二次或多次复采，产品气可以经过处理通过管道输送，也可以直接使用煤气发电或化工合成。

煤炭地下气化（ＵＣＧ）是一门融多学科为一体的综合性能源生产技术，牵涉到地质学、水文学、钻井技术、点火燃烧控制技术、产品气加工利用技术、生态环境保护技术等一系列技术，其复杂程度远超地面气化，这也使其风险程度增加。

目前，煤炭地下气化（ＵＣＧ）技术在少数国家已经实现了少量的商业化应用，俄、美、英、德国、澳大利亚、日本和中国等国家已不同程度地掌握了该领域的一些关键技术。

１煤炭地下气化（ＵＣＧ）基本原理及相关技术１. １基本原理煤炭地下气化的过程主要是在地下气化炉的气化通道中实现的，整个气化过程可以分为氧化、还原、干馏干燥３个反应区（图１）。

从化学反应角度来讲，３个区域没有严格的界限，氧化区、还原区也有煤的热解反应，３个区域的划分只是说在气化通道中氧化、还原、热解反应的相对强弱程度。

经过这３个反应区以后，生成了含可燃组分主要是Ｈ２、ＣＯ、ＣＨ４的煤气，气化反应区逐渐向出气口移动，因而保持了气化反应过程的不断进行，气化通道的煤壁（气化工作面）不断燃烧，向前推进，剩余的灰分和残渣遗留在采空区。

１.２关键技术类型１）有井式气化技术。

该法又称巷道式地下气化炉技术（图２）。

在开采或废弃的煤矿井中建地下气化炉，以人工掘进的方式在煤层中建立气化巷道，并在进气孔底部巷道筑一道密闭墙（促使定向燃烧煤层），然后便可将密闭墙前面的煤炭点燃气化，从一个井筒鼓风，通过平巷，由另一个井筒排出煤气。

此法只应用于关闭矿井中遗弃资源的回收，须进行井下施工，作业环境和安全性差，这对其应用带来不利。

煤地下气化研究现状及发展趋势

煤地下气化研究现状及发展趋势建环0902 严清u200916252世界上探明可采石油储量预计只可开采到2050年；探明可采天然气储量也将在60 年左右枯竭；而煤炭储量则比较丰富，未来世界的能源结构将可能再一次以煤炭为主。

然而，煤炭开采与利用过程中，会排放出大量有害气体和导致温室效应的CO2，对环境造成重大影响，不得不迫使各国重新审视煤炭的开采与利用。

煤炭地下气化（Underground Coal Gasification，简称UCG）是把煤的开采和转化结合起来的加工方法。

关于煤的地下气化的设想可以追溯到一个多世纪以前,1868年, Williamsiens 首先提出了地下气化设想。

门捷列夫曾描述过这种可能:人们将不必把煤从地下开采出来, 而是将它就地转化成煤气,再将煤气引出地面向外输送。

煤的地下气化从根本上改变了煤炭的开采与利用方式，重新定义了“清洁煤”的概念，既提高了煤的开采与利用效率，又克服了煤炭在开采与应用中给环境带来的负面影响。

利用这一技术可以保障在对环境不造成较大影响的前提下，将煤炭作为能源主题，满足社会长期的能源需求，引起了全世界的高度关注。

1.煤炭地下气化发展概况开展煤地下气化研究的主要国家有前苏联、美国、法国、德国等国。

美国能源计划的一项主要任务是发展环境上可以接受的利用煤的方法。

所以,发展从煤获取清洁燃料的方法是一项备受重视的工作。

[1]其中前苏联取得的成就最显著,地下气化工业已达30 多年,试验过许多开发气化通道的方法,包括注水、断裂、渗漏、燃烧、钻孔燃烧、电贯通等,反向燃烧法已被应用到实际开发中。

[2]继前苏联和美国在煤炭地下气化领域取得显著成果后,欧洲(尤其是西欧)也在地下气化方面获得长足进展,并呈方兴未艾之势。

[3]近年来，各国投入了大量的人力、物力和财力，对煤炭地下气化进行了多层次的、大规模而细致的研究与开发。

使煤炭地下气化从理念上形成了新的发展趋势，使高碳煤炭资源，变成为环境友好的、准可再生的能源。

煤气化技术应用现状及发展趋势

煤气化技术应用现状及发展趋势摘要：煤气化技术是煤炭清洁利用的关键技术，也是实现煤炭资源高效、清洁利用的关键技术之一。

近年来，我国煤气化技术发展迅速，在煤气化工艺、设备及关键设备等方面取得了一系列突破。

然而，受煤质、能源结构、技术经济等因素的影响，我国煤气化产业发展仍存在一些问题。

本文在分析国内煤气化产业现状及发展趋势的基础上，对如何推动我国煤气化产业的发展提出了建议，以期对我国煤气化产业的发展有所帮助。

关键词：煤气化；技术应用；现状；发展趋势引言：煤气化技术是一种将固体或液体燃料转化为气体燃料的清洁能源技术。

随着全球对环境保护和能源效率的关注日益加深，煤气化技术已成为当今世界各国大力发展的清洁能源技术之一，具有极其重要的战略意义。

本文将介绍煤气化技术的应用现状及发展趋势。

一、煤气化技术应用现状煤炭资源作为全球范围内的主要能源之一，在全球能源供应中占据着重要的地位。

然而，随着社会对绿色环保理念的不断强调，煤炭行业的发展面临着巨大的挑战。

过去，煤化工行业一直是许多国家的重点产业，包括我国。

然而，传统的煤炭开发模式存在着严重的环境污染问题，同时也会产生大量的废弃物，资源利用率较低，这些问题亟待改善。

为了应对这些挑战，我们需要在煤炭的开发和利用方面进行改革和创新。

首先，我们可以加强环境保护措施，通过采用先进的清洁煤技术和高效的排放控制设备，减少煤炭开采和利用过程中的污染物排放。

此外，可以推动煤炭行业向低碳、高效的方向发展，加大对清洁能源技术的研发和应用，以减少对煤炭的依赖。

同时，我们还应该注重提高煤炭资源的利用率。

传统的煤炭开采方式往往只能获得其中一部分可燃物质，而大量的煤矸石和废弃物被浪费掉。

因此，我们可以通过开发煤炭综合利用技术，将废弃物转化为资源，实现资源的循环利用。

例如，可以利用煤矸石进行填埋气发电，将废弃煤渣用于建材生产等，从而最大限度地提高煤炭资源的利用效率。

此外，为了推动新能源格局的搭建，我们还应该积极发展和推广可再生能源，如风能、太阳能和水能等。

我国煤气化技术发展现状与趋势

我国煤气化技术发展现状与趋势煤是我国重要的能源之一，煤气化技术的发展对我国经济和能源事业的发展具有重要意义。

随着国家能源战略的改变，煤气化技术也正在逐步升级与完善。

本文将对我国煤气化技术的发展现状与未来趋势进行探讨。

一、我国煤气化技术的发展历程煤气化技术在我国的发展历程可追溯至20世纪50年代，当时煤气化作为生产合成氨、合成烟煤油等化工原料的中间步骤而广泛应用。

随着我国石油资源的逐渐减少，煤气化技术从化工领域扩展到了化肥、造纸、食品等领域，成为一种重要的能源转化技术。

在80年代末，我国开始大力发展煤制油技术，煤气化技术也迎来了一个新的发展时期，成为我国能源战略的重要组成部分。

随着社会对环保的要求越来越高，传统煤气化技术面临着许多挑战。

为了适应新的发展需求，我国开始着手进行煤气化技术的升级改造。

二、我国煤气化技术的发展现状目前，我国的煤气化技术主要分为两种：一种是固定床煤气化技术，另一种是流化床煤气化技术。

固定床煤气化技术适用于生产天然气、合成气和化工原料等产品，其优点是原料适应性强，但产品稳定性较差。

流化床煤气化技术适用于生产合成烷、合成油和合成甲醇等产品，其优点是产品稳定性好，但是对原料粒度、灰分和硫分要求较高。

此外，随着新能源技术的不断发展，我国的煤气化技术也开始与可再生能源进行融合。

例如，通过太阳能或风能发电，将电能转化为热能，再用热能进行煤气化等过程，以此来降低能源消耗和环境污染。

三、煤气化技术的未来发展趋势未来，我国的煤气化技术发展将呈现以下趋势：1. 逐步降低生产成本。

随着煤气化技术的进步和原材料的成本下降，煤气化产品的成本将逐步降低，使得产品更具市场竞争力。

2. 逐步制定严格的环保标准。

随着环保意识的逐渐提高，未来煤气化技术的发展将更加注重环保问题，并且逐步制定更为严格的环保标准。

3. 创新煤气化技术。

未来，煤气化技术将趋向于高效、绿色和智能化方向，例如采用新型催化剂、透析膜技术和智能控制技术等，以提高效率、降低污染和保证运行安全。

煤炭地下气化技术现状及产业发展计划分析

煤炭地下气化技术现状及产业发展分析(2014-11-11 09:29:45)煤炭地下气化技术现状及产业发展分析煤炭地下气化（ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄｃｏａｌｇａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ，ＵＣＧ）是将地下赋存的煤在煤层内燃烧、气化成煤气，输送到地面，作为能源或化工原料，特别适用于常规方法不可采或开采不经济的煤层，以及煤矿的二次或多次复采，产品气可以经过处理通过管道输送，也可以直接使用煤气发电或化工合成。

煤炭地下气化（ＵＣＧ）是一门融多学科为一体的综合性能源生产技术，牵涉到地质学、水文学、钻井技术、点火燃烧控制技术、产品气加工利用技术、生态环境保护技术等一系列技术，其复杂程度远超地面气化，这也使其风险程度增加。

目前，煤炭地下气化（ＵＣＧ）技术在少数国家已经实现了少量的商业化应用，俄、美、英、德国、澳大利亚、日本和中国等国家已不同程度地掌握了该领域的一些关键技术。

１煤炭地下气化（ＵＣＧ）基本原理及相关技术１.１基本原理煤炭地下气化的过程主要是在地下气化炉的气化通道中实现的，整个气化过程可以分为氧化、还原、干馏干燥３个反应区（图１）。

从化学反应角度来讲，３个区域没有严格的界限，氧化区、还原区也有煤的热解反应，３个区域的划分只是说在气化通道中氧化、还原、热解反应的相对强弱程度。

经过这３个反应区以后，生成了含可燃组分主要是Ｈ２、ＣＯ、ＣＨ４的煤气，气化反应区逐渐向出气口移动，因而保持了气化反应过程的不断进行，气化通道的煤壁（气化工作面）不断燃烧，向前推进，剩余的灰分和残渣遗留在采空区。

１.２关键技术类型１）有井式气化技术。

该法又称巷道式地下气化炉技术（图２）。

在开采或废弃的煤矿井中建地下气化炉，以人工掘进的方式在煤层中建立气化巷道，并在进气孔底部巷道筑一道密闭墙（促使定向燃烧煤层），然后便可将密闭墙前面的煤炭点燃气化，从一个井筒鼓风，通过平巷，由另一个井筒排出煤气。

此法只应用于关闭矿井中遗弃资源的回收，须进行井下施工，作业环境和安全性差，这对其应用带来不利。

煤气化技术现状及发展趋势

煤气化技术现状及发展趋势煤气化是清洁、高效利用煤炭的主要途径之一，长期的生产实践表明，在各种煤炭转化技术中，煤气化是应优先考虑的一种加工方法。

它是煤基化学品、煤基液体燃料、合成天然气、IGCC发电、制氢、燃料电池、多联产等工艺为基础。

因此发展煤炭产业，首先要提高煤气化技术水平。

一、煤气化技术开发现状煤气化技术核心是气化炉，按煤在炉内的流体力学行为分为四类，即固定（移动）床、气流床、流化床和熔融床。

（一）固定（移动）床气化。

固定（移动）床气化，是指原料煤从炉顶加入，高温气体不断向上流动，整个物料自上而下移动，相对固定。

煤在高温气化剂作用下发生气化反应，生成高温煤气，最后从上部煤气出口出炉。

固定（移动）床气化有以下四种技术路线：1、单段式固定（移动）床气化。

因单段式固定（移动）床气化炉缺陷较多，20世纪六十年代初，国外已停止使用。

目前，单段式固定（移动）床目前真正实现工业化的只有碎煤加压气化。

2、两段式固定（移动）床气化。

该工艺是上世纪四十年代开发的，到上世纪五十年代，该技术在欧洲被广泛用于生产城市煤气和燃料气，气化剂为空气或水蒸气。

3、鲁奇加压气化。

该技术选用的煤种为长烟煤、褐煤，操作压力3.0MPa，煤气出口温度600℃，碳转化率98%。

最大缺点是冷凝洗涤污水含有大量焦油、苯和酚，处理难度大。

目前，鲁奇气化炉最大用户是南非SASOL，有各种型号97台。

4、BGL加压气化。

以喷嘴、渣池和间歇排渣系统为核心专有技术。

该工艺选用的煤种为烟煤、次烟煤，操作压力2.35～3.0MPa，煤气出口温度400～540℃，碳转化率99.5%。

（二）气流床气化。

在高温高压条件下，粉煤或水煤浆与气化剂同时由喷嘴喷入气化炉燃烧室内，迅速气化，产生粗煤气和熔渣。

因炉内气、固两相的流速基本相同，故称为气流床气化。

目前，主要有以下五种技术路线：1、德士古加压水煤浆气化技术。

该工艺选用的煤种不限，气化压力2.7～6.5MPa，气化温度1300～1500℃，碳转化率95%～99%。

煤炭地下气化技术进展

2. 温度场的变化可以通过火焰颜色及热电偶测量。
煤炭地下气化中试基地合成气组成
某某煤炭地下气化商业示范基地工艺流程示意图
空气
空气氧气
地下气化炉
煤气净化阶段
P-14
氨水槽
P-3
气柜
饱和蒸汽
P-38
洗涤器
P-4
P-5
P-19 P-11
燃气锅炉
旋风除尘器
P-13
废热锅炉
P-7
P-9
立管冷却器
饱和蒸汽罐
钻井
出气
FI
流量计
第5含水层
Feed gas
氧化
区&
高温
&
干馏区&
低温水仓
煤炭地下气化炉
煤炭地下气化建模技术
模型建立
热、质传递试验热解、气化试验
数值计算研究
流体力学模型反应动力学二维、三维模型
现场验证
中试试验验证
实验室验证
UCG 模型
测控
状态反演
黑箱模型
煤炭地下气化点火技术
UCG点火
高压、有水条件下点火
不足: •未曾进行原始煤田即无井式煤炭地下气化试验
•控制煤气产量和热值难度大
•缺少地下气化炉建设经验
美国CRIP（控制注气点后退）煤炭地下气化工艺
优点: •注气点移动实现气化工作面控制 •热解带减小，气化效率提高，减少了通道堵塞及钻孔堵塞 •从事了富氧试验，总结了经验
缺点: 连续遥控点火，操作难度大 •气化规模小，生产不连续，并不适用于规模生产
某某煤炭地下气化技术体系
某某煤炭地下气化技术
建炉
点火
气化

煤炭地下气化技术评述及展望

煤炭地下气化技术评述及展望煤炭地下气化是一种将煤炭直接转化为可燃气体(主要是一氧化碳和氢气)的技术，同时也能实现煤炭的高效利用和环境友好。

它通过在地下将煤炭加热至高温，使其在缺氧或低氧条件下发生气化反应，从而将煤炭转化为合成气。

煤炭地下气化技术具有以下几个优点。

首先，它可以实现对低质煤和难以开采的煤炭资源的有效利用。

地下气化不受煤炭厚度和埋深的限制，能够对煤炭资源进行充分利用。

其次，地下气化技术能够减少煤炭采矿带来的地表环境破坏。

相比传统的煤炭开采方式，地下气化能够减少或避免煤矿废弃物的堆放和环境污染。

此外，煤炭地下气化可以生产出清洁燃料气体，具有较低的碳排放和烟尘排放，对环境的污染较小。

然而，煤炭地下气化技术也存在一些挑战和问题。

首先，地下气化过程中会产生大量的煤矿瓦斯，如果不能有效地进行收集和利用，将产生安全隐患。

其次，由于地下气化过程中需要在地层中引入氧气或水蒸气，可能会引起地壳下沉和热干扰等地质问题。

此外，地下气化过程还需要对反应产物进行处理和净化，提高了投资和运营成本。

对于煤炭地下气化技术的展望，我们可以看到一些发展趋势。

首先，煤炭地下气化技术将与CO2捕获和储存技术相结合，实现煤炭的低碳利用。

通过捕获和储存地下气化过程中产生的CO2，可以有效地减少温室气体的排放。

其次，随着煤炭资源的日益稀缺，煤炭地下气化技术将面临着更高的技术要求和经济压力。

未来的发展方向将更加注重技术创新和成本降低，提高煤炭地下气化的经济性和可行性。

此外，煤炭地下气化技术还可以与其他能源技术相结合，实现多能互补和综合利用。

例如，可以将地下气化过程中产生的废热用于蒸汽动力发电，提高能源利用效率。

还可以利用合成气制备化学品和液体燃料，实现煤炭资源的高附加值利用。

这些综合利用技术的发展将进一步促进煤炭资源的可持续开发和利用。

总的来说，煤炭地下气化技术作为一种将煤炭转化为可燃气体的新型能源技术，具有巨大的潜力和前景。

在有效解决煤炭资源困境、环境保护以及能源转型等方面，煤炭地下气化技术将发挥重要作用。

煤炭地下气化技术现状及产业发展分析

煤炭地下气化技术现状及产业发展分析Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】煤炭地下气化技术现状及产业发展分析(2014-11-11 09:29:45)煤炭地下气化技术现状及产业发展分析煤炭地下气化（ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄｃｏａｌｇａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ，ＵＣＧ）是将地下赋存的煤在煤层内燃烧、气化成煤气，输送到地面，作为能源或化工原料，特别适用于常规方法不可采或开采不经济的煤层，以及煤矿的二次或多次复采，产品气可以经过处理通过管道输送，也可以直接使用煤气发电或化工合成。

煤炭地下气化（ＵＣＧ）是一门融多学科为一体的综合性能源生产技术，牵涉到地质学、水文学、钻井技术、点火燃烧控制技术、产品气加工利用技术、生态环境保护技术等一系列技术，其复杂程度远超地面气化，这也使其风险程度增加。

目前，煤炭地下气化（ＵＣＧ）技术在少数国家已经实现了少量的商业化应用，俄、美、英、德国、澳大利亚、日本和中国等国家已不同程度地掌握了该领域的一些关键技术。

１煤炭地下气化（ＵＣＧ）基本原理及相关技术１.１基本原理煤炭地下气化的过程主要是在地下气化炉的气化通道中实现的，整个气化过程可以分为氧化、还原、干馏干燥３个反应区（图１）。

从化学反应角度来讲，３个区域没有严格的界限，氧化区、还原区也有煤的热解反应，３个区域的划分只是说在气化通道中氧化、还原、热解反应的相对强弱程度。

经过这３个反应区以后，生成了含可燃组分主要是Ｈ２、ＣＯ、ＣＨ４的煤气，气化反应区逐渐向出气口移动，因而保持了气化反应过程的不断进行，气化通道的煤壁（气化工作面）不断燃烧，向前推进，剩余的灰分和残渣遗留在采空区。

１.２关键技术类型１）有井式气化技术。

该法又称巷道式地下气化炉技术（图２）。

在开采或废弃的煤矿井中建地下气化炉，以人工掘进的方式在煤层中建立气化巷道，并在进气孔底部巷道筑一道密闭墙（促使定向燃烧煤层），然后便可将密闭墙前面的煤炭点燃气化，从一个井筒鼓风，通过平巷，由另一个井筒排出煤气。

煤炭地下气化开发利用现状与发展趋势

的基础上提出了技术、政策和环境３个方面的解决
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方案和政策性建议,以推动我国煤炭地下气化技术
的发展.
１煤炭地下气化技术进展
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１研究历程
煤炭地下气化是我国低碳高效煤炭能源结构发
陈井瑞等:煤炭地下气化开发利用现状与发展趋势２０２４年第２期
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煤气化的行业现状

煤气化的行业现状煤气化是指将煤炭等固体化石燃料转化为气体燃料的过程，通常用来生产合成气或天然气。

自20世纪以来，随着工业化和城市化的发展，煤气化成为了一种重要的能源转换方式。

然而，随着环保意识的增强和天然气的普及，煤气化行业正面临着诸多挑战和机遇，本文将展开论述。

一、现状国内煤气化行业已经有了较高的技术水平，主要生产方案有两种：一是通过间接煤气化法生产合成气，分布在华北、东北、华东等地，这种方法主要产生一氧化碳和氢气；二是通过直接煤气化法生产天然气，这种方法主要集中在内蒙古等地，其产出的天然气更清洁、更丰富。

近年来，随着国内环保意识的提高和对煤炭利用的深化，煤气化行业也不断受到关注。

据统计，目前我国是全球最大的煤炭消费国，但是近年来由于环保压力和经济发展需求的矛盾，需要优化产业结构，推动煤炭转化。

这也为煤气化产业提供了发展机遇。

然而，煤气化行业的发展依然面临许多问题，包括技术瓶颈、经济效益低下、环保排放等。

一方面，由于煤气化工艺的复杂性，生产成本较高。

此外，虽然煤气化产生的二氧化碳、硫化物等环境污染物的排放已经得到了控制，但是煤气化过程中产生的氮氧化物排放仍然是一个难题。

另一方面，煤气化存储和运输所需的设施成本较高，并且液化天然气也已经得到广泛应用，这进一步降低了煤气化产品的市场需求。

二、未来趋势虽然煤气化行业面临着挑战，但是其未来发展仍然十分可观。

首先，随着环保政策的加强，推动清洁能源的发展已经成为了全球性的趋势。

而作为一种替代性能源，煤气化的地位也逐渐得到提升。

其次，煤气化产品的氧化潜力极高，可以被应用于诸多领域。

煤气化产生的一氧化碳和氢气可以被用于工业生产中的合成气和液化气体。

此外，煤气化产生的清洁天然气可以取代石油天然气，应用于民用等领域。

最后，煤气化技术也在不断创新。

最新的研究成果表明，采用微生物降解的方法可以提高煤气化的产率和效率，这将大大降低煤气化生产的成本和环境污染。

综上所述，煤气化行业仍然处在一个转型发展的时期。