国内外煤层气的转化利用技术综述课件
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煤层气也可用作汽车燃料，汽车用压缩天然气的技术指 标为甲烷浓度必须达到90%～100%，乙烷以上的烷烃含量 不超过6.5%。煤层气中甲烷成分占绝对优势，浓缩后甲烷浓 度可达95%以上，乙烷以上的烷烃含量极少，因此，煤层气 非常适合于生产汽车用压缩天然气，还可以与柴油混合制成 车用混合燃料。
国内外煤层气的转化利用技术综述
根据国内有关单位对利用鄂尔多斯煤层气生产甲醇(2套50万t/a 装置)设计结果，采用煤层气非催化部分氧化合成甲醇工艺，每 t甲醇消耗煤层气1750m3(折纯)，计入各项费用，若煤层气价格 按0.5元/m3，则甲醇生产成本为1020元/t。按照目前甲醇2300元 /t计，具有一定的赢利空间。
国内外煤层气的转化利用技术综述
(1)降低煤层气的压力、温度 通压力对煤层气爆炸极限范 围的影响情况可知：压力降低，爆炸极限范围减小；温度降低， 爆炸极限范围亦减小。在有其它可行方案来确保安全的前提下， 为了保证输送工艺要求，一般不建议采取降低压力的方法来降 低爆炸极限范围。
分油为主要产品的GTL转化技术，包括天然气转化制合成气， 通过费托反应将合成气转化为液体烃，产品改质三部分。
其中以 Haldor Topsoe公司的自热转化技术为主，由于反应温 度低、耗氧少，生成的H2 /CO比为 2，适合合成油反应的需要， 水碳比为0.6，比其他自热转化技术低得多，因而装置投资低、 效率高，是目前首推的合成气生产技术，也是未来大型GTL厂 合成气生产的基础技术 .
国内外煤层气的转化利用技术综述
1.2国内外开发利用现状 1.美国 美国是世界上煤层气商业化开发最为成功、产量最高 的国家。美国有完善的天然气管道系统，生产的煤层气大部分 进入天然气管网销售给燃气公司，矿井抽放的煤层气有的直接 供给坑口发电厂，或与煤混合燃烧作为锅炉燃料。
2.加拿大 加拿大的煤层气开发起步比较晚，2000年以后，在 加拿大政府的支持下，一些研究机构根据本国以低变质煤为主 的特点，开展了一系列的技术研究工作，多分支水平井、连续 油管压裂等技术取得了重大进展，降低了煤层气开采成本。
国内外煤层气的转化利用技术综述
4.利用煤层气时的安全性问题
甲烷的爆炸极限为5％～16％，由于在开采煤层气时，难免 混入部分空气，且部分地区开采的煤层气甲烷浓度较低，有些 甚至处于其爆炸极限范围之内，因此，在运输利用煤层气时， 必须考虑其安全性问题。
研究表明，压力 温度对煤层气爆炸极限范围影响较大，因 此 要使煤层气达到安全要求 可以从以下几点考虑：
主要内容
1.国内外煤层气开发利用现状 2.煤层气的主要转化利用技术 3.煤层气转化利用的新技术 4.利用煤层气时的安全性问题
国内外煤层气的转化利用技术综述
1.国内外煤层气开发利用现状
1.1世界煤层气资源分布
据国际能源机构 (IEA) 估计，全球陆上煤田埋深 于2 km的煤层气资源量约 为26×1013m3，是常规天然 气探明储量2倍多；全球可 采煤层气储量已达 13.78×1013m3。其中，俄 罗斯、加拿大、中国、美 国、 澳大利亚等国煤层气 储量均超过 10×1012m3 （见左表）。
GTL技术最根本的问题是其经济性，技术的可行性依赖于成 本低廉的天然气作原料；另外合成气生成和后续转化之间能源 整合的优化，也是提高经济性的关键之一。因此使用廉价煤层 气制合成油比天然气具有成本上的优势。
国内外煤层气的转化利用技术综述
(3)生产炭黑
甲烷在高温下燃烧热分解后可产生粉状碳颗粒，即炭黑。它 是橡胶、涂料等工业不可缺少的填加剂。甲烷浓度40%～90% 时均可烧制炭黑。一般每立方米纯甲烷可生产炭黑120g～150g。
以煤层气为原料生产甲醇具有以天然气为原料生产甲醇的 低投资、高利润的优点，又具有以煤为原料制甲醇的低成本、 大规模的优势。表2为以天然气、石脑油、渣油和煤4种原料 制甲醇的成本比较。
表2 4种原料制甲醇的成本比较
国内外煤层气的转化利用技术综述
(2)生产合成油 天然气合成油 (GTL)技术完全适用于煤层气。以生产中间馏
料电池(PAFC)、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)、高温固体燃料电 池(SOFC)和聚合物电解质燃料电池(PEFC)，其PAFC和SOFC特 别适合以煤层气作为燃料。
利用煤层气开发燃料电池的关键问题就是要对煤层气进行预 处理，清除掉其中少量的污染物质，主要是硫及其他卤素元素， 使其进入燃料电池之前体积分数小于0.0003％，但目前存在包 括阳极积炭、反应机理、阳极材料(催化剂)、反应热效应匹配 和热平衡等许多难题有待解决。
国内外煤层气的转化利用技术综述
(二)煤层气发电技术及设备 1. 大中型燃气轮机。简单的大中型燃气轮机装置由空气压
缩机、燃烧室、动力透平和一个发电机组成。
特点： (1)装机容量范围宽，从 500kW～25MW均可； (2)工作效率为30%左右； (3)可采用热电联产技术； (4)十分适合矿井煤层气， 可利用中等质量的煤层气 (5)技术成熟 (6)需要配置压缩机，会消 耗一部分电力
国内外煤层气的转化利用技术综述
2.煤层气的主要转化利用技术
从资源利用的角度，煤层气用途非常广泛，可以用作民 用、 工业、 发电、 汽车燃料和化工原料等。1m3煤层气约 相当于1kg燃油、1.3kg标准煤、9.5度电、3m3水煤气、 1.1~1.3升汽油。而煤层气燃烧所产生的污染，大体上只有 石油的1/40，煤炭的1/800，燃烧后生成二氧化碳和水，不 产生一氧化碳等有毒气体。 2.1用作民用及工业燃料
在煤层气地面开采利用方面，中国石油天然气集团公司已 经率先在山西沁水将地面开采的煤层气送入西气东输主干线， 年产能 6×108m3，实现煤层气与天然气共输共用。
国内外煤层气的转化利用技术综述
此外，近几年来，我国煤层气发电特别是用低浓度煤层 气(CH4体积分数为6%~25%)发电技术进展较快，2009年全 国瓦斯发电机组已超过1200台，总装机容量达到92×104kw， 其中，国产发电机组占70 %，进口机组占30 %。世界最大 规模、总装机容量12×104kw的山西晋城煤业集团公司寺河 瓦斯发电厂，年利用煤层1.8×108m3(折纯)。
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2.微型燃气轮机。微型燃气轮机技术由航空技术发展而来。 微型燃气轮机系统由一个空冷的小型燃气轮机连接到高速发电机 和单轴压缩机上组成。
特点： (1)装机容量为30～2000kW； (2)简单的结构使其有较高的 输出能力，噪音小，效率高； (3)紧凑的结构使其可以放在 窄小的地方，但维护费用较高； (4)产生电力主要用于提供地 区用电，不并入电网。
煤层气作为民用燃料，和煤炭比较具有热值高、污染小、 使用安全等特点，不需庞大的净化处理装置，不腐蚀、不 堵塞输气设备。煤层气允许进入天然气管道的条件是甲烷 浓度要高于95%。
国内外煤层气的转化利用技术综述
煤层气可以作为玻璃厂和冶炼厂的洁净燃料。用煤层气 作燃料不仅低，热值高，而且有利于改善厂区环境，提高产 品质量，大幅度提高玻璃厂、冶炼厂的经济效益。
2.4煤层气的液化利用 低温液化后的煤层气体积缩小 625 倍，1台35m3的标准液化气
槽车可运输 21000 Nm3煤层气。美国近两年已经研制成功液化 气量在1000～10000加仑/d的天然气液化系统，并大力推广这项 新技术。
日前，阳泉煤业集团在液化技术上与中国科学院理化技术研 究所低温系统关键技术组提出了1个采用低温分离的方法，将煤 层气中的甲烷等可燃性气体从混合气中分离并液化的方案，设 计了2种具体的分离、液化流程。阳泉煤业集团于2007年7月建 成双塔实验装置，可使液体甲烷的浓度稳定地达到99%以上。
2.2用于发电 煤层气发电是煤层气资源利用的最佳途径之一，发电设备主
要有大中型燃气轮机、内燃机和微型燃气轮机，其中在燃气轮 机技术的基础上可发展热电联产。 (一)煤层气发电利用流程
煤层气发电是指利用从矿井抽出的煤层气，采用瓦斯发电 机组，实现煤层气发电、制热，变废为宝，开辟综合利用的新 途径。煤层气发电利用过程各个环节的关系如下图所示。
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3.2甲烷氧化菌降解瓦斯制甲醇 甲烷在甲烷氧化菌内存在的甲烷单加氧酶(MMO)的催化作
用下转化为甲醇，生成的甲醇在醇脱氢酶的作用下转化为甲醛， 甲醛在醛脱氢酶作用下转化为甲酸，甲酸在酸脱氢酶作用下转 化为CO2和H2O，即CH4→CH3OH→HCHO→HCOOH→CO2。
我国第1个内燃机瓦斯发电项目是在山西五里庙煤矿电站， 采用的是胜动集团的功率为 400kW的瓦斯发电机组 ,瓦斯体积 分数在30%以上。
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瓦斯发电机组工艺流程图
国内外煤层气的转化利用技术综述
在中国低浓度瓦斯发电机组生厂家——胜田动力机械集 团公司，可以生产利用低浓度瓦斯(6%~25%)发电机组。 2005年淮南矿业集团与胜利油田动力机械集团在淮南矿区谢 一矿建设了低浓度瓦斯发电进行低浓度瓦斯细水雾输送机发 电技术工业性试验。改变了瓦斯浓度在30%以上才能利用,煤 矿大量的低于30%的瓦斯都排放到大气中的现状。
国内外煤层气的转化利用技术综述Biblioteka 国内外煤层气的转化利用技术综述
国内外煤层气的转化利用技术综述
国内外煤层气的转化利用技术综述
在20世纪80年代后期，美国、 英国、 澳大利亚等国家开始 利用煤矿瓦斯发电。发电设备主要为燃气轮机，瓦斯体积分数 一般在40%以上。
我国第1个煤层气发电示范项目是辽宁抚顺矿物局的老虎台 电站，采用引进的功率为1500kW的KGZ—3C燃气轮机 ,瓦斯 体积分数为 40.4%。晋城矿业集团的寺河矿区采用2台功率为 2000 kW的燃气轮机，瓦斯体积分数为55%～65%。
3.澳大利亚 20世纪末，充分吸收美国煤层气资源评价和勘探、 测试方面的成功经验，针对本国煤层含气量高、含水饱和度变 化大、原地应力高等地质特点，成功开发和应用水平井高压水 射流改造技术， 使鲍恩盆地煤层气勘探开发取得了重大突破。
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4.德国 在煤层气发电利用上较为成功，主要技术特点是模块 化燃气发电机组，采用集装箱式设计，便于拆装、运输，对 30%浓度以上甚至略低于30%甲烷浓度的气体进行发电利用， 实现了电热联产 。 5.中国 2008年，我国煤矿井下煤层气抽采量53×108m3，地 面煤层气开采量7.5×108m3；至2009年，我国已建成地面煤层 气产能25×108m3。
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2.3用作工业原料
(1)生产甲醇
煤层气中CH4转化制合成气工艺有催化氧化或非催化部分氧化 两种工艺.催化氧化法对转化前的煤层气净化要求很高。一般需 脱除H2S。有机硫化物须达到0.1rg/g以下，才能满足在镍催化剂 下将CH4转化成CO+H2，而且工艺流程长、投资大.非催化部分 氧化法，煤层气不需净化，在常压下直接进行转化，同时昂贵 的ZnO脱硫剂用量少，工艺技术成熟可靠。
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3. 煤层气转化利用的新技术
3.1三重整工艺制合成气 三重整工艺，即CH4水蒸气O2混合转化反应(指在同一个反应
器内同时进行 CO2转化、CH4水蒸气转化以及CH4部分氧化3 种反应，即三重整反应)，具有过程能效高、合成气H2 /CO值 适宜、缓解催化剂积炭的优点。
由于井下抽放煤层气中含有大量的CH4、空气以及少量的 CO2，因此，可直接以煤层气为原料，辅以少量的水蒸气进行 CH4三重整反应,以实现廉价合成气的生产。但由于该反应是 在较高的温度 (850℃)下进行，反应过程中涉及复杂的氧化与 还原反应，催化剂本身在高温反应时会逐渐发生变化，因此 要实现工业化应用还有很多工作要做。
如果提高MMO活性，并抑制甲醇脱氢酶的活性就可以控制 反应进度、提高甲醇的积累，研究表明EDTA、邻二氮杂菲和 双毗啶等可以防止甲醇的继续氧化。因此，该方法为由煤层气 制甲醇提供了另一新思路。
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3.3煤层用作燃料电池燃料 燃料电池大体分为以下5类：碱性燃料电池(AFC)、磷酸盐燃
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根据国内有关单位对利用鄂尔多斯煤层气生产甲醇(2套50万t/a 装置)设计结果，采用煤层气非催化部分氧化合成甲醇工艺，每 t甲醇消耗煤层气1750m3(折纯)，计入各项费用，若煤层气价格 按0.5元/m3，则甲醇生产成本为1020元/t。按照目前甲醇2300元 /t计，具有一定的赢利空间。
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(1)降低煤层气的压力、温度 通压力对煤层气爆炸极限范 围的影响情况可知：压力降低，爆炸极限范围减小；温度降低， 爆炸极限范围亦减小。在有其它可行方案来确保安全的前提下， 为了保证输送工艺要求，一般不建议采取降低压力的方法来降 低爆炸极限范围。
分油为主要产品的GTL转化技术，包括天然气转化制合成气， 通过费托反应将合成气转化为液体烃，产品改质三部分。
其中以 Haldor Topsoe公司的自热转化技术为主，由于反应温 度低、耗氧少，生成的H2 /CO比为 2，适合合成油反应的需要， 水碳比为0.6，比其他自热转化技术低得多，因而装置投资低、 效率高，是目前首推的合成气生产技术，也是未来大型GTL厂 合成气生产的基础技术 .
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1.2国内外开发利用现状 1.美国 美国是世界上煤层气商业化开发最为成功、产量最高 的国家。美国有完善的天然气管道系统，生产的煤层气大部分 进入天然气管网销售给燃气公司，矿井抽放的煤层气有的直接 供给坑口发电厂，或与煤混合燃烧作为锅炉燃料。
2.加拿大 加拿大的煤层气开发起步比较晚，2000年以后，在 加拿大政府的支持下，一些研究机构根据本国以低变质煤为主 的特点，开展了一系列的技术研究工作，多分支水平井、连续 油管压裂等技术取得了重大进展，降低了煤层气开采成本。
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4.利用煤层气时的安全性问题
甲烷的爆炸极限为5％～16％，由于在开采煤层气时，难免 混入部分空气，且部分地区开采的煤层气甲烷浓度较低，有些 甚至处于其爆炸极限范围之内，因此，在运输利用煤层气时， 必须考虑其安全性问题。
研究表明，压力 温度对煤层气爆炸极限范围影响较大，因 此 要使煤层气达到安全要求 可以从以下几点考虑：
主要内容
1.国内外煤层气开发利用现状 2.煤层气的主要转化利用技术 3.煤层气转化利用的新技术 4.利用煤层气时的安全性问题
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1.国内外煤层气开发利用现状
1.1世界煤层气资源分布
据国际能源机构 (IEA) 估计，全球陆上煤田埋深 于2 km的煤层气资源量约 为26×1013m3，是常规天然 气探明储量2倍多；全球可 采煤层气储量已达 13.78×1013m3。其中，俄 罗斯、加拿大、中国、美 国、 澳大利亚等国煤层气 储量均超过 10×1012m3 （见左表）。
GTL技术最根本的问题是其经济性，技术的可行性依赖于成 本低廉的天然气作原料；另外合成气生成和后续转化之间能源 整合的优化，也是提高经济性的关键之一。因此使用廉价煤层 气制合成油比天然气具有成本上的优势。
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(3)生产炭黑
甲烷在高温下燃烧热分解后可产生粉状碳颗粒，即炭黑。它 是橡胶、涂料等工业不可缺少的填加剂。甲烷浓度40%～90% 时均可烧制炭黑。一般每立方米纯甲烷可生产炭黑120g～150g。
以煤层气为原料生产甲醇具有以天然气为原料生产甲醇的 低投资、高利润的优点，又具有以煤为原料制甲醇的低成本、 大规模的优势。表2为以天然气、石脑油、渣油和煤4种原料 制甲醇的成本比较。
表2 4种原料制甲醇的成本比较
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(2)生产合成油 天然气合成油 (GTL)技术完全适用于煤层气。以生产中间馏
料电池(PAFC)、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)、高温固体燃料电 池(SOFC)和聚合物电解质燃料电池(PEFC)，其PAFC和SOFC特 别适合以煤层气作为燃料。
利用煤层气开发燃料电池的关键问题就是要对煤层气进行预 处理，清除掉其中少量的污染物质，主要是硫及其他卤素元素， 使其进入燃料电池之前体积分数小于0.0003％，但目前存在包 括阳极积炭、反应机理、阳极材料(催化剂)、反应热效应匹配 和热平衡等许多难题有待解决。
国内外煤层气的转化利用技术综述
(二)煤层气发电技术及设备 1. 大中型燃气轮机。简单的大中型燃气轮机装置由空气压
缩机、燃烧室、动力透平和一个发电机组成。
特点： (1)装机容量范围宽，从 500kW～25MW均可； (2)工作效率为30%左右； (3)可采用热电联产技术； (4)十分适合矿井煤层气， 可利用中等质量的煤层气 (5)技术成熟 (6)需要配置压缩机，会消 耗一部分电力
国内外煤层气的转化利用技术综述
2.煤层气的主要转化利用技术
从资源利用的角度，煤层气用途非常广泛，可以用作民 用、 工业、 发电、 汽车燃料和化工原料等。1m3煤层气约 相当于1kg燃油、1.3kg标准煤、9.5度电、3m3水煤气、 1.1~1.3升汽油。而煤层气燃烧所产生的污染，大体上只有 石油的1/40，煤炭的1/800，燃烧后生成二氧化碳和水，不 产生一氧化碳等有毒气体。 2.1用作民用及工业燃料
在煤层气地面开采利用方面，中国石油天然气集团公司已 经率先在山西沁水将地面开采的煤层气送入西气东输主干线， 年产能 6×108m3，实现煤层气与天然气共输共用。
国内外煤层气的转化利用技术综述
此外，近几年来，我国煤层气发电特别是用低浓度煤层 气(CH4体积分数为6%~25%)发电技术进展较快，2009年全 国瓦斯发电机组已超过1200台，总装机容量达到92×104kw， 其中，国产发电机组占70 %，进口机组占30 %。世界最大 规模、总装机容量12×104kw的山西晋城煤业集团公司寺河 瓦斯发电厂，年利用煤层1.8×108m3(折纯)。
国内外煤层气的转化利用技术综述
2.微型燃气轮机。微型燃气轮机技术由航空技术发展而来。 微型燃气轮机系统由一个空冷的小型燃气轮机连接到高速发电机 和单轴压缩机上组成。
特点： (1)装机容量为30～2000kW； (2)简单的结构使其有较高的 输出能力，噪音小，效率高； (3)紧凑的结构使其可以放在 窄小的地方，但维护费用较高； (4)产生电力主要用于提供地 区用电，不并入电网。
煤层气作为民用燃料，和煤炭比较具有热值高、污染小、 使用安全等特点，不需庞大的净化处理装置，不腐蚀、不 堵塞输气设备。煤层气允许进入天然气管道的条件是甲烷 浓度要高于95%。
国内外煤层气的转化利用技术综述
煤层气可以作为玻璃厂和冶炼厂的洁净燃料。用煤层气 作燃料不仅低，热值高，而且有利于改善厂区环境，提高产 品质量，大幅度提高玻璃厂、冶炼厂的经济效益。
2.4煤层气的液化利用 低温液化后的煤层气体积缩小 625 倍，1台35m3的标准液化气
槽车可运输 21000 Nm3煤层气。美国近两年已经研制成功液化 气量在1000～10000加仑/d的天然气液化系统，并大力推广这项 新技术。
日前，阳泉煤业集团在液化技术上与中国科学院理化技术研 究所低温系统关键技术组提出了1个采用低温分离的方法，将煤 层气中的甲烷等可燃性气体从混合气中分离并液化的方案，设 计了2种具体的分离、液化流程。阳泉煤业集团于2007年7月建 成双塔实验装置，可使液体甲烷的浓度稳定地达到99%以上。
2.2用于发电 煤层气发电是煤层气资源利用的最佳途径之一，发电设备主
要有大中型燃气轮机、内燃机和微型燃气轮机，其中在燃气轮 机技术的基础上可发展热电联产。 (一)煤层气发电利用流程
煤层气发电是指利用从矿井抽出的煤层气，采用瓦斯发电 机组，实现煤层气发电、制热，变废为宝，开辟综合利用的新 途径。煤层气发电利用过程各个环节的关系如下图所示。
国内外煤层气的转化利用技术综述
3.2甲烷氧化菌降解瓦斯制甲醇 甲烷在甲烷氧化菌内存在的甲烷单加氧酶(MMO)的催化作
用下转化为甲醇，生成的甲醇在醇脱氢酶的作用下转化为甲醛， 甲醛在醛脱氢酶作用下转化为甲酸，甲酸在酸脱氢酶作用下转 化为CO2和H2O，即CH4→CH3OH→HCHO→HCOOH→CO2。
我国第1个内燃机瓦斯发电项目是在山西五里庙煤矿电站， 采用的是胜动集团的功率为 400kW的瓦斯发电机组 ,瓦斯体积 分数在30%以上。
国内外煤层气的转化利用技术综述
瓦斯发电机组工艺流程图
国内外煤层气的转化利用技术综述
在中国低浓度瓦斯发电机组生厂家——胜田动力机械集 团公司，可以生产利用低浓度瓦斯(6%~25%)发电机组。 2005年淮南矿业集团与胜利油田动力机械集团在淮南矿区谢 一矿建设了低浓度瓦斯发电进行低浓度瓦斯细水雾输送机发 电技术工业性试验。改变了瓦斯浓度在30%以上才能利用,煤 矿大量的低于30%的瓦斯都排放到大气中的现状。
国内外煤层气的转化利用技术综述Biblioteka 国内外煤层气的转化利用技术综述
国内外煤层气的转化利用技术综述
国内外煤层气的转化利用技术综述
在20世纪80年代后期，美国、 英国、 澳大利亚等国家开始 利用煤矿瓦斯发电。发电设备主要为燃气轮机，瓦斯体积分数 一般在40%以上。
我国第1个煤层气发电示范项目是辽宁抚顺矿物局的老虎台 电站，采用引进的功率为1500kW的KGZ—3C燃气轮机 ,瓦斯 体积分数为 40.4%。晋城矿业集团的寺河矿区采用2台功率为 2000 kW的燃气轮机，瓦斯体积分数为55%～65%。
3.澳大利亚 20世纪末，充分吸收美国煤层气资源评价和勘探、 测试方面的成功经验，针对本国煤层含气量高、含水饱和度变 化大、原地应力高等地质特点，成功开发和应用水平井高压水 射流改造技术， 使鲍恩盆地煤层气勘探开发取得了重大突破。
国内外煤层气的转化利用技术综述
4.德国 在煤层气发电利用上较为成功，主要技术特点是模块 化燃气发电机组，采用集装箱式设计，便于拆装、运输，对 30%浓度以上甚至略低于30%甲烷浓度的气体进行发电利用， 实现了电热联产 。 5.中国 2008年，我国煤矿井下煤层气抽采量53×108m3，地 面煤层气开采量7.5×108m3；至2009年，我国已建成地面煤层 气产能25×108m3。
国内外煤层气的转化利用技术综述
2.3用作工业原料
(1)生产甲醇
煤层气中CH4转化制合成气工艺有催化氧化或非催化部分氧化 两种工艺.催化氧化法对转化前的煤层气净化要求很高。一般需 脱除H2S。有机硫化物须达到0.1rg/g以下，才能满足在镍催化剂 下将CH4转化成CO+H2，而且工艺流程长、投资大.非催化部分 氧化法，煤层气不需净化，在常压下直接进行转化，同时昂贵 的ZnO脱硫剂用量少，工艺技术成熟可靠。
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3. 煤层气转化利用的新技术
3.1三重整工艺制合成气 三重整工艺，即CH4水蒸气O2混合转化反应(指在同一个反应
器内同时进行 CO2转化、CH4水蒸气转化以及CH4部分氧化3 种反应，即三重整反应)，具有过程能效高、合成气H2 /CO值 适宜、缓解催化剂积炭的优点。
由于井下抽放煤层气中含有大量的CH4、空气以及少量的 CO2，因此，可直接以煤层气为原料，辅以少量的水蒸气进行 CH4三重整反应,以实现廉价合成气的生产。但由于该反应是 在较高的温度 (850℃)下进行，反应过程中涉及复杂的氧化与 还原反应，催化剂本身在高温反应时会逐渐发生变化，因此 要实现工业化应用还有很多工作要做。
如果提高MMO活性，并抑制甲醇脱氢酶的活性就可以控制 反应进度、提高甲醇的积累，研究表明EDTA、邻二氮杂菲和 双毗啶等可以防止甲醇的继续氧化。因此，该方法为由煤层气 制甲醇提供了另一新思路。
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3.3煤层用作燃料电池燃料 燃料电池大体分为以下5类：碱性燃料电池(AFC)、磷酸盐燃