一、煤气化的应用及重要性

煤气化是特别重要且应用广泛的洁净煤技术，是发展现代煤化工重要的单元技术。煤气化可以生产工业燃料气、民用燃料气、化工合成原料气、合成燃料油原料气、氢燃料电池、合成天然气、火箭燃料等，还可用于煤气联合循环发电。

煤气化技术广泛应用于化工、冶金、机械、建材等重要工业部门和城市煤气的生产。中国拥有各种类型的煤气炉约9000多台，其中化工行业煤气化炉约有4000余台，以常压固定床气化炉为主。多数中小化肥厂和少数大型化肥厂以无烟煤（焦炭）为原料，通过煤气化生产合成氨和甲醇，年耗原料煤8000多万吨，煤制合成氨产量占*总产量的80%以上，为中国农业生产和粮食增产作出了重大贡献。常压固定床间歇式煤气化炉对环境污染较大，属淘汰的落后气化技术。现代煤化工全都采用大型高温加压煤气化技术。因此，加压连续煤气化技术在现代煤化工和洁净煤技术的发展中占有十分重要的地位，是实现中国煤化工可持续发展的主要技术手段之一。

二、煤气化技术现状及发展趋势

*正在应用和开发的煤气化技术有数十种之多，气化炉型也是多种多样，有发展前途的有10余种。所有煤气化技术都有一个共同的特征，即气化炉内煤炭在高温条件下与气化剂反应，使固体煤炭转化为气体燃料，剩下的含灰残渣排出炉外。气化剂为水蒸气、纯氧、空气、CO2和H2。粗煤气中成分主要是CO、H2、CO2、CH4、N2、H2O，还有少量硫化物、烃类和其他微量成分。各种煤气的组成和热值，取决于煤的种类、气化工艺、气化压力、气化温度和气化剂组成。中国引进了*上所有加压煤气化技术，建有多个*煤气化技术工业化试验示范基地。同时也促进了我国煤气化新技术开发和进步，形成了国产化的煤气化新技术。

1. 煤气化方法分类

煤气化分类无统一标准，有多种分类方法

①按气化炉供热方式可分为外热式（间接供热）和内热式（直接供热）两类。

②按煤气热值可分为低热值煤气（<8340kJ/m³）、中热值煤气（16000～33000kJ/m³）和高热值煤气（>33000kJ/m³）三类。

③按煤与气化剂在气化炉内运动状态可分为移动床（固定床）、流化床（沸腾床）、气流床和熔融床气化等四类，这是目前使用较多的分类方法。

④还有按气化炉压力、气化炉排渣方式、气化剂种类、气化炉进煤粒度和气化过程是否连续等进行分类的。

煤气化的全过程热平衡说明总的气化反应是吸热反应，因此须给气化炉供给足够的热量，才能保持煤气化过程的连续进行。一般需要消耗气化用煤发热量的15%～35%。

2.煤炭气化技术发展趋势

①气化压力向高压发展。气化压力由常压、低压（<1.0MPa）向高压（3.0~8.7MPa）发展，从而提高气化效率、碳转化率和气化炉能力，实现气化装置大型化和能量高 效回收利用，降低合成气的压缩能耗或实现等压合成（如甲醇低压合成），降低生产成本。不同气化压力可以适应不同用户的需要。

②气化能力向大型化发展。大型化便于实现自动控制和优化操作，降低能耗和操作费用。

③气化温度向高温发展。GE（Texaco）气化温度为1400～1500℃，Shell气化温度高达1400～1700℃，美国R-GIT气化温度高达2600℃。气化温度高，煤中有机物质分解气化，可消除或减少环境污染，对煤种适应性广。

④不断开发新的气化技术和新型气化炉，提高碳转化率和煤气质量，降低建设投资。目前碳转化率高达98%～99%，煤气中含CO+H2可达到80%～90%。

⑤现代煤气化技术与其他*技术联合应用。如与燃气轮机发电组合的IGCC发电技术高压气化（8.7MPa）与低压合成甲醇、二甲醚技术联合实现等压合成，省去合成气压缩机，使生产过程简化，总能耗降低。

⑥煤气化技术与*的余热回收、脱硫、除尘技术相结合，实现环境友好，减少污染。如在气化炉内加入脱硫剂（石灰），脱硫效率可达80%～85%采用高 效除尘器使煤气中含尘降到1～2mg/m³以下。余热锅炉可回收2.0～10.0MPa的蒸汽。

总之，*的流化床、气流床煤气化技术在我国已实现工业化和大型化，并不断改进和*，应用范围不断扩大，是今后的发展方向。近10年来随着我国煤化工产业的快速发展，一大批煤气化装置建成投产或在建。

煤气化单位有效气体（CO+H2+CH4）的煤耗、氧耗、蒸汽耗、电耗等，由于气化技术不同、煤种不同，会有较大差别。一般应根据气化用煤和气化后加工产品要求，合理选择煤气化技术和气化压力。

三、煤气化技术开发应用状况

近10多年来，中国加快了*煤气化技术开发步伐，先后开发成功并应用于工业化生的气化炉主要有多元料浆气化炉、对置式四喷嘴水煤浆气化炉、两段式干煤粉气化炉、HT-L于煤粉气化炉、晋华（清华）炉、非熔渣-熔渣水煤浆气化炉、SE-东方炉、CAGG加压流化床碎煤气化炉、灰熔聚流化床气化炉、恩德流化床气化炉、中科循流化床双床气化炉、CKZ碳分子气化燃烧炉等十多种气化炉。单炉投媒量从5000/d到3000t/d，气化压力从1.0MPa到6.5MPa。已投产和在建的气化炉多达200多台（套）。广泛应用于煤制甲醇、煤制合成氨、煤制氢、煤制油、煤制烯烃、煤制天然气、煤制乙醇、煤制乙二醇及其他化工产品、发电等方面，从而改变了我国煤气化技术依赖引进国外技术的局面，为我国煤化工产业发展国产化创造了有利条件。