摘要：煤炭气化不仅是我国经济发展中不可或缺的因素，同时也是促使我国实现煤炭洁净利用的主要动力，因此，需要针对国内外的煤炭气化技术进展展开研究，从而为实现煤炭气化与煤炭洁净利用起到帮助作用，为我国煤炭经济效益与环境效益奠定良好的基础保障。基于此，在本篇文章中将会针对煤炭气化处理的现状展开分析，进而对煤炭气化的国内外处理技术进行研究，希望可以为相关人员提供参考帮助。
关键词：煤炭气化；国内外技术；进展
因为煤炭气化对于我国现代煤炭生产领域会起到至关重要的影响作用，而目前，煤炭气化技术中最为经典的技术就在于粉煤气化技术与水煤浆气化技术。煤炭等材料通过气化处理后，可以形成合成气，而合成气通过联合循环设备发电产生汽，由气化、联合循环发电产气结构等组合而成的系统为一体化气化联合循环系统（IGCC），但我国在煤炭气化技术方面的研究起步较晚，只有充分结合国内外的煤炭气化技术研究结论，才可以切实提高我国煤炭气化技术质量。
一、煤炭气化处理技术的现状
煤炭气化技术主要是将煤基化学品、煤基液体燃料、煤气化联合循环发电、多联产等诸多过程工业的基础，同时也是我国实现煤炭洁净利用的关键性技术。其具备高效、超洁净等诸多特点，成为现代煤技术发展的主要趋势。我国目前年燃烧煤炭量约35亿吨，约占世界煤炭消耗量的70%，约占全国能耗总量70%，在这70%中约有35%的煤炭用于工业生产，这35亿吨煤炭在燃烧后所产生的二氧化碳与烟炱不仅会对大气造成污染，同时还会导致我国城市出现酸降雨的几率大大提高。因此，只有通过科学有效的方式对煤炭进行处理，将其转变为气化能源或油化能源，才可以为现代社会与大气环境起到改善的作用。现代煤炭气化处理技术主要可以分为以下几个方面：（1）煤炭气化系统。煤炭气化处理属于一种部分氧化过程，进料、氧气、蒸汽之间相互作用并发生反应，转化由氢气与一氧化碳相互组合而成的合成气。同时因为硫与颗粒物质在气化的过程中已经取出，这样一来在将煤炭进行气化处理后，就可以有效降低传统燃烧方式所产生的污染情况，并且当通过气化处理后的煤渣，也可以通过加工的方式转变为建筑材料。此外，在将煤炭气化与发电相组合的IGCC系统，可以使能量转变为效率高于40%的能源气化，同时燃煤发电装置转变的能量仅为34%，这时就可以有效提高煤炭发电的效率；（2）煤炭气化处理主要是通过煤炭热解气化工程技术来实现，具体操作内容主要是将煤炭粉碎后作为原料，通过气化设备的热解、氧化与还原反应等处理，将其转变为可燃气体，最终通过净化、除尘、冷却、储存加压等处理，转变为无污染的可燃气体。此外，通过气化处理的煤炭可以有效取代液化气，这时将其推广在农村中时，就可以更改农村传统煤炭焚烧的生活方式[1]。
二、煤炭气化的国内外处理技术
1.水煤浆气化技术
水煤浆气化技术是德士古的专利技术之一（美国德士古水煤浆加压气化技术已于2004年转让给美国GE能源公司），该技术在世界煤炭气化技术中属于发展较快的第2代煤气化技术。主要作用过程为：将相同粒径的定量煤粒与少量添加剂投放在磨机中，将其磨成可传输的非牛顿形式流体后，与氧气或富氧在加压或高温的情况下进行不完全燃烧处理，通过燃烧处理后使其形成高温合成气，该合成气主要会应用在制造碳一化学品、合成氨气等。煤水浆气化技术的特点主要在于：该技术所涉及的关键设备气化炉结构较为简单，并且不需要机械传动装置，同时适用于该技术的煤型较为广泛，粉煤、烟煤、次烟煤、石油焦等煤型均可以应用该技术转化为气体。此外，通过该技术处理后的合成气质量较高，CO+H2≥80%、其H2与CO质量的比例约为0.77；同时该合成气的碳转化率较高，最高可以达到97%——98%；单炉产气效率较高，煤炭气化量可以达到2000t/d；三废排放量较少，对环境造成的污染情况较低。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆目前，水煤浆气化技术已经在合成氨、甲醇、含氧化合物、洁净煤气化联合循环发电（IGCC）等方面得到了广泛的应用。
2.壳牌粉煤气化技术
壳牌粉煤气化技术属于壳牌的专利技术，同时其也属于第2代煤气化技术之一。相较于水煤浆气化技术而言，其在煤型适应能力、氧气消耗能力、碳转化能力、热效率等多方面均占有一定的优势。壳牌粉煤气化技术主要是通过将煤炭通过粉碎处理后，将其转变为干煤粉，而后通过使用气化炉将干煤粉烧制成合成气。壳牌粉煤气化技术的特点主要在于：其在运作的过程中，将干煤粉作为主要气化处理的材料，在操作过程中可以充分提高操作的安全性；气化温度较高，通常情况下其气化温度可以达到1400℃——1600℃左右；碳转化率较高，一般情况下可以达到99%左右，并且实际转化的合成气中甲烷的含量较少，同时其内部成分也不会出现重烃的情况，CO+H2的含量可以达到90%以上；因为合成气的原料为干煤粉，这时在实际进行操作的过程中，就不需要在气化炉中针对煤炭进行水分蒸发操作，实际操作所使用的氧气用量约可以降低15%——20%左右；气化炉主要是通过采用水冷壁结构的方式，其内部结构并不会出现耐火砖，这时就可以有效延长设备的检修时间；在针对煤炭进行气化处理的过程中，并不会产生废气排放的情况，同时熔渣等废物也可以充分实现再次利用的目的，废弃物可以通过二次加工的方式作为建筑材料进行使用，这样一来不仅可以有效降低对环境造成的污染，同时也可以有效实现能源二次利用。目前为止，壳牌粉煤气化技术已经被广泛应用在电厂发电工作中，并且也被运用在合成氨的生产工作中[2]。
3.煤炭气化发电技术
将煤炭通过燃烧供热发电的方式进行利用，是目前将煤炭资源转变为生物质能源的主要方式。自1988年国外研发了世界上第一座煤炭气化发电站以来，煤炭生物燃料发电站已经遍布全球，同时随着近年来我国开始引进世界先进技术，并充分启动生物质能发电工程示范项目。根据目前我国新能源与可再生能源发展纲要提出的目标，直至2010年，我国生物质能发电装机容量已经远远超过300万kW。同时，我国东部地区与中部地区也与国外相关公司之间紧密合作，共同建造生物质能发电站，随着时间的推移，其已经成为我国最大的煤炭处理项目之一。根据国家对可再生能源发电的诸多优惠政策来看，煤炭发电厂所发电量由电网全额收购，具体价格约在3.50元——3.60元左右。此外，各省市也根据自身地区的发展情况制定出了相应的补贴政策，这些政策不仅为煤炭发电起到了良好的推动作用，同时也会为我国电力能源的发展起到帮助作用[3]。
结束语：综上所述，目前，我国煤炭气化技术已经逐渐完善，但在实际发展的过程中仍需要建立自身完善的技术手段。从我国目前的自主技术来看，仍然缺少大型化、商业化的示范装置，同时也缺乏大规模推广的条件，因此，只有在借鉴国外煤炭气化技术的同时，全面提高自主技术的研发，增加大范围推广与示范装置，才能真正实现煤炭的洁净利用。
参考文献：
[1]胡振琪，梁宇生，巩玉玲，等.2016年土地科学研究重点进展评述及2017年展望——土地工程与技术分报告[J].中国土地科学，2017，31（3）：70-79.
[2]马志超，冯浩，闫云东，等.煤加氢气化技术研究进展及经济性分析[J].煤炭加工与综合利用，2018，No.226（6）：9+30-33+44.
[3]王卓，张潇源，黄霞.煤气化废水处理技术研究进展[J].煤炭科学技术，2018，46（09）：24-35.
作者简介：
张垒垒：（1987.03-） 性别：男 民族：汉族 籍贯：内蒙古 学历：本科 现工作单位：神华新疆化工有限公司
论文作者:张垒垒
论文发表刊物:《基层建设》2019年第28期
论文发表时间:2020/1/14
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