第三代煤氣化技術(shù)研究開(kāi)發(fā)進(jìn)展
作者/來(lái)源：張占濤 王 黎 孫雪蓮(西安交通大學(xué)，西安710049) 日期： 2005-06-16 點(diǎn)擊率：2372
我國(guó)一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中，煤炭占據(jù)主導(dǎo)地位，而國(guó)內(nèi)煤炭利用技術(shù)普遍落后，引起的環(huán)境污染非常嚴(yán)重。因此，大力發(fā)展煤炭潔凈、高效和綜合利用技術(shù)，實(shí)行全過(guò)程污染控制，是保證社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，使大氣環(huán)境得到有效改善和能源利用效率有效提高的唯一選擇。
煤氣化技術(shù)是煤炭潔凈、高效和綜合利用的基礎(chǔ)技術(shù)和關(guān)鍵技術(shù)，其應(yīng)用領(lǐng)域極為廣泛。煤氣化技術(shù)的研發(fā)已有200多年的歷史，大致經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段：第一代是已工業(yè)化的早期煤氣化技術(shù)，如各種常壓固定床氣化爐、流化床氣化爐(溫克勒爐)和氣流床氣化爐(K—T爐)等氣化方法；第二代是目前正處于小試、中式、示范工程階段或?qū)崿F(xiàn)工業(yè)應(yīng)用的各種加壓新氣化方法，如Texaco法、Shell法和液態(tài)排渣魯奇爐氣化等；第三代是仍處于實(shí)驗(yàn)室研究階段的催化氣化、等離子體氣化和太陽(yáng)能氣化等。
目前已實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用的煤氣化技術(shù)盡管各有優(yōu)勢(shì)，但存在的缺點(diǎn)和不足也相當(dāng)明顯。如普遍存在反應(yīng)溫度高，對(duì)生成氣的凈化困難、能耗大，對(duì)設(shè)備要求高，環(huán)境污染嚴(yán)重等不利因素。這也直接促使了以煤的催化氣化為代表的第三代煤氣化技術(shù)的研究。目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者正在積極進(jìn)行煤的催化氣化、煤的等離子體氣化、煤的太陽(yáng)能氣化和煤的核能余熱氣化等方面的研究。
1 煤的催化氣化技術(shù)
煤的催化氣化是煤在固體狀態(tài)下進(jìn)行的，催化劑與煤的粉粒按照一定的比例均勻地混合在一起，煤表面分布的催化劑通過(guò)侵蝕開(kāi)槽作用，使煤與氣化劑更好地接觸并加快氣化反應(yīng)。與傳統(tǒng)煤氣化技術(shù)相比，煤的催化氣化技術(shù)具有諸多突出優(yōu)點(diǎn)：(1)添加的催化劑可顯著提高氣化速率；(2)煤的催化氣化實(shí)現(xiàn)了煤的溫和氣化(氣化溫度降低200℃～300℃)，顯著降低了煤氣化過(guò)程的能耗及對(duì)設(shè)備材料方面的要求，并且對(duì)脫硫、除塵、環(huán)保等都非常有利；(3)可同時(shí)進(jìn)行許多合成過(guò)程，在催化劑作用下，可在煤氣化的同時(shí)合成甲醇、甲烷、氨等化工原料，縮短工業(yè)流程，提高工業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性�？梢灶A(yù)見(jiàn)，煤的催化氣化技術(shù)取得突破性進(jìn)展后必將為煤化工業(yè)帶來(lái)革命性的轉(zhuǎn)變。
煤的催化氣化研究約有150多年的歷史，深入研究始于20世紀(jì)70年代末，大致經(jīng)歷了三個(gè)階段：早期主要針對(duì)單一金屬，無(wú)機(jī)鹽或某礦物質(zhì)對(duì)煤氣化速率的影響....
