煤炭气化技术的应用及前景展望

1.生产工业燃气

工业燃气一般热值为1100～1350千卡，采用常压固定床气化炉、流化床气化炉均可制得。主要用于钢铁、机械、卫生、建材、轻纺、食品等部门，以加热各种炉、窑，或直接加热产品或半成品。

2.生产民用煤气

民用煤气一般热值为3000～3500卡，要求CO小于10%，除焦炉煤气外，用直接气化也可得到，采用鲁奇炉较为适用。与直接燃煤相比，民用煤气不仅可以明显提高用煤效率和减轻环境污染，而且能够极大地方便人民生活，具有良好的社会效益与环境效益。出于安全、环保及经济等因素的考虑，要求民用煤气中的H2、CH4及其他烃类可燃气体含量应尽量高，以提高煤气的热值；而CO有毒，其含量应尽量低。

3.作为化工合成和燃料油合成的原料气

早在第二次世界大战时，德国等就采用费托工艺（Fischer-Tropsch）合成航空燃料油。随着合成气化工和碳-化学技术的发展，以煤炭气化制取合成气、进而直接合成各种化学品的路线，已经成为现代煤化工的基础，产品主要包括合成氨、合成甲烷、合成甲醇、醋酐、二甲醚以及合成液体燃料等。

化工合成气对热值要求不高，主要对煤气中的CO、H2等成分有要求，一般德士古气化炉、Shell气化炉较为合适。目前，我国合成氨的甲醇产量的50%以上来自煤炭气化合成工艺。

4.生产冶金还原气

煤气中的CO和H2具有很强的还原作用。在冶金工业中，利用还原气可直接将铁矿石还原成海绵铁；在有色金属工业中，镍、铜、钨、镁等金属氧化物也可用还原气来冶炼。因此，冶金还原气对煤气中的CO含量有要求。(www.xing528.com)

5.整体煤气化联合循环发电

整体煤气化联合循环发电（简称IGCC），是指煤在加压下气化，产生的煤气经净化后燃烧，高温烟气驱动燃气轮机发电，再利用烟气余热产生高压过热蒸汽驱动蒸汽轮机发电。用于IGCC的煤气，对热值要求不高，但对煤气净化度——如粉尘及硫化物含量的要求很高。与IGCC配套的煤气化，一般采用固定床加压气化（鲁奇炉）、气流床气化（德士古炉）、加压气流化床气化（Shell气化炉）等，煤气热值为2200～2500千卡。

6.做煤炭气化燃料电池

燃料电池，是由H2、天然气或煤气等燃料（化学能）通过电化学反应直接转化为电的化学发电技术。目前，主要有磷酸盐型（PAFC）、熔融碳酸盐型（MCFC）、固体氧化物型（SOFC）等。它们与高效煤气化结合的发电技术就是IG-MCFC和IG-SOFC，其发电效率可达53%。

7.煤炭气化制氢

氢气广泛地用于电子、冶金、玻璃生产、化工合成、航空航天、煤炭直接液化及氢能电池等领域，目前世界上96%的氢气来源于化石燃料转化。而煤炭气化制氢起着很重要的作用，一般是将煤炭转化成CO和H2，然后通过变换反应将CO转换成H2和H2 O，将富氢气体经过低温分离或变压吸附及膜分离技术，即可获得氢气。

8.煤炭液化的气源

不论煤炭直接液化和间接氧化，都离不开煤炭气化。煤炭液化需要煤炭气化制氢，而可选的煤炭气化工艺同样包括固定床加压气化、加压流化床气化和加压气流床气化工艺。