苏联煤炭地下气化考察报告

1 苏联煤炭地下气化发展概况煤炭地下气化的概念,1868年提出,1912年进行现场试验。1931年苏共中央通过关于煤炭气化试验方案的决议。1932年到1935年苏联先后在莫斯科近郊顿涅茨克煤田等地建成五个简单的地下气化试验站,从1936年起进入工业试验阶段。二次世界大战期间停止了试验。50年代末恢复试验,煤炭地下气化的工艺技术基本过关并投入了工业生产。利用这种煤气发电     

煤炭地下气化废水催化气化褐煤实验研究

为了考察煤炭地下气化工业试验基地废水的催化活性,探究利用该废水进行地下催化气化工业性试验的可行性,对乌兰察布褐煤进行了不同压力下的活性评价实验.结果表明,煤炭地下气化废水对乌兰察布褐煤的气化起到了良好的催化效果,在添加一定量煤炭地下气化废水后,其碳转化率由80.19%提高到89.82%;煤气产率由4.2m3/kg增加到5.2m3/kg,增加了原来的23.8%.随着反应压力的提升,碳转化率及煤气产率均呈现不同程度的降低,煤气组分中H2,CO和CO2含量也呈现不同程度的降低;而CH4含量随着压力的提升持续增加.     

煤炭地下气化中控制CO2含量的辅助气化工艺研究

通过现场试验研究了控制ＣＯ２ 含量的辅助气化工艺： 压抽相结合、反向供风气化及双火源气化． 试验结果表明： 采用上述辅助气化工艺, 可降低ＣＯ２ 含量１０％ 左右, 同时增加煤气中其它可燃气体的含量, 提高煤气热值．     

煤炭地下催化气化工艺的研究

提出煤炭地下催化气化新工艺的概念,研究利用高压雾状催化剂-水蒸气带入装置并以钙基化合物为催化剂进行煤炭地下催化气化.在小型模拟地下气化炉中,以大雁褐煤为煤样,选用氢氧化钙水溶液(质量分数为5%,10%,15%)为催化剂进行纯氧气化.结果表明,添加氢氧化钙水溶液气化后的煤气与不加催化剂、添加10%CaCO3气化后的煤气相比,煤气中甲烷组分可以达到7.58%,煤气热值提高到5.43MJ/m3～7.87MJ/m3,产气率提高28%～69%,且可以稳定产气.催化剂组成(质量浓度)以添加Ca(OH)2为10%～15%之间进行气化效果最佳,为提高煤炭地下气化的稳定性开辟了一条全新的路径.     

煤炭地下气化通道同煤堆的作用分析

本文根据实验室模型试验结果，以及湍流模型的计算结果，详细分析了地下气化炉通道内煤堆的作用，认为在通道同设置煤堆可以对其气孔反应起到很大的促进作用，并提出了较合适的煤堆间距。     

煤炭地下气化工业试验

介绍了唐山刘庄煤矿煤炭地下气化工业性试验的气化条件、气化炉结构、测试系统、基本原理及试验结果 ,采用测氡技术对气化工作面移动速度和长度进行了探测 ,并对试验结果进行了分析 .地下气化工业性试验的成功表明我国煤炭地下气化向商业化应用迈出了一大步 ,进一步证明了长通道大断面两阶段地下气化新技术工艺的合理性及可行性 ,便于在我国衰老报废矿井利用中推广     

煤炭地下气化炉联合气化技术研究

针对中国煤炭地下气化炉形式单一、产量较低的现状，介绍了地下气化炉联合布置的各种形式，为地下气化规模化和产业化提出了一条新的思路。     

世界煤炭地下气化概况—关于下一代煤炭资源利用研究委员会的报告

从1988年2月开始工作的“下一代煤炭资源利用研究委员会”提出了关于对采掘条件极为恶劣的煤层进行地下气化的方法寄予浓厚兴趣的报告.根据这个报告,提到了西德(原)拥有大量的煤炭储量,但其大部分用现行的采煤方法一直不能开采.例如,从北德意志平原向北延伸至北海的广大煤田,它的深度超过5000m,然而,那个煤田保有能量之大,超过欧佩克(OPEC)组织各国所有石油的总和。     

灰渣对煤炭地下气化催化效果的初步研究

在煤炭地下气化过程中,为了研究灰渣对煤炭地下气化反应的催化作用和效应,利用实验室小型单管实验,说明了灰渣中的金属氧化物尤其是钙盐对煤炭地下气化中的氧气-水蒸气气化和甲烷化反应具有催化效应,碳的转化率、煤气热值及产气量随着温度(800 ℃～1 200 ℃)及灰渣添加量(15%～30%)的增加而明显提高.利用上述实验数据及钙盐的催化活性理论提出了以钙盐作为催化剂进行煤炭地下催化气化的设想.     

新河煤层地下气化模型试验研究

通过煤炭地下气化模型试验,对新河烟煤地下气化的一般规律进行了研究,证明其地下气化的稳定性及产出符合热值燃料气的可行性.结果表明,富氧(93%)-水蒸气气化工业可以产出符合电厂要求的煤气组分及热值,但需要根据气化工作面的移动随时改变供风工艺.研究获得了稳定产气阶段的煤气组成、热值及最佳工艺操作参数,为现场气化炉设计和工艺选择提供了基础数据.同时还获得了煤层的气化速率及各项气化指标,为新河煤层地下气化工程的设计提供了理论依据和技术参数.     

水煤浆气化原料的成浆性研究

在实验室条件下研究了从低煤化度烟煤到高煤化度无烟煤,以及石油焦等不同气化原料煤的成浆性.为提高低煤化度烟煤的成浆浓度,在保证其混合原料灰熔融特征温度满足液态排渣前提下,将低煤化度烟煤与一种或两种煤化度较高的煤或者石油焦配比,考察了它们的成浆性.结果表明,煤化度适中的QD煤单独制浆浓度达到70%,黏度536mPa.s,流动性为A;通过不同煤种的级配,三种原料配合的料浆浓度为62%时,黏度在340mPa.s～550mPa.s之间,可以获得符合液态排渣气化要求的混合料水煤浆,扩大了气化原料来源.     

褐煤地下气化制氢工艺的研究

进行了大雁褐煤纯氧、纯氧-水蒸气和空气-水蒸气两阶段地下气化制氢工艺模型实验;研究了鼓氧量及汽氧比对煤气中的氢含量、气化过程稳定性的影响。实验结果表明,褐煤地下气化初期纯氧气化可以获得含氢量在40％以上煤气,鼓氧量会影响煤气中的含氢量和热值;富氧-水蒸气气化也可以获得含氢量在40％以上煤气,汽氧比影响煤气中的含氢量和各组分含量,实验条件下适宜的汽氧比范围为1:(1.5～2);两阶段气化第二阶段可获得富含氢的煤气,但产量较小。因此,褐煤地下气化可稳定生产高含氢的煤气,该煤气在地面处理后可作为提取纯氢的原料气。     

煤炭地下气化矿物碳酸化固定二氧化碳的研究

通过固-液-气三相模拟反应,研究了煤炭地下气化灰渣在模拟咸水中对二氧化碳的固化作用,考察了反应温度、反应压力、颗粒粒径及反应介质对二氧化碳矿物碳酸化固化率的影响.结果表明,反应温度从50℃升至200℃,固化率先增加后降低,150℃时最高;反应压力从1.0MPa升至2.5MPa,固化率从0.93%增至1.65%;颗粒粒径由75μm～150μm降至75μm以下,固化率从1.18%增至1.48%;反应介质由蒸馏水变为模拟咸水,固化率从0.38%增至1.65%.在150℃,2.5MPa,反应时间1h,颗粒粒径小于75μm的条件下,气化灰在模拟咸水中的固化率最高,可达1.65%.     

煤炭地下气化过程中煤层热解DAE模型的研究

煤炭地下气化过程中,干馏干燥区的煤层在热传导及气化通道中高温煤气的热作用下发生热解反应,并析出热解煤气.该热解煤气在煤层的孔隙裂隙中扩散渗流,对煤层的渗透率(物理特性)及出口煤气热值组分都具有重要意义.在分析煤层热解特性的基础上,运用分布活化能模型(DAEM)的理论,建立了煤炭地下气化的热解动力学模型.运用该模型,通过热重实验,计算得到了大雁褐煤的热解动力学参数及活化能变化曲线.     

等离子体辅助煤气化的初步研究

采用独立组元法对煤气化反应的 C- H- O- S- N热力学平衡体系进行了计算 ,在此基础上提出了一种等离子体炬辅助下煤两段气化的方案 .分析结果表明 ,等离子体的引入可以从多个方面加快气化反应速度 ,从而可以获得比常规煤气化方法更高的单位容积处理能力 ,相对于常规煤气化方法 ,该方案具有较好的经济效益和环境效益