过程工程所在煤制清洁工业燃气方面取得进展

　　目前，我国的工业燃气主要利用固定床气化优质块煤生产。该技术相对比较落后，存在着生成规模小、原料适用性差、产品气中焦油含量高等问题。现有的两段气化工艺主要用于处理生物质，能有效脱除焦油，仍存在着放大困难、难以适用于碎煤等问题。 

　　针对我国廉价而丰富的碎煤，中科院过程工程研究所提出了新型的两段气化工艺，该工艺利用解耦思想，将传统的煤气化过程分成煤热解和半焦气化两个子过程，并分别在上游的流化床热解器和下游的下吸式固定床气化炉中进行。由于充分整合了流化床反应器在放大、气-固传质、传热方面的特点和下吸式固定床气化炉高温半焦对焦油催化重整方面的优势，该工艺适合用来处理廉价的低阶碎煤，具有处理量大、放大容易、气体中焦油含量低等优势。 

　　为了进一步验证该两段气化技术的可行性，先进能源技术课题组在实验室研究的基础上，设计、搭建了煤处理量50 kg/h 的碎煤两段气化中试装置，并开展了系统试验。内蒙褐煤的气化研究表明，当流化床热解器和固定床气化炉的温度分别维持在860 °C和1100 °C时，生成气体中的焦油含量小于84 mg/Nm³，生成气体的热值约为4.186 MJ/Nm³。与流化床热解器生成的焦油相比，下吸式固定床气化炉出口处生成的焦油中含有更多的轻质组分，这充分说明了固定床内半焦床层对焦油催化重整的有效性和两段气化工艺的可行性。小试的结果进一步为该技术的放大和产业化提供技术支撑。 

　　上述相关研究得到了院煤专项（XDA07050400）、国家自然科学基金（21306209）、国家仪器专项（2011YQ120039）和国家973计划（2011CB201304）的资助，相关研究成果发表在Applied Energy上（2014，115：9-16）。 

　　论文链接：http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0306261913008829 

　　（煤炭分级高效综合利用创新团队  曾玺）