摘

 要：文章采用先进的煤气化和甲烷化技术建设大型煤制天然气项目，阐述了研究和开

发煤气化技术的重要意义，详细介绍了目前国内外主流煤气化技术的进展及应用，比较了
各种煤气化技术的优缺点，并对如何选择煤气化技术提出了详细的方案。
　　关键词：煤气化；气化炉；碎煤加压；应用
　　我国煤炭资源较丰富，近年来煤化工行业发展迅速，在煤化工行业中最为关键和重要
的是通过洁净、高效的技术将煤炭转化为合成气（

CO+H2），即煤的气化技术。先进的煤气

化技术不仅能减轻燃烧排放物对大气的污染，而且还能够很大地提高煤炭利用率，是煤炭
化工、煤炭直接或间接液化、

IGCC 技术、燃料电池等高新洁净煤利用技术的先导性技术和核

心技术。
　　

1 煤制气技术的发展

　　煤化工是以煤为原料，经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及化学品的过
程。煤化工分为传统煤化工和现代煤化工，传统煤化工产品主要包括合成氨、甲醇、焦炭和电
石等。目前，我国现代煤化工明确了把煤制油、煤制烯烃、煤制二甲醚、煤制天然气、煤制乙二
醇作为现代煤化工的代表。
　　

1.1 煤炭气化

　　煤炭气化是指煤在特定的设备内，在一定温度及压力下使煤中有机质与气化剂（如蒸
汽

/空气或氧气等）发生一系列化学反应，将固体煤转化为含有 CO、H2、CH4 等可燃气体和

CO2、N2 等非可燃气体的过程。气化过程发生的反应包括煤的热解、气化和燃烧反应。煤炭气
化工艺可按压力、气化剂、气化过程供热方式等分类，常用的是按气化炉内煤料与气化剂的
接触方式区分，主要有固定床气化、流化床气化和气流床气化。虽然煤的气化是发展时间较
长的一种技术，但仍然存在许多问题未解决，如煤品种的适应性、转化率、装置稳定运行等。
　　

1.2 煤制甲醇

　　煤制甲醇即以煤为原料生产甲醇。我国利用高硫、劣质煤生产甲醇的技术处于世界前列，
且原料来源稳定可靠，已初步形成了

4 000 万 t/a 的生产能力。

　　化工产业的蓬勃发展拉动我国甲醇消费量快速增长。随着甲醇下游产品的开发和甲基叔
丁基醚（

MTBE）、农药、醋酸、聚甲醛等新装置的建设，以及甲醇燃料的推广和应用，甲醇

的需求市场进一步扩张。国内煤炭企业为增强核心竞争力、调整产品结构、延长产业链，注重
上下游一体化发展，有效带动了大型煤制甲醇装置的建设。
　　

1.3 煤制烯烃

　　煤制烯烃分为煤气化、合成气净化、甲醇合成及甲醇制烯烃四项技术。煤制烯烃即煤基甲
醇制烯烃，是指以煤为原料合成甲醇后再通过甲醇制取乙烯、丙烯等烯烃的技术。甲醇制烯
烃技术已日趋成熟，具备工业化条件，存在的主要问题不在工艺上，而在催化剂上。目前，
催化剂的长周期运转的数据并没有出来，催化剂的单程转化率、收率、副产物的组成，催化
剂、原材料和公用工程的消耗定额、催化剂衰减的特性曲线、废催化剂的毒性和处理、催化剂
制备的污水组成和数量、整个装置单程和年连续运行的时间、废液废气的排放等多项重要数
据目前没有公布。因此，大规模工业化尚需时日。
　　

2 天然气的消费量

　　天然气是埋在地下的古生物经过亿万年的高温和高压作用下形成的可燃气体。天然气的
主要成份是甲烷，是最简单的烷烃，也是有机物中最简单的稳定化合物。是一种无色、无味、
无毒、可燃气体、洁净环保的优质能源。微溶于水、乙醇、乙醚等有机溶剂。
　　天然气按其形成可分为：油田气、煤层气、生物气和水合物气四种。油田气是石油烃类天
然气，煤层气是成煤过程中有机质产生的甲烷气，生物气是有机质在

70

℃以下遭厌氧微生

物分解产生的甲烷气，水合物气是在低温高压下，甲烷等气体分子渗入水分子晶隙中缔合