摘要

:本文对煤炭在洁净能源发展中的重要作用进行了阐述,并从煤化学的角度从气化、液

化及一碳化学方面介绍了洁净煤技术的发展和应用

,并对其前景进行了展望。 

　　

Abstract:The important role of coal in the development of clean energy is narrated,with the 

development  and  application  of  clean  coal  technology  are  introduced  from  the  aspects  of 
gasify,liquefaction and One Carbon product,the prospects are looked ahead. 
　　关键词

:煤化学;洁净煤;一碳化学 

　　

Key words:coal chemical;clean coal;One Carbon product 

　　

 

　　

0 引言 

　　在世界经济发展日益蓬勃的今天

,煤炭、石油、天然气作为不可再生的能源是推动经济和

社会发展的重要物质基础。然而

,能源的短缺和利用能源带来的环境恶化问题促使人们开始

探索新型能源。但目前

,在世界范围内新型能源、可再生能源、水电及核电的发展尚不能普遍

取代矿物燃料。我国是一个富煤贫油少气的国家

,煤炭作为我国的主要能源,对我国国民经济

的发展起着极其重要的作用。我国煤炭资源丰富

,发展煤化工减轻对环境的污染和对石油的

依赖

,有利于我国石油替代能源战略的实施以及化学工业的结构调整。但由于煤化工产业对

水的需求量大

,二氧化碳和二氧化硫等温室气体的排放量较大,从而制约了其发展。 

　　洁净煤技术是指煤炭从开采到利用的全过程中

,减少污染物排放和提高利用效率的加工、

转化、燃烧及污染控制等新技术

,包括洁净生产技术、洁净加工技术、高效洁净转化技术、高效

洁净燃烧与发电技术和燃煤污染排放治理技术等。煤炭的高效洁净利用

,是解决我国能源短

缺、环境恶化及未来洁净能源开发利用问题的有效途径。

 

　　

1 洁净煤的转化 

　　

1.1 煤的气化 

　　目前

,煤炭的气化是煤化工产业的核心,即将处于地下的煤炭进行有控制地燃烧,通过对

煤的热作用及化学作用产生可燃气体

,集建井、采煤、气化工艺为一体的多学科开发洁净能源

与化工原料的新技术。使煤炭的开采由传统的物理采煤转变为新型的化学采煤

,因这种方法

具有安全性好、投资少、效率高、污染少等优点

,被誉为第二代采煤方法。 

　　煤炭气化过程是煤炭的一个热化学加工过程

,包含一系列物理、化学变化。它是以煤或煤

焦为原料

,以氧气(空气、富氧或工业纯氧)及水蒸气作为气化剂,在高温高压下通过化学反应

将煤或煤焦中的可燃部分转化为可燃性气体的工艺过程。煤的气化主要分为

:煤的地下气化

和煤的地面气化。煤炭地下气化与地面气化原理相同

,煤气成分也基本相同,但其工艺型态不

同。地面气化过程在气化炉内的煤块中进行

,而地下气则在煤层中的气化通道中进行。 

　　煤炭的气化不仅提高了经济效益

,而且改善了能源结构,增强了煤矿生产的安全性。煤炭

气化后的灰渣留在原地

,从而避免造成废气、废水、废渣等污染,并可减少因煤炭采空造成的地

面下沉。此技术可大大提高资源回收率

,使传统工艺难以开采的边角煤、深部煤、“三下”压煤

和已经或即将报废矿井遗留的保护性煤柱得到开采

,同时深部开采条件极其恶劣的煤炭资源

也可得到很好的利用。

 

　　

1.2 煤的液化 

　　煤炭是一种碳含量高、氢含量少的固体燃料。与液体燃料

(从原油中提取的)相比,煤炭不

便于处理和运输。通过脱碳和加氢技术

,煤炭可以直接或间接转化成适于运输的液体燃料。随

着石油储量的逐渐减少

,煤炭液化就成为了当前有效的替代性液体燃料的途径之一。 

　　事实上

,煤炭直接液化技术研究开发已有近百年历史,已经开发出的比较典型煤加氢液化

工艺有

10 多种。煤的液化可分为:煤的直接液化和煤的间接液化。煤的直接液化是进行高温

高压加氢的工艺技术

,即在溶剂中将较高比例的煤粉和煤溶解,然后加入氢气和催化剂进行加

氢裂化、脱硫、脱氮、去氧、异构化等反应

,生成固液混合物,通过蒸馏分离得到液体产物即人造