[新能源]煤炭地下气化,探索更多可能

发布日期:2013-12-06

近日,煤炭工业地下气化工程研究中心主任、中国矿业大学(北京)教授梁杰到河南义马矿区对煤炭资源的地下气化可行性进行调研。

梁杰认为,义马矿区的煤质多属高灰、低热、高活性、高挥发分的长焰煤,非常适宜作为气化原料;地下赋存条件不利于机械开采,但水文地质条件简单,适宜地下气化;地面有开祥化工、综能公司等成熟的煤化工企业,具有丰富的煤炭气化技术和经验,地下气化产生气体通过有效控制组分,即可成为地面化工的有效气源补充。因此,在义煤集团开展煤炭地下气化具有十分广阔的前景。

据介绍,上世纪30年代以来,美国、德国、原苏联等主要产煤国均大力开展煤炭地下气化的技术研究,取得了大量的科研成果。我国从1958年开始进行自然条件下煤炭地下气化试验,1980年以后,先后在徐州、唐山、义马、新汶等矿区进行了试验,初步实现了地下气化从试验到应用的突破。

煤炭地下气化技术不仅可以回收开采时遗弃的煤炭资源,而且还能用于井工难以开采或经济性、安全性较差的薄煤层、深部煤层、“三下”压煤和高硫、高灰、高瓦斯煤层,变物理采煤为化学采煤,被誉为第二代采煤方法。

20多年来,我国在有井式和无井式煤炭地下气化上都进行了工业性试验,在基础理论、工程设计和仪器装备各方面都进行了配套的系统研发。到目前为止,煤炭地下气化炉已在我国不同煤层地质条件下完成了工业性试验及初步的商业化推广应用,所生产的低热值、中热值的煤气及水煤气已服务于民用、工业锅炉和内燃机组发电。

目前,虽然煤炭地下气化已经建成多个示范项目,但产业化进展缓慢。核心问题就是在制气过程中对环境的影响,气化残留物中的有害有机物和金属会污染地下水,气化区会产生地面塌陷破坏地表,粗煤气净化系统的排放物亦须加以处理。

国外大多数专家仍把煤炭地下气化当作长期的目标,关键在于能否和何时解决技术上存在的问题(包括气化工艺和环境损害防治),以及何时能够同石油、天然气相竞争。当然,政府的政策也是一个重要因素。

可喜的是,煤炭地下气化产业化关键技术项目已经被列入国家“863”计划,国家能源局颁布的“十二五能源科技规划”,其中把地下气化采煤列为煤炭开采路线图的第一项,为地下气化采煤事业的发展提供了政策支持,在煤炭加工与转化领域的煤制清洁燃料及化学品技术中明确列出地下气化技术,鼓励有条件的企业进行示范工程建设。

1998年,在义马北露天矿进行了世界首次高灰长焰煤地下气化技术试验,并取得了成功,气化灰分高达42%~51%的长焰煤5000吨,所产煤气可直接用于工业窑炉和民用燃气。而今的合作,将注入更多高新科技元素。

期待着煤炭地下气化的春天。