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地下煤炭气化(ISC)是什么?

发稿时间:2016-05-29 21:57:00来源:澳中能源 【浏览次数:

    

       

       
     地下煤炭气化(In-situ coal conversion)是将地下赋存的煤在煤层内燃烧、气化成煤气,输送到地面,作为能源或化工原料,特别适用于常规方法不可采或开采不经济的煤层,以及煤矿的二次或多次复采,产品气可以经过处理通过管道输送,也可以直接使用煤气发电或化工合成。地下煤炭气化是一门融多学科为一体的综合性能源生产技术,牵涉到地质学、水文学、钻井技术、点火燃烧控制技术、产品气加工利用技术、生态环境保护技术等一系列技术,其复杂程度远超地面气化,这也使其风险程度增加。

     其基本原理是从地面向煤层钻注入和生产钻孔,底部贯通,形成初始气化通道。在通道一端点燃煤层,从注入井压入氧化剂和水,有时须鼓入部分水蒸气,以改善气化反应,提高煤气热值。煤气自生产井排出(如图),沿气化通道分为:①氧化带,生成大量CO2、CH4、CnHm和部分水蒸气、H2、CO等,并放出大量热能。②还原带,CO2和水蒸气被还原成CO和H2,部分煤炭热解生成CH4及CnHm,并吸收部分热能。③干馏干燥带,放出挥发性混合气体。气化生成的煤气,从生产井排出,其主要成分有CO、H2、CH4和CnHm,并混有部分O2、N2、H2S和SO2等。气化通道的煤壁(气化工作面)不断燃烧,向前推进,剩余的灰分和残渣遗留在采区


地下煤炭气化技术是集建井、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,其实质是只提取煤中含能组分,变物理采煤为化学采煤,因而具有安全性好、投资少、效率高、污染少等优点,被誉为第二代采煤方法。


地下煤炭气化技术不仅可以回收矿井遗弃的煤炭资源,而且还可以用于开采井工难以开采或开采经济性、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。地下气化煤气不仅可作为燃气直接民用和发电,而且还可以用于提取纯氢或作为合成油、二甲醚、氨、甲醇的原料气。因此,煤炭地下气化技术具有较好的经济效益和环境效益,大大提高了煤炭资源的利用率和利用水平,是我国洁净煤技术的重要研究和发展方向。