项目名称：气化煤气与热解煤气共制合成气的多联产应用的基础研究首席科学家：谢克昌太原理工大学起止年限：2005.12至2010.11依托部门：教育部一、研究内容1.1项目总体设想国内外现有的多联产模式均是以单一煤气化为气头，通过CO变换反应调整粗煤气中的碳氢比以满足合成部分的需要，这不仅增加了系统和技术的复杂性，导致了能量的损耗，而且增加了CO2排放（每产生一分子氢，就会产生一分子的二氧化碳）。另一个不容忽视的现实是如前文所述，我国的焦炭生产量、消费量、出口量均居世界第一位，但大量的焦炉煤气得不到有效利用。按全国年产2亿吨焦炭计算，除用于回炉燃烧和少量发电外，尚有近290亿Nm3的焦炉煤气未得到利用而排放，相当于耗资1200亿元的西气东输一期工程120亿Nm3/年送气量的2.4倍。本项目建议的联产系统充分地考虑了这一现状，选择了现有的有可能形成自主知识产权的大规模煤气化技术，将气化煤气富碳、焦炉煤气（热解煤气）富氢的特点相结合，采用创新的气化煤气与焦炉煤气共重整技术，进一步使气化煤气中的CO2和焦炉煤气中的CH4转化成合成气，这样，不仅可以提高原料气的有效成分，调解氢碳比，而且可以免除CO变换反应，实现CO2减排，并降低能量损耗。1.2关键科学问题和研究内容1.2.1双气头多联产系统中煤的大规模气化工程理论基础目前我国大型煤气化技术完全依赖进口，以Texaco水煤浆和Shell干粉煤气化技术为主，二者均属加压气流床气化技术，因其有效气体含量（80%~90%）、冷煤气效率（75%~83%）、碳转化率（95%~99%）、单炉生产能力（500~2000吨/日）高等优点而倍受青睐。但同时存在巨额投资、煤种适应性差和运行成本高等问题。灰熔聚粉煤流化床与气流床气化技术相比，气化温度适中(1000~1100℃)℃；氧耗低（约20%~30%）；煤种适应性宽，特别适合我国煤高灰、高灰熔点的特点；气化炉材料要求低，投资少（约节省50％），操作费用低。但尚存（1）操作压力低，单炉处理能力低；（2）飞灰带出较多，碳转化率较低等问题。综合考虑国内外技术现状，以及本多联产系统的特性，应该发展以高压“低温”流化床气化为主体，耦合CFBC或近灰熔点高温气流床气化，在满足煤气化过程效率最高的热力学和动力学条件，在降低氧耗、煤耗，达到系统的高转化率的同时，匹配焦炉煤气。为此，必须建立双气头多联产系统中煤的大规模气化工程理论基础论，它包括流化床气化与近灰熔点气流床气化耦合系统、流化床与CFBC耦合系统的构建及工程放大原理，大型加压流...
