化工
技術是煤化工的核心技術，主要分為地面氣化和地下氣化兩種。近兩年，國內氣化技術發展如火如荼，但主要還是集中于地面氣化方式。但記者最近在調研采訪時發現一個新動向——新疆、陜西、山西、內蒙古等地不少企業有利用地下氣化技術發展煤化工項目的規劃或打算。
一個令人鼓舞的前景
驚嘆：我地下氣化技術首屈一指
什么是地下氣化技術？據中國礦業大學教授余力介紹，通俗地說，就是把埋藏于地下的煤炭在原地進行有控制的燃燒與氣化，把有用的氣體輸送到地面加以利用，將污染物如煤矸石、二氧化碳等廢物留在地下。煤炭地下氣化的方式分為有井式（主要是利用廢棄礦井的固有巷道）、無井式（直接鉆孔到煤層，再控制煤層燃燒）和混合式3種，相應的爐型也分為U形爐、山形爐、復合爐等。
據記者了解，地下氣化在國外已有多年的歷史。早在1888年，俄國著名化學家門捷列夫就曾設想，隨著時間的推移，以后可能會實現這樣的煤炭開采方式：煤不必從地下開采出來，而是在井下直接提取有益元素，轉化為氣體，再用管道輸送到遠方，將一切有害物質都殘留在井下。將門捷列夫的偉大創見首次化為現實的是英國著名化學家威廉·拉姆塞。他于1908年在都賀煤田進行地下氣化實驗獲得成功，并用其發了電。1933年，蘇聯開始進行煤炭地下氣化技術試驗。100多年來，美國、比利時、德國、澳大利亞以及歐盟6國都一直被煤炭地下氣化的誘人前景所吸引，投入了大量的人力、物力進行研究。
煤炭地下氣化在我國的試驗始于1958年。當時，研究人員以空氣為氣化劑，在山西大同胡家灣等地獲得了熱值為每立方米833～1322千卡的地下煤氣。1990年，煤炭地下氣化半工業性試驗被列入國家“八五”科技攻關項目。1990年底，著名科學家錢學森在《人民日報》上發表文章指出：“蘇聯在50年代做了很多煤炭地下氣化的工作。我們要研究這個技術。這個技術一旦做了，就會使我們整個生產技術大為改觀。”1992年，原國家科委頒布我國科學技術中長期發展綱要白皮書，其中明確規劃：到2020年的戰略目標和關鍵技術是完成煤炭地下氣化試驗研究并建立商業性煤炭地下氣化站。今年7月，國家發改委、科技部、工信部等6部委聯合發布的《中國資源綜合利用技術政策大綱》也明確提出，“十二五”期間，國家將推進煤炭地下氣化技術的產業化。
數10年來，在有關部門的大力支持下，我國工作人員在徐州、唐山、新汶等10多個礦區進行了煤炭地下氣化試驗。地下氣化技術研究及項目建設也被列入了國家“十五”及“十一五”規劃。目前，我國已初步實現了地下氣化從試驗到應用的突破。煤炭地下氣化爐已在我國不同煤層地質條件下完成了工業性試驗及初步的商業化推廣應用，所生產的低熱值、中熱值的煤氣以及水煤氣已服務于民用、工業鍋爐及內燃機組發電。
中國礦業大學（徐州）煤炭地下氣化研究所所長王作棠教授表示，20多年來，我國在有井式和無井式煤炭地下氣化技術方面都進行了卓有成效的工業性試驗，在基礎理論、工程設計、儀器裝備方面都進行了深入而系統的研制開發，我國地下氣化試驗基地建設的規模范圍，以及適應煤種和地質條件等方面在世界上都是首屈一指的。
可惜：用于煤化工過不了穩定關
那么，地下氣化技術能否應用于煤化工領域呢？
為了獲得一手資料，記者最近來到了山東新汶礦業集團進行調研。據了解，目前新汶礦業集團有孫莊、協莊、鄂莊3個地下氣化站，有6座地下“氣化爐”，日產氣量達到20萬立方米，形成了全國最大的煤炭地下氣化工業生產基地。在鄂莊煤礦煤炭地下氣化站，記者在地面上看到的只有捕焦塔、脫硫塔、儲氣柜、富氧裝置等。平靜的院落看起來同其他地方也沒有什么不同，但地底下卻另有乾坤——地表下300米處的煤層正燃燒著熊熊大火，煤炭如同在地面上的氣化爐里一樣，正通過氧化、還原反應轉化為煤氣。該氣化站站長李強向記者介紹，鄂莊煤礦煤炭地下氣化工程是新汶礦業集團“十一五”期間的重點攻關項目，1號“氣化爐”于2002年2月28日建成點火投產，2號“氣化爐”于2006年2月26日建成點火投產。目前，氣化站兩座“氣化爐”每天平均產氣量為5萬立方米。
那么，他們產出的合成氣能否作為煤化工的原料氣？“由于目前裝置產氣量波動大、不穩定，作為煤化工原料氣暫時可能不理想。”李強這樣告訴記者。據他介紹，地下氣化過程分為兩個階段，第一個階段是鼓入氧氣燃燒積蓄熱量階段，第二個階段是造氣。這兩個階段都是高溫高熱反應，而地下氣化的煤都是實體煤，氧氣只在氣化通道一面與煤接觸，接觸的面積小，積蓄的熱量達不到反應熱值，反應也不充分，以至于產氣量波動大、不穩定。“這不像地面氣化，煤都是粉碎的，氧與煤的接觸面積也大，反應充分，產氣量大。受制于地下條件、煤層厚度、煤質，單爐提高氣量很難。”李強說。
記者通過采訪多位業內專家了解到，目前制約地下氣化技術應用于煤化工的最大瓶頸就是氣量和成分的不穩定。
參與甘肅華亭礦區難采煤地下氣化生產煤基天然氣項目論證的西北化工研究所副總工程師周曉奇向記者介紹，目前地面氣化無論制成漿還是粉氣化，技術都很成熟，而地下氣化的操作性、可控制性沒有地面氣化強，很難控制在地下產生的種種反應，合成氣成分波動過大。因此，他認為用地下氣化產生的原料氣發展煤化工可以嘗試，但在相關技術成熟之前，用于大范圍、大面積發展煤化工還不太適合。
一個令人鼓舞的前景
驚嘆：我地下氣化技術首屈一指
什么是地下氣化技術？據中國礦業大學教授余力介紹，通俗地說，就是把埋藏于地下的煤炭在原地進行有控制的燃燒與氣化，把有用的氣體輸送到地面加以利用，將污染物如煤矸石、二氧化碳等廢物留在地下。煤炭地下氣化的方式分為有井式（主要是利用廢棄礦井的固有巷道）、無井式（直接鉆孔到煤層，再控制煤層燃燒）和混合式3種，相應的爐型也分為U形爐、山形爐、復合爐等。
據記者了解，地下氣化在國外已有多年的歷史。早在1888年，俄國著名化學家門捷列夫就曾設想，隨著時間的推移，以后可能會實現這樣的煤炭開采方式：煤不必從地下開采出來，而是在井下直接提取有益元素，轉化為氣體，再用管道輸送到遠方，將一切有害物質都殘留在井下。將門捷列夫的偉大創見首次化為現實的是英國著名化學家威廉·拉姆塞。他于1908年在都賀煤田進行地下氣化實驗獲得成功，并用其發了電。1933年，蘇聯開始進行煤炭地下氣化技術試驗。100多年來，美國、比利時、德國、澳大利亞以及歐盟6國都一直被煤炭地下氣化的誘人前景所吸引，投入了大量的人力、物力進行研究。
煤炭地下氣化在我國的試驗始于1958年。當時，研究人員以空氣為氣化劑，在山西大同胡家灣等地獲得了熱值為每立方米833～1322千卡的地下煤氣。1990年，煤炭地下氣化半工業性試驗被列入國家“八五”科技攻關項目。1990年底，著名科學家錢學森在《人民日報》上發表文章指出：“蘇聯在50年代做了很多煤炭地下氣化的工作。我們要研究這個技術。這個技術一旦做了，就會使我們整個生產技術大為改觀。”1992年，原國家科委頒布我國科學技術中長期發展綱要白皮書，其中明確規劃：到2020年的戰略目標和關鍵技術是完成煤炭地下氣化試驗研究并建立商業性煤炭地下氣化站。今年7月，國家發改委、科技部、工信部等6部委聯合發布的《中國資源綜合利用技術政策大綱》也明確提出，“十二五”期間，國家將推進煤炭地下氣化技術的產業化。
數10年來，在有關部門的大力支持下，我國工作人員在徐州、唐山、新汶等10多個礦區進行了煤炭地下氣化試驗。地下氣化技術研究及項目建設也被列入了國家“十五”及“十一五”規劃。目前，我國已初步實現了地下氣化從試驗到應用的突破。煤炭地下氣化爐已在我國不同煤層地質條件下完成了工業性試驗及初步的商業化推廣應用，所生產的低熱值、中熱值的煤氣以及水煤氣已服務于民用、工業鍋爐及內燃機組發電。
中國礦業大學（徐州）煤炭地下氣化研究所所長王作棠教授表示，20多年來，我國在有井式和無井式煤炭地下氣化技術方面都進行了卓有成效的工業性試驗，在基礎理論、工程設計、儀器裝備方面都進行了深入而系統的研制開發，我國地下氣化試驗基地建設的規模范圍，以及適應煤種和地質條件等方面在世界上都是首屈一指的。
可惜：用于煤化工過不了穩定關
那么，地下氣化技術能否應用于煤化工領域呢？
為了獲得一手資料，記者最近來到了山東新汶礦業集團進行調研。據了解，目前新汶礦業集團有孫莊、協莊、鄂莊3個地下氣化站，有6座地下“氣化爐”，日產氣量達到20萬立方米，形成了全國最大的煤炭地下氣化工業生產基地。在鄂莊煤礦煤炭地下氣化站，記者在地面上看到的只有捕焦塔、脫硫塔、儲氣柜、富氧裝置等。平靜的院落看起來同其他地方也沒有什么不同，但地底下卻另有乾坤——地表下300米處的煤層正燃燒著熊熊大火，煤炭如同在地面上的氣化爐里一樣，正通過氧化、還原反應轉化為煤氣。該氣化站站長李強向記者介紹，鄂莊煤礦煤炭地下氣化工程是新汶礦業集團“十一五”期間的重點攻關項目，1號“氣化爐”于2002年2月28日建成點火投產，2號“氣化爐”于2006年2月26日建成點火投產。目前，氣化站兩座“氣化爐”每天平均產氣量為5萬立方米。
那么，他們產出的合成氣能否作為煤化工的原料氣？“由于目前裝置產氣量波動大、不穩定，作為煤化工原料氣暫時可能不理想。”李強這樣告訴記者。據他介紹，地下氣化過程分為兩個階段，第一個階段是鼓入氧氣燃燒積蓄熱量階段，第二個階段是造氣。這兩個階段都是高溫高熱反應，而地下氣化的煤都是實體煤，氧氣只在氣化通道一面與煤接觸，接觸的面積小，積蓄的熱量達不到反應熱值，反應也不充分，以至于產氣量波動大、不穩定。“這不像地面氣化，煤都是粉碎的，氧與煤的接觸面積也大，反應充分，產氣量大。受制于地下條件、煤層厚度、煤質，單爐提高氣量很難。”李強說。
記者通過采訪多位業內專家了解到，目前制約地下氣化技術應用于煤化工的最大瓶頸就是氣量和成分的不穩定。
參與甘肅華亭礦區難采煤地下氣化生產煤基天然氣項目論證的西北化工研究所副總工程師周曉奇向記者介紹，目前地面氣化無論制成漿還是粉氣化，技術都很成熟，而地下氣化的操作性、可控制性沒有地面氣化強，很難控制在地下產生的種種反應，合成氣成分波動過大。因此，他認為用地下氣化產生的原料氣發展煤化工可以嘗試，但在相關技術成熟之前，用于大范圍、大面積發展煤化工還不太適合。
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（苒兒）