煤炭在世界能源消費(fèi)和消費(fèi)中的比例約占四分之一，僅次于石油。中國和美國是世界上第一、第二大煤炭消費(fèi)和消費(fèi)大國。在煤炭運(yùn)用過程中帶來的煙塵、CO2、SOx、NOx以及重金屬污染物排放形成了嚴(yán)重的環(huán)境問題。因而，中美兩國都高度注重干凈煤技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用，以期取得清潔牢靠穩(wěn)定的能源供給。

干凈煤技術(shù)是指在煤炭開發(fā)應(yīng)用中可以進(jìn)步效率、減少污染的加工轉(zhuǎn)化、熄滅和污染物控制等技術(shù)的總稱，其中心是進(jìn)步效率和減少污染物排放。

干凈煤轉(zhuǎn)化技術(shù)是煤炭清潔高效應(yīng)用過程中的重要技術(shù)，經(jīng)過干凈轉(zhuǎn)化，可將煤炭轉(zhuǎn)化為多種化工原料、液體燃料。

二、煤氣化技術(shù)

煤氣化技術(shù)是指煤和氣化劑(如H2O、O2)在氣化爐中反響生成煤氣，經(jīng)過凈化處置后用作氣體燃料和化工原料的技術(shù)。煤氣化技術(shù)是整體煤氣化結(jié)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)(IGCC)、煤基液體燃料和化學(xué)品合成、多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)等過程工業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)，是煤清潔高效應(yīng)用的中心技術(shù)。

現(xiàn)代大型煤化工的開展請求煤氣化技術(shù)向大范圍高效的方向開展，并進(jìn)步煤種順應(yīng)性。進(jìn)步溫度、增加壓力、強(qiáng)化混合是完成大范圍高效煤氣化過程的重要途徑。目前工業(yè)化的氣化技術(shù)有固定床、流化床和氣流床。固定床只能適用于活性較低、揮發(fā)性較低的無煙煤塊煤，所用煤種局限性太大，且反響范圍小，目前的單臺爐加煤量小于2000t.d–1，同時在消費(fèi)過程中還產(chǎn)生焦油和含酚廢水，這些缺陷限制了固定床工藝的推行應(yīng)用。氣流床和流化床拓展了對煤種的順應(yīng)性，氣流床氣化溫度和壓力高，適用于高灰、高硫、高熔點煤種，不產(chǎn)生焦油和廢水，氣化范圍大，氣流床單臺爐加煤量達(dá)3200t.d–1，流化床單臺爐加煤量達(dá)4000t.d–1。同時氣流床和流化床在強(qiáng)化混合方面優(yōu)勢明顯，并有進(jìn)一步進(jìn)步溫度和壓力的潛力，是開發(fā)大范圍清潔高效煤氣化技術(shù)的首選技術(shù)。

現(xiàn)階段中美兩國典型的氣流床和流化床氣化詳細(xì)技術(shù)指標(biāo)見表1。從表1能夠看出，氣流床依照進(jìn)料可分為水煤漿和干粉進(jìn)料。其中美國殼牌石油集團(tuán)有限公司(Shell)的煤氣化技術(shù)代表了美國的干粉氣流床氣化技術(shù)，這個技術(shù)的特性是氣化溫度壓力高，單臺爐加煤量達(dá)3200t.d–1。與此對應(yīng)的中國的干粉氣流床氣化技術(shù)則消費(fèi)范圍相對較小，氣化溫度也較低，在碳轉(zhuǎn)化率、冷煤氣效率和有效氣含量等方面與美國先進(jìn)的干粉煤氣化技術(shù)存在著較為明顯的差距。中國研制的多噴嘴對置水煤漿氣化技術(shù)，單臺爐加煤量可達(dá)3000t.d–1，已超越美國通用汽車公司(GE)的水煤漿氣化技術(shù)，同時在碳轉(zhuǎn)化率、冷煤氣效率和有效氣含量等指標(biāo)與美國通用汽車公司技術(shù)相當(dāng)。

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