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    煤炭气化开采新技术

    鹤壁市华维科力煤质仪器有限公司2009年5月7日 9:09 点击:1260

    煤炭气化开采新技术

    煤炭地下气化是在地下气化炉的条件下进行的。就是将煤层中的气化通道进气孔?#27426;?#30340;气化穴煤炭点燃,由进气孔鼓入空气、氧气?#36864;?#33976;气等气化剂,由辅助孔鼓入氢气。于是,地下煤炭便进行有控制的燃烧,经过对煤的热作用及化学作用,按温度和化学反应的不同,在地下气化通道内形成氧气带、还原带和干馏干燥带,由此生成的粗煤气经过出气孔产出,后经分离、净化等处理,便成为很好的燃料和化工原料。

      早在1979年的世界煤炭远景会议上,联合国就已明确提出,实施煤炭地下气化开采,是解决传统的煤炭开采利用所存在问题的重要途径。在煤炭气化技术方面,中国也制定了发展规划、纲要等,而且是世界上煤炭地下气化技术研究?#26174;?#30340;国家之一。

      随着油气产业的?#27426;?#21457;展,石油企业对矿物能源的勘探开发,开始呈现出?#27426;?#30340;多样性,并逐?#36739;?#29028;炭领域?#30001;臁?#29028;炭地下气化开采和综合利用项目,逐渐受到石油企业的青睐。中国石油的辽河油田就是国内石油企业中“第一个吃螃蟹的人”。

      煤炭地下气化是在地下气化炉的条件下进行的,该技术目前主要有两种类型.

      一是巷道式地下气化炉技术。就是在开采或废弃的煤矿井中建地下气化炉,以人工掘进的方式在煤层中建立气化巷道,并在进气孔底部巷道筑一道密闭墙(促使定向燃烧煤层),然后便?#23665;?#23494;闭墙前面的煤炭点燃气化.

      此种方式中的单套地下气化炉由气化通道进气孔、辅助孔和出气孔组成,气化通道在同一煤层内连通各孔,但由于受煤层地应力和温度制约,因此人工竖井部分深度有限。

      二是钻井式地下气化炉技术。即采用常规的油气钻井技术,钻一口普通的长祼眼水平井,与另外的两口?#26412;?#22312;同一煤层内连通。单套地下气化炉仍由气化通道、进气孔、辅助孔和出气孔等组成。

      施工时,先将进气孔底部的气化穴中的煤炭点燃,鼓入气化剂,连续使煤炭气化,同时由辅助孔鼓入氢气,气化通道内会形成氧化带、还原带和干馏干燥带。国外大多采取此种技术。辽河油田在2005年成功建成了中国首座钻井式地下气化炉。

      这种煤炭气化方式,很好地发挥了石油企业的钻井技术优势,免去了巷道式建地下气化炉的条件限制。但因钻井井径受限,制?#21058;?#21333;套炉的气化规模,有待进行单套炉多进气孔、多气化通道、多出气孔、大井眼钻进和扩眼完井等技术攻关。

      据统计,1953~1989年中国有报废矿井297处,1990~2020年有244处报废,报废资源量到2002年底已超过300亿吨,一般为井工开采(由工人下入井内进行资源开采,与露天开采相对应,井工可采煤炭量仅占煤炭资源储量的11.43%)遗留的煤柱、薄煤层、劣质煤层、高瓦斯煤层等,丰富的深层煤炭资源和浅海地区的煤炭资源也未被开发利用。煤炭地下气化技术的发展应用,为这些资源的?#34892;?#21160;用提供了途径。

      目前山东、山西、内蒙古、贵州等地都在引入煤炭地下气化技术,以使剩余的煤炭资源得到充分利用。

      有关专家介绍,煤炭地下气化技术避免了传统煤炭开采方式对大气带来的污染。地下燃烧产生的高温能使瓦斯气和煤焦油发生剧?#36951;?#32960;而被挥发采出。尤其是高温能?#36141;?#29028;的物?#21592;?#22909;,使煤层气被解析,易于产出,其中的灰分留存于地下,还可以减少开采后期地层坍塌的危险。

      煤炭地下气化开采还有见效快的特点。点燃后,只需注入气化剂便可连续生产。气化剂由空气、水蒸气、氧气和氢气组成。氧气和氢气可由粗煤气分离获得,水蒸气可由产出的高温粗煤气经降温处理制取,总体工?#31449;?#26377;明显的循环经济特色。

      煤炭地下气化开采的产业综合性越强,开采成本下降越明显,获取的综合效益就越大。煤炭地下气化开采产业规模可大可小,可独立经营,更利于大产业经营,投资少,投资回收期短,投资回报率高。

      该技术未来发展的重点,主要集中在加大炉型等方面,?#21592;?#36866;应1000米以下的深部煤层地下气化开采需要,逐步实现煤炭等矿产资源的循环经济开发。

    (来源: 鹤壁市华维科力煤质仪器有限公司


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