O₂/CO₂煤炭地下气化模型试验

陈峰^1,2，潘霞²，刘洪涛³，姚凯²

1. 乌兰察布新奥气化采煤技术有限公司2. 新奥集团股份有限公司煤基低碳能源国家重点实验室3. 华中科技大学煤燃烧国家重点实验室

摘 要：利用O2/CO2作为气化剂进行煤炭地下气化,不仅能够提高煤气中有效组分的含量和CO/H2比例,而且煤气脱碳后适合用于合成甲醇或液化天然气(LNG)。为考察O2/CO2地下气化的可行性,通过模型试验在模拟煤层中进行不同O2/CO2比的气化试验,考察不同CO2浓度气化下的煤气组分特征、温度场分布、燃空区立体形状以及污染物析出情况。试验表明:CO2体积分数为40%~50%时,煤气中的CO和H2的含量均在25%左右,CO2的含量小于50%。与已有的富氧空气地下气化模型试验结果相比,在气化剂中的CO2能够抑制地下气化过程中CO2的生成,O2/CO2气化下的温度场相对较低,气化过程中煤层的最高温度也只有1 200℃,对煤气有效组分的生成比较有利。最终的燃空区3D形状符合一般燃烧扩展规律,试验过程中还监测了硫化氢、氨气和焦油等污染物的析出量。

关键词：O2/CO2;煤炭地下气化;模型试验;CO2浓度;温度场;