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煤炭地下气化及对中国天然气发展的战略意义 被引量：88
1
作者 邹才能 陈艳鹏 +3 位作者 孔令峰 孙粉锦 陈姗姗 东振 《石油勘探与开发》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期195-204,共10页
基于国内外煤炭地下气化技术发展现状与趋势,提出了煤炭地下气化基本概念、机理与模式,指出目前面临的挑战、发展潜力与发展路径。煤炭地下气化这一革命性技术能够实现"人工制气",且符合煤炭清洁利用方向,在新能源达到规模化... 基于国内外煤炭地下气化技术发展现状与趋势,提出了煤炭地下气化基本概念、机理与模式,指出目前面临的挑战、发展潜力与发展路径。煤炭地下气化这一革命性技术能够实现"人工制气",且符合煤炭清洁利用方向,在新能源达到规模化供应之前,可开辟中国特色的有效供甲烷与氢气战略新途径。中国含油气盆地煤系发育,仅超出煤炭企业井工开采深度、埋深1 000～3 000 m的煤炭资源量即为3.77×10^(12) t,初步预计可气化煤炭折合天然气资源量为(272～332)×10^(12)m^3,是常规天然气资源量的3倍,与非常规天然气资源量的总和基本相当。根据煤炭地下气化反应机理和产物组分的差别,初步将煤炭地下气化分为"浅层富氢、中深层富甲烷、深层超临界极富氢"3种开发模式。石油石化企业可在煤炭企业井工开采范围之外,发挥自身技术、管道、市场等一体化优势,根据不同需求和相应技术成熟度,优选路径发展煤炭地下气化业务,可将大量煤炭资源进行有效清洁开发利用,缓解天然气供应紧张局面,还可结合产出氢气就近利用以及在邻近油区开展CO_2驱油与埋存,打造石油石化循环经济净零排放示范区,为"氢经济"时代到来储备资源和技术,更为中国"清洁、低碳、安全、高效"的现代能源体系建设开辟新的途径。 展开更多
关键词 煤炭 煤炭地下气化 天然气 天然气革命 人工煤制甲烷 人工煤制氢气 超临界水 超临界水煤气化制氢
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非常规源岩层系油气形成分布与前景展望 被引量：58
2
作者 邹才能 杨智 +5 位作者 董大忠 赵群 陈振宏 冯有良 李嘉蕊 王小妮 《地球科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1517-1533,共17页
经过十余年理论技术持续攻关,中国陆上实现了致密砂岩气规模发展、页岩气快速发展、煤层气持续发展、致密油稳步发展和页岩油加快探索,源岩层系油气已成为中国非常规油气增储上产的主要组成部分.源岩层系油气包括源岩油气和致密油气2种... 经过十余年理论技术持续攻关,中国陆上实现了致密砂岩气规模发展、页岩气快速发展、煤层气持续发展、致密油稳步发展和页岩油加快探索,源岩层系油气已成为中国非常规油气增储上产的主要组成部分.源岩层系油气包括源岩油气和致密油气2种资源类型,普遍具备有效配置的烃源岩、储集层和聚集保存3个方面基础地质形成条件,展现出源内或近源大面积连续分布标志特征,海相页岩气主要分布于深水陆棚区,致密砂岩气和煤层气一般分布于主要聚煤期煤系,页岩层系石油一般主要发育于长期持续沉降的富油湖盆.源岩层系油气开发追求“平面甜点区”“纵向甜点段”较好经济资源条件,页岩气需含气量高、孔隙度高、TOC含量高、热演化程度适中、气层埋藏适中、保存条件好、储层可压性好、储量规模大,致密砂岩气需全天候气源、中粗粒砂岩、含气层系多、大面积聚集、稳定斜坡区、中浅层埋藏,致密油甜点区段一般具有烃源性、储集性、含油性、流动性、成缝性和经济性“六特性”经济资源条件.中国非常规源岩层系油气资源丰富,源岩层系天然气是天然气上产的“主力”,源岩层系石油是石油稳产的“砝码”,实现地下原位“煤岩燃烧气化、页岩熟化气化”“2个革命性领域”突破是推进源岩层系油气领域“跨越式”发展的关键路径. 展开更多
关键词 甜点区段 页岩油气 地下中低熟页岩油转化 煤炭地下气化 细粒沉积模式 经济资源条件 致密油气
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煤炭地下气化技术进展与工程科技 被引量：55
3
作者 梁杰 王喆 +1 位作者 梁鲲 李玉龙 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期393-402,共10页
介绍了国内外煤炭地下气化的研究历程,总结了煤炭地下气化的技术特点及研究成果,并指出了其工程科技问题及应用前景。结果表明,在100多年的开发研究过程中,形成了3种类型的煤炭地下气化技术:①长壁式气流法气化技术,进气点和出气点固定... 介绍了国内外煤炭地下气化的研究历程,总结了煤炭地下气化的技术特点及研究成果,并指出了其工程科技问题及应用前景。结果表明,在100多年的开发研究过程中,形成了3种类型的煤炭地下气化技术:①长壁式气流法气化技术,进气点和出气点固定,分别位于气化通道的两端,一个井进气,另一个井出气,利用气流流动速度控制气化工作面的移动;②渗透式气化技术,利用煤层自然裂隙或人造裂隙作为气化通道;③控制后退注气点气化技术,在气化通道中设置注气管,利用注气管连续或间断后撤,实现注气点连续或间断后退移动。国内外煤炭地下气化技术还没有实现大规模产业化,需要进一步加强基础研究和工程技术开发,基础研究包括地质评价,实体煤层燃烧、热解、气化、贯通特性及气化过程特征场的演化规律,煤层上覆岩在高温作用下的热物性变化及冒落规律,地下煤气化污染物在燃空区的富集、迁移规律;工程技术开发包括规模化生产地下气化炉结构及构建技术,地下气化连续稳定控制技术,注气点移动控制装备,煤炭地下气化安全技术,污染物监控及燃空区管理技术,低成本的火区探测及气化过程分析技术,煤炭地下气化多联产技术。煤炭地下气化技术可以回收老矿井遗弃煤炭资源和开采深部煤炭资源,对保障我国能源安全具有重要的战略意义。 展开更多
关键词 煤炭地下气化 长壁式气流法 渗透式 控制后退注气点 工程科技
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深部煤炭化学开采技术 被引量：49
4
作者 葛世荣 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期679-691,共13页
为了探索地下煤炭开采技术革命的新方法,提出地下煤炭化学开采的基本概念,并将其归纳为3种化学开采方法,即地下气化、地下热解和生物溶解.首次提出了煤炭化学开采技术架构、工艺系统和需要突破的关键技术:1)地下煤炭盾构-气化协同工艺... 为了探索地下煤炭开采技术革命的新方法,提出地下煤炭化学开采的基本概念,并将其归纳为3种化学开采方法,即地下气化、地下热解和生物溶解.首次提出了煤炭化学开采技术架构、工艺系统和需要突破的关键技术:1)地下煤炭盾构-气化协同工艺及装备系统,合成燃气用于整体煤气化联合循环(IGCC)发电及CO_2埋藏的技术思路,地下气化污染物抑制及稳定产气控制方法;2)基于聚光太阳能供热和干热岩集热供热的地下煤炭原位干馏技术,基于电磁感应加热和微波辐射加热的地下煤炭原位热解技术;3)基于微生物溶煤的地下煤炭原位生物开采技术.国内外研究表明:与传统井工煤矿生产和发电系统相比,煤炭地下气化的投资降低60%,生产成本降低70%,煤炭资源回采率提高到95%,土地复耕成本降低80%;发电热效率提高50%,发电成本约为0.15元/(kW·h).可以预见,化学开采将成为高回收、低损害、超低排放、零死亡的煤炭开发技术革命的新方向. 展开更多
关键词 化学开采技术 煤炭无人化开采 煤炭地下气化 煤炭地下热解 煤炭生物溶解
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煤炭地下气化技术及其应用前景 被引量：47
5
作者 刘淑琴 张尚军 +1 位作者 牛茂斐 余力 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期97-102,共6页
煤炭地下气化是一种煤炭原位开采技术。文中介绍了煤炭地下气化的工艺过程、技术特征、技术发展历程及其应用前景,特别强调煤炭地下气化应用过程的科学选址及地下水污染防控问题。煤炭地下气化的析气过程是基于煤岩混杂的渗滤通道反应,... 煤炭地下气化是一种煤炭原位开采技术。文中介绍了煤炭地下气化的工艺过程、技术特征、技术发展历程及其应用前景,特别强调煤炭地下气化应用过程的科学选址及地下水污染防控问题。煤炭地下气化的析气过程是基于煤岩混杂的渗滤通道反应,包含沿径向及沿轴向的煤气化反应过程。随气化通道扩展形成单个稳定气化周期。基于长距离定向钻井及连续油管的移动注气点后退气化工艺,奠定了煤炭地下气化商业化应用的技术基础。地下气化煤气可用于燃气-蒸汽联合循环发电,并逐步用作化工原料气。通过科学选址并采取地下水污染防控措施,可以使煤炭地下气化成为新一代的绿色化学采煤技术,具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 煤炭地下气化 科学选址 地下水污染 煤气综合利用
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国外煤炭地下气化技术发展历史与现状 被引量：41
6
作者 朱铭 徐道一 +3 位作者 孙文鹏 王作棠 韩孟 余学东 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2013年第5期4-9,15,共7页
目前煤炭地下气化(UCG)试验项目已有50多个,前苏联实践表明,UCG技术是成熟的,可使煤成为较清洁、廉价的能源,乌兹别克斯坦安格连气化站供发电已达半个世纪,无论在经济成本、改善环境方面都有良好的效果。近10年来,澳大利亚、英国、欧盟... 目前煤炭地下气化(UCG)试验项目已有50多个,前苏联实践表明,UCG技术是成熟的,可使煤成为较清洁、廉价的能源,乌兹别克斯坦安格连气化站供发电已达半个世纪,无论在经济成本、改善环境方面都有良好的效果。近10年来,澳大利亚、英国、欧盟等政府与地区机构都在大力推动和支持UCG项目。澳大利亚已有12个以上的UCG商业化项目。英国在煤炭地下气化、碳俘获和储存,以及碱性燃料电池的结合方面,在全球具有引领作用,英国从2009年起至今已批准了沿海四周18个UCG项目。欧盟组织的UCG制氢项目和带有CO2俘获、储存的UCG项目也都在有计划地进行中。 展开更多
关键词 煤炭地下气化 气体液化 整体蒸汽联合循环 碱性燃料电池 CO2俘获 CO2储存
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煤炭地下气化中的地质问题 被引量：40
7
作者 秦勇 王作棠 韩磊 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期2516-2530,共15页
煤炭地下气化是弥补我国天然气供需缺口的多元化途径之一。然而,该项技术历经80余年现场试验目前仍未产业化应用。煤炭地下气化炉的载体为地质体,煤矿床地质禀赋约束了特定地下气化项目的可行性,推进这一过程必须跨越地质风险瓶颈。立... 煤炭地下气化是弥补我国天然气供需缺口的多元化途径之一。然而,该项技术历经80余年现场试验目前仍未产业化应用。煤炭地下气化炉的载体为地质体,煤矿床地质禀赋约束了特定地下气化项目的可行性,推进这一过程必须跨越地质风险瓶颈。立足于这一战略需求和基本认识,简要回顾历史并提出问题,从资源禀赋、选址评价、环境安全3个方面评述了国内外关于煤炭地下气化地质因素的认识与进展,提出了推进煤炭地下气化产业化的地质工作建议。分析认为,煤炭地下气化地质工作贯穿于规划布局、炉址选择、气化生产、燃后处理整个过程,系统性地质工作尚不到位是煤炭地下气化长期未能实现产业化的重要原因,需要从战略高度上充分理解我国煤炭资源禀赋对当前地下气化技术的适应性,国外严格的选址“标准”启示我们加大对难采、劣质、零散煤炭资源原位规模性气化技术研究探索的力度,高温因素与静态地质体叠加所潜在环境地质安全问题需要正视并积极应对。基于上述地质思考,建议对煤炭地下气化技术应持谨慎的乐观态度,不宜保守,更不宜盲目,鼓励选择适宜地质条件开展工业性试验探索。将煤炭地下气化作为一项保障国家长远能源安全的战略措施,围绕煤炭地下气化资源评价选区与战略规划、气化炉勘查与选址评价技术、高安全广适性地下气化工艺技术、生产地质动态监测预警技术、地下气化地质保障系列规范5个方面,推进并组织论证和实施“煤炭地下气化地质风险评价与预测关键技术”计划。其中,煤炭地下气化资源评价选区与战略规划是打破目前“难以产业化”僵局的基础,需要立足于我国煤炭资源特性及赋存条件实际,总结国内外地下气化工业性试验经验,建立全国统一的煤炭地下气化资源评价技术准则,评价全国或大区煤炭资源 展开更多
关键词 煤炭地下气化 产业化 资源禀赋 选址评价 环境安全 战略建议
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煤炭地下气化选址决策及地下水污染防控 被引量：35
8
作者 刘淑琴 周蓉 +3 位作者 潘佳 赵万争 潘霞 彭安 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2013年第5期23-27,62,共6页
为了解煤炭地下气化污染过程并对其实现最终控制,介绍了煤炭地下气化的选址决策依据,分析了煤炭地下气化过程地下水污染的途径及特征污染物,并提出了地下水污染防控的主要措施。地下气化科学选址是地下气化过程稳定控制及污染防控的重... 为了解煤炭地下气化污染过程并对其实现最终控制,介绍了煤炭地下气化的选址决策依据,分析了煤炭地下气化过程地下水污染的途径及特征污染物,并提出了地下水污染防控的主要措施。地下气化科学选址是地下气化过程稳定控制及污染防控的重要基础,在选址决策中需要评价的因素包括煤田储量、煤层条件、地质构造、水文地质条件等。地下水污染风险来自于气化过程中污染物随煤气的逸散,以及气化后污染物随地下水运移而发生的渗透迁移。有机污染物主要包括酚类、苯、少量的多环芳烃及杂环化合物;无机污染物则主要包括各种有害元素。煤层和围岩的吸附作用限制了污染物的迁移,地下水污染防控的措施包括:识别永久不适合地下水区域,控制气化时的操作压力,设置地下水屏障,将煤层污水抽提至地面净化处理,也可以进行原位污染修复。 展开更多
关键词 煤炭地下气化 选址 地下水污染 污染物
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不同煤种地下气化特性研究 被引量：31
9
作者 刘淑琴 梁杰 +1 位作者 余学东 余力 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期624-628,共5页
在地下气化模型试验及理论分析的基础上,研究了不同煤种的地下气化特性.比较了空气连续气化及纯氧-水蒸汽气化条件下的煤气组成,并从气化煤层升温速率、气化速率、煤气产率、气化效率等方面比较了不同煤种的地下气化特性.试验结果表明,... 在地下气化模型试验及理论分析的基础上,研究了不同煤种的地下气化特性.比较了空气连续气化及纯氧-水蒸汽气化条件下的煤气组成,并从气化煤层升温速率、气化速率、煤气产率、气化效率等方面比较了不同煤种的地下气化特性.试验结果表明,煤种的不同组成决定了空气煤气中CO,H_2,CH_4含量的不同,鼓风量影响着空气煤气的组成.在适宜的汽氧比条件下,不同煤种纯氧-水蒸汽地下气化均可以获得中热值煤气.对于试验煤种,褐煤具有高的气化活性、气化速率及低的煤气产率,其纯氧-水蒸汽气化效率达87％,最适于地下气化;瘦煤地下气化,气化煤层温度上升缓慢,其气化活性较低,气化速率变化平缓,纯氧-水蒸汽气化效率为74％,但气化过程稳定,且具有高的煤气产率,可以进行地下气化;气肥煤煤层升温速率最快,煤气产率仅次于瘦煤,但在煤挥发分析出后,气化速率减小,气化稳定性变差. 展开更多
关键词 煤炭地下气化 纯氧-水蒸汽气化 气化速率 检测系统
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煤炭地下气化理论与技术研究进展 被引量：33
10
作者 刘淑琴 梅霞 +2 位作者 郭巍 戚川 曹頔 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期90-99,共10页
煤炭地下气化作为一种煤炭原位化学采煤方法,被列为国家《能源技术革命创新行动计划(2016-2030年)》之煤炭无害化开采技术创新战略方向。从理论研究和技术开发2个方面,综述了煤炭地下气化技术的发展进程。系统阐述了煤层燃空区扩展规律... 煤炭地下气化作为一种煤炭原位化学采煤方法,被列为国家《能源技术革命创新行动计划(2016-2030年)》之煤炭无害化开采技术创新战略方向。从理论研究和技术开发2个方面,综述了煤炭地下气化技术的发展进程。系统阐述了煤层燃空区扩展规律及影响因素、热开采条件下煤层覆岩运移规律相关理论研究进展。以工艺路线为主线,概述了煤炭地下气化技术的发展历程,介绍了工艺路线特点、气化井连通方式、气化炉构型、气化炉运行模式以及典型工程案例。现代煤炭地下气化工艺路线是在可控后退注入点(CRIP)气化工艺基础上,集成现代钻井技术、先进的石油装备及井下测量技术而形成,其气化炉主要由长距离定向钻井构成,通过地面远程可控多介质集成注入装备及探测装备,实现煤层火区的精准控制,以及气化参数的实时调控。该工艺用于深部煤层原位开发具有显著优势,需在对示范项目综合评估的基础上,有序推进深部煤炭地下气化产业化进程。 展开更多
关键词 煤炭地下气化 深部煤层 气化工艺 气化炉构型
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煤炭地下气化过程中温度-应力耦合作用下燃空区覆岩裂隙演化规律 被引量：33
11
作者 陆银龙 王连国 +1 位作者 唐芙蓉 贺岩 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期1292-1298,共7页
进行了高温下泥岩和砂岩的热物理性质实验和单轴压缩实验,获得了不同温度下岩石比热容、导热系数、弹性模量和单轴抗压强度等基本物理力学参数。基于热力学与弹性力学理论,建立了考虑岩石损伤演化的温度-应力耦合作用控制方程,并以某煤... 进行了高温下泥岩和砂岩的热物理性质实验和单轴压缩实验,获得了不同温度下岩石比热容、导热系数、弹性模量和单轴抗压强度等基本物理力学参数。基于热力学与弹性力学理论,建立了考虑岩石损伤演化的温度-应力耦合作用控制方程,并以某煤炭地下气化现场的工程地质条件为背景,对温度-应力耦合条件下燃空区覆岩温度场和裂隙场的演化规律进行了数值模拟研究。最后,采用现场钻孔观测试验法对燃空区覆岩断裂带发育高度进行了探测。现场探测结果与数值模拟结果基本吻合,证明了数值计算模型及预测结果的合理性。 展开更多
关键词 煤炭地下气化 温度-应力耦合 燃空区 覆岩 温度场 裂隙场
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煤炭地下气化技术进展 被引量：29
12
作者 梁杰 《煤炭工程》 北大核心 2017年第8期1-4,8,共5页
介绍了煤炭地下气化原理及实现过程,建立了煤炭地下气化技术体系,总结了煤炭地下气化技术研究现状,并指出了其发展趋势和应用前景。研究结果表明,空气气化时可获得热值在4.18MJ/Nm^3以上的煤气,该煤气可用于工业锅炉燃烧和发电;富氧气... 介绍了煤炭地下气化原理及实现过程,建立了煤炭地下气化技术体系,总结了煤炭地下气化技术研究现状,并指出了其发展趋势和应用前景。研究结果表明,空气气化时可获得热值在4.18MJ/Nm^3以上的煤气,该煤气可用于工业锅炉燃烧和发电;富氧气化随着富氧浓度的提高,煤气中有效组分(H_2+CO+CH_4)增加,当氧气浓度达到80%时,煤气中有效组分可达到60%以上,富氧煤气可作为化工合成的原料气;控制注气点后退地下气化工艺是煤炭地下气化产业化的技术方向。 展开更多
关键词 煤炭地下气化 技术体系 气化炉 气化工艺
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我国废弃煤炭资源的利用——推动煤炭地下气化技术发展 被引量：28
13
作者 余力 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2013年第5期1-3,共3页
煤炭地下气化是我国废弃煤炭资源开发利用的重要方式,煤炭地下气化制氢是生产洁净能源的重要思路。两阶段地下气化工艺生产的水煤气,H2体积分数可达70%以上,脱除CO2后,可燃气体体积分数高达95%,是目前最廉价的氢气来源。煤气中的CO2分... 煤炭地下气化是我国废弃煤炭资源开发利用的重要方式,煤炭地下气化制氢是生产洁净能源的重要思路。两阶段地下气化工艺生产的水煤气,H2体积分数可达70%以上,脱除CO2后,可燃气体体积分数高达95%,是目前最廉价的氢气来源。煤气中的CO2分离后可储存于地下燃空区,或用于化工合成、煤层气及石油增产。最后针对目前煤炭地下气化领域中存在的问题提出了相应的解决措施。 展开更多
关键词 煤炭地下气化 废弃煤炭资源 水煤气 两阶段地下气化 二氧化碳
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煤炭地下气化炉型及工艺 被引量：26
14
作者 梁杰 崔勇 +1 位作者 王张卿 席建奋 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2013年第5期10-15,共6页
为探讨不同煤层条件下地下气化炉结构及气化工艺,在模型试验和现场试验的基础上研究了煤炭地下气化有井式和无井式气化炉结构及其工艺参数,形成了有井式"长通道、大断面、两阶段"气化工艺和无井式渗透式气化方法。试验结果表... 为探讨不同煤层条件下地下气化炉结构及气化工艺,在模型试验和现场试验的基础上研究了煤炭地下气化有井式和无井式气化炉结构及其工艺参数,形成了有井式"长通道、大断面、两阶段"气化工艺和无井式渗透式气化方法。试验结果表明:空气气化时可获得热值在4.18 MJ/Nm3以上的煤气;富氧气化时,当富氧体积分数由30%上升到80%时,煤气中有效组分(H2+CO+CH4)体积分数由30%上升到60%;两阶段气化第2阶段可生产H2组分体积分数在40%、热值在11.45 MJ/Nm3以上的煤气。无井式渗透式气化通道贯通参数为:当供风压力0.75 MPa、供风流量600 Nm3/h时,贯通速度为0.34 m/d,通道当量直径0.39 m,正向供风气化和反向供风气化能获得相同质量的煤气。 展开更多
关键词 煤炭地下气化 有井式 无井式 富氧气化 两阶段气化 渗透式气化 正反向供风
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煤炭地下气化酚污染迁移数值模拟 被引量：26
15
作者 刘淑琴 董贵明 +4 位作者 杨国勇 李金刚 高宝平 梁杰 陈峰 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期796-801,共6页
基于我国西部某煤炭地下气化试验,以气化特征污染物之一——挥发酚为例,建立地下水流运动和污染物迁移数学模型,对气化炉闭炉后的污染物迁移规律进行了数值模拟。结果表明:20 a预测期内,挥发酚具有极弱的向煤层隔水顶板上覆咸水含水层... 基于我国西部某煤炭地下气化试验,以气化特征污染物之一——挥发酚为例,建立地下水流运动和污染物迁移数学模型,对气化炉闭炉后的污染物迁移规律进行了数值模拟。结果表明:20 a预测期内,挥发酚具有极弱的向煤层隔水顶板上覆咸水含水层的迁移倾向,水动力弥散是其迁移的主要方式;煤层内部挥发酚的迁移只发生在燃空区附近,在气化后20 a,污染晕为以燃空区为中心的椭圆形,长轴方向大约500 m,短轴方向大约300 m,煤层的低渗透性、水力坡度小和介质的吸附作用是阻碍挥发酚在煤层内扩展的主要原因;煤层与含水层之间的水头差、燃空区上下方隔水层的破坏程度和范围以及水动力弥散作用是含水层污染评价的关键因素。地下水污染风险须通过科学选址、气化过程控污、煤层燃空区污染处理等措施进行综合防治。 展开更多
关键词 煤炭地下气化 污染物迁移 挥发酚
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我国煤炭清洁利用战略探讨 被引量：23
16
作者 许红星 《中外能源》 CAS 2012年第4期1-13,共13页
中国在一定时期内能源结构仍将以煤为主,而煤炭的清洁利用将是我国未来能源战略的关键问题。目前煤炭清洁利用单元技术主要有整体煤气化联合循环(IGCC)、煤炭地下气化技术(UCG)以及以煤气化为龙头,以碳一化工技术为基础,合成、制取化工... 中国在一定时期内能源结构仍将以煤为主,而煤炭的清洁利用将是我国未来能源战略的关键问题。目前煤炭清洁利用单元技术主要有整体煤气化联合循环(IGCC)、煤炭地下气化技术(UCG)以及以煤气化为龙头,以碳一化工技术为基础,合成、制取化工产品和燃料油的现代煤化工。现代煤化工包括煤制油、煤制天然气、煤制烯烃、煤制乙二醇、煤制乙炔等,其产品大多属于石油化工产品的替代品。现代煤化工在世界范围内还没有完全成熟的技术和成功的工业化经验可借鉴,尚处在探索、验证阶段,发展前景仍存在不确定性。为此有学者提出,煤化工项目应与IGCC发电等一起发展多联产系统,从而实现经济效益最大化、环境污染最小化。煤基多联产比单纯的IGCC发电具有更好的经济性、更高的能量效率以及更加灵活的操作性,而作为先进的洁净煤技术,IGCC将成为未来能源系统的核心技术和重要基础之一。煤气化是IGCC的核心技术,煤炭地下气化技术开辟了煤炭高效、清洁、低碳开发利用的新途径,是从根本上解决传统开采方法存在的一系列技术和环境问题的重要途径。近年来,我国现代煤化工产业发展迅速,但同时也呈现出过热和无序发展态势。目前煤化工的经济性并没有得到充分论证和认可,国内当前正在运营的项目较大部分仍处于试点阶段。以煤气化为龙头的IGCC多联产是我国煤炭清洁利用的战略方向。目前我国IGCC和多项现代煤化工技术已具备技术推广的条件,国家应该从管理体制、政策法规、融资等方面给予大力扶持。 展开更多
关键词 煤炭 清洁利用 现代煤化工 整体煤气化联合循环 煤炭地下气化IGCC多联产
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深部煤炭原位气化开采关键技术及发展前景 被引量：25
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作者 刘淑琴 畅志兵 刘金昌 《矿业科学学报》 CSCD 2021年第3期261-270,共10页
我国深部煤炭资源储量丰富。煤炭地下气化可将其转化为燃气输出到地面,是深部煤炭原位流态化开采的重要途径。本文介绍了煤炭地下气化技术(UCG)的发展历程、技术现状以及中深部煤炭地下气化典型案例,基于现代煤炭地下气化技术体系剖析... 我国深部煤炭资源储量丰富。煤炭地下气化可将其转化为燃气输出到地面,是深部煤炭原位流态化开采的重要途径。本文介绍了煤炭地下气化技术(UCG)的发展历程、技术现状以及中深部煤炭地下气化典型案例,基于现代煤炭地下气化技术体系剖析了深部煤炭地下气化的关键技术及技术攻关方向,展望了以天然气生产为目标的深部煤炭气化开采前景。UCG的发展呈现由矿井式向钻井式、由浅部煤层向深部煤层、由单一发电向综合利用的趋势;中深部煤炭地下气化的实践验证了深部煤炭地下气化的技术可行性。深部煤炭地下气化的关键技术主要包括地质评价和科学选址、气化炉构建技术、深部煤层高压点火技术、可控移动注入技术和深部火区地球物理探测技术。深部煤炭气化开采生产天然气,不仅可实现深部煤炭资源的清洁高效利用,还有望解决天然气消费的供需矛盾。 展开更多
关键词 深部煤炭 原位开采 煤炭地下气化 可控移动注入 控制后退注入点
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煤炭地下气化特征污染物迁移行为探测 被引量：25
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作者 刘淑琴 牛茂斐 +5 位作者 齐凯丽 宋笑非 李金刚 贺岩 王志海 高保平 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期2618-2624,共7页
煤炭地下气化潜在的地下水污染风险,是煤炭地下气化产业化的关键技术及瓶颈技术。采用直接钻探法对我国首个钻孔式地下气化炉进行了燃空区探测,并对不同气化区域的煤、岩、半焦、灰渣样品进行了取样。开展了探测样品的浸出实验,研究了... 煤炭地下气化潜在的地下水污染风险,是煤炭地下气化产业化的关键技术及瓶颈技术。采用直接钻探法对我国首个钻孔式地下气化炉进行了燃空区探测,并对不同气化区域的煤、岩、半焦、灰渣样品进行了取样。开展了探测样品的浸出实验,研究了浸出液中特征气化污染物及污染指标挥发酚、氨氮及COD的迁移范围及迁移特征,探讨了污染物的迁移路径。研究结果表明,特征污染物的迁移主要发生在中心气化区内,挥发酚及氨气在煤层顶板内发生了垂直向上的迁移,煤层顶板垮落带及裂隙带是污染物迁移的主要通道。污染物向底板岩层渗透迁移的倾向极低。在气化边界区域,煤层顶板内没有形成污染物迁移通道,未发现污染物向围岩的迁移。气化煤田的科学选址是煤炭地下气化地下水污染防治的重要环节。 展开更多
关键词 煤炭地下气化 地下水污染 污染物迁移 浸出实验
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煤炭地下气化反应过程分析及稳定控制工艺 被引量：23
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作者 刘淑琴 陈峰 +2 位作者 庞旭林 杜铭华 张明 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2015年第1期125-128,9,共5页
对煤炭地下气化反应过程的认识是制定稳定控制工艺的理论基础,与地面移动床气化相比,煤炭地下气化表现为煤层固定,而反应区移动,反应过程受限于气化通道两侧煤层的热剥落与热破碎,其实质为不同尺度煤块、煤层夹矸、顶板垮落岩石混杂的... 对煤炭地下气化反应过程的认识是制定稳定控制工艺的理论基础,与地面移动床气化相比,煤炭地下气化表现为煤层固定,而反应区移动,反应过程受限于气化通道两侧煤层的热剥落与热破碎,其实质为不同尺度煤块、煤层夹矸、顶板垮落岩石混杂的渗滤通道反应。煤炭地下气化的析气过程可分解为沿气化通道径向煤壁内的煤气析出过程、沿气化通道轴向的煤气化过程、通道有氧区可燃组分的二次燃烧以及气流通道中的水煤气变换反应4个过程。对于单个反应周期,随煤的消耗、气化通道的扩展,二次燃烧加剧,煤气质量下降,稳定周期结束。采用控制工艺,如注入点后退气化,可通过参数调节控制单个周期煤气组分的波动范围,并实现多个生产周期的接续,从而实现稳定生产。 展开更多
关键词 煤炭地下气化 析气过程 工艺控制 移动床气化 化学采煤
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煤炭地下气化产业与技术发展的主要问题及对策 被引量：22
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作者 韩军 方惠军 +4 位作者 喻岳钰 徐小虎 王创业 刘猛 刘丹璐 《石油科技论坛》 2020年第3期50-59,共10页
煤炭地下气化可实现煤炭资源清洁开采和利用,催生新的战略替代能源。国外自20世纪30年代开始了煤炭地下气化技术研究和现场试验,主要采用巷道式及浅层钻井式煤炭地下气化工艺。目前,浅层钻井式煤炭地下气化前端工艺基本成熟,但规模化开... 煤炭地下气化可实现煤炭资源清洁开采和利用,催生新的战略替代能源。国外自20世纪30年代开始了煤炭地下气化技术研究和现场试验,主要采用巷道式及浅层钻井式煤炭地下气化工艺。目前,浅层钻井式煤炭地下气化前端工艺基本成熟,但规模化开发技术尚未突破,受环保政策、资源条件、技术局限等因素限制,工业化进展缓慢,还需要在地质评价和选址、基础实验、气化炉建造、气化运行控制工艺、粗煤气综合利用、井下工程技术、规模化开发技术等方面取得进一步突破,并解决温室气体排放及项目经济性等问题。煤炭地下气化未来将由浅层向中深层发展,粗煤气处理技术将由单一发电向深加工、综合利用方向发展。大型石油企业具有发展煤炭地下气化的战略需求、资源基础和技术条件,应发挥上下游一体化综合优势,建立科研、试验、生产及工程技术服务一体化运营模式,加快推进煤炭地下气化商业化开发进程,引领产业发展。 展开更多
关键词 煤炭地下气化 钻井式工艺 中深层 二氧化碳资源化利用 能源替代
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