煤炭地下气化技术是煤炭工业的首选技术

    煤炭地下气化成果产业转化的结果是：实现了集建井、开采、气化3大工艺于一体，实现了井下无人、无设备、长壁式气化工作面，不需要采、运、洗选和地面气化的设备与工艺操作管理人员，就可以从井下煤层中直接提取煤的含能组份，在井下将煤炭转化为化工原料，也可在地面净化后作为清洁的终端能源直接供用户使用，这将大大节约煤转化的能耗、提高综合利用率、大幅度降低成本，使煤的附加值提高5～15倍。煤炭地下气化新工艺的实施，可获得H₂含量在50%以上、CO含量在15%以上的煤气，不仅可以合成甲醇、二甲醚等化工原料，还可提取纯氢。由于水煤气成本丁对较低，其下游产品将具有强大的市场竞争力。这项新工艺的实施无“三废”外排，将有害物质扼制在源头，其环保效益也十分显著。煤炭地下气化工程实施后，可以盘活存量资产，将报废矿井的较为完备的基础设施如土地、道路、电网、工房建筑、办公设施等充分利用起来，既可节省建设投资、缩短建设周期，又可用最经济的方式开发边际资源，实现生产成本低、效率高、回收率高，生产系统系统简单、安全的目的。用前苏联“安格林”地下气化站实际运行的技术经济指标与条件相近的煤炭地下开采的技术经济指标相比较，其差异性是很明显的(表1)。

表1　“安格林”地下气化站与条件规模基本相同的煤地下开采的技术经济指标对比表

　　美国专家曾对地下气化与地面气化生产相同的下游产品的成本作过比较：生产合成气成本下降43%，生产天然气代用品成本下降10～18%，发电成本下降27%。据前苏联列宁格勒火力发电设计院计算，地下气化热力电厂与燃煤电厂相比，厂房空间可减少50%，锅炉金属耗量可降低30%，工作人员可以减少37%。如果与国外无井式气化相比，我国的“长通道、大断面、两阶段”地下气化工艺，可以大大降低供风压力，从而还可使运行费用及煤气成本更低(表2)。

表2　地面气化与地下气化情况对比表

　　为了充分利用地下煤气产品，降低能砂的缩短输距离，必须以现代技术手段合理配置气种，利用尾气能量形成最优化的产品链综合开发，如煤、气、电、冶产业联动，煤、气、化工联产等(如图1所示)。这种开发思路，应以加快高新技术产业化为基本目的，以建设商业性煤炭地下气化站为龙头，创立适应自身发展规律的工业园区，“筑巢引凤”，吸引外资，实现技术—资金—市场—效益的良性循环。这种要素配置方式，可使工业园区内部形成灵活而易于调整的产品链，同时也构成区内生产力总体布局的优化与生产效率的提高。

图1　煤炭地下气化煤气发电煤化工联合循环系统示意图

　　这种联合循环系统，通过“产业联动工程”和“工业园区”的方式实施煤炭地下气化技术成果的产业转化，可以较好地解决重点产煤区科学与经济、技术与生产相互脱节的问题，有利于稳妥地建立我国煤炭资源开发利用的创新体系。从生产力经济学的角度看，它还可以创造独特的能量流向形态：以煤炭工业的能力转化与能量扩张，激活区域与企业的生产力要素，使产业结构与产品结构的顺序成长和有序突破相统一；以多元产业综合开发的财力积累与现代管理的智能渗透，打破传统封闭的产业格局，使产业规模的区域优势与联动效率相统一。
　　煤炭地下气化技术的产业应用，是在产煤区传统经济基础条件下进行的，既充分利用现有的生产基础和资源优势，又敢于打破常规用高新技术改变传统产业的技术基础，创造了新的物质表达方式。这种既有继承又有创新的产业结构格局，顺应了生产力发展的能力转化规律，开辟了新一轮物质财富的创造途径。煤炭地下气化技术的实施，不仅对形成第二代采煤方法的科学理论和创立煤炭地下气化的新学科产生了重大而深远的影响，而且作为重点产煤区域生产力张与叠加发展的一项首选技术，还将为我国煤炭工业的振兴开辟一条新路。这是由煤炭产业结构调整的方向与战略目标所决定的。