目前，我國的工業(yè)燃?xì)庵饕�利用固定床氣化�?yōu)質(zhì)塊煤生產(chǎn)。該技術(shù)相對比較落后，存在著生成規(guī)模小、原料適用性差、產(chǎn)品氣中焦油含量高等問題�，F(xiàn)有的兩段氣化工藝主要用于處理生物質(zhì)，能有效脫除焦油，仍存在著放大困難、難以適用于碎煤等問題。
    針對我國廉價而豐富的碎煤，中國科學(xué)院過程工程研究所提出了新型的兩段氣化工藝，該工藝?yán)�用解耦思想，將傳統(tǒng)的煤氣化過程分成煤熱解和半焦氣化兩個子過程，并分別在上游的流化床熱解器和下游的下吸式固定床氣化爐中進(jìn)行。由于充分整合了流化床反應(yīng)器在放大、氣-固傳質(zhì)、傳熱方面的特點和下吸式固定床氣化爐高溫半焦對焦油催化重整方面的優(yōu)勢，該工藝適合用來處理廉價的低階碎煤，具有處理量大、放大容易、氣體中焦油含量低等優(yōu)勢。
    為了進(jìn)一步驗證該兩段氣化技術(shù)的可行性，過程工程所先進(jìn)能源技術(shù)課題組在實驗室研究的基礎(chǔ)上，設(shè)計、搭建了煤處理量50 kg/h 的碎煤兩段氣化中試裝置，并開展了系統(tǒng)試驗。內(nèi)蒙褐煤的氣化研究表明，當(dāng)流化床熱解器和固定床氣化爐的溫度分別維持在860 °C和1100 °C時，生成氣體中的焦油含量小于84 mg/Nm3，生成氣體的熱值約為4.186 MJ/Nm3。與流化床熱解器生成的焦油相比，下吸式固定床氣化爐出口處生成的焦油中含有更多的輕質(zhì)組分，這充分說明了固定床內(nèi)半焦床層對焦油催化重整的有效性和兩段氣化工藝的可行性。小試的結(jié)果進(jìn)一步為該技術(shù)的放大和產(chǎn)業(yè)化提供技術(shù)支撐。
    上述相關(guān)研究得到了中科院煤專項（XDA07050400）、國家自然科學(xué)基金（21306209）、國家儀器專項（2011YQ120039）和國家“973”計劃（2011CB201304）的資助，相關(guān)研究成果發(fā)表在Applied Energy上（2014，115：9-16）。