“国际煤炭地下气化历程与启示”专题

摘要:低碳高效煤炭能源结构转型是碳达峰碳中和(“双碳”)背景下我国能源持续发展的必由之路,煤炭地下气化(UCG)正是其中的一项重要战略选择。基于历史文献调研,分析了我国UCG现场试验探索历程,展望了我国UCG产业化前景。分析认为,我国UCG技术发展和现场试验历程先后经历了初步尝试、沉寂/复苏、广泛探索、技术突破、试验扩展5个发展阶段,为我国新一轮UCG产业化探索奠定了深厚的科学技术基础。以上历程中,3项成果为我国UCG技术发展做出了里程碑式贡献,一是徐州马庄矿井式UCG先导试验首战成功,二是发明“长通道大断面两阶段(LLTS)”UCG工艺,三是内蒙古乌兰察布钻井式UCG现场试验成功。长通道大断面两阶段(LLTS-UCG)工艺,是我国唯一被国际UCG领域公认的创新成果,长通道突破了国际上当时气流通道长度的限制,增加单炉可气化煤量,极大提高了UCG单炉产气能力;大断面提高单炉日产气量,两阶段注气提高煤气转化率,获得了高质量合成气,开创了我国UCG商业化生产先河,且控制方法简单,其基本思想和基本工艺对中深部UCG技术发展同样具有借鉴价值。从国家需求、技术成熟度、资源潜力、保障措施四个方面展望了我国UCG产业化前景,提出了发展重点和产业政策体系建设的建议。一是我国UCG产业化推进短期内重点依赖浅层,需进一步探索低环境损伤高转化率UCG过程调控机理,建立构造煤层、多薄煤层等复杂地质条件UCG技术体系;长远则寄希望于中深层,关键在于发展多场耦合条件下的UCG–煤层气资源–CO2储存与利用(UCG–CBM–CCUS)协同高效联产工艺技术。二是建议政府制订具有可操作性的UCG产业政策体系,为推进UCG产业化进程提供激励机制及法规保障。研究认识,一方面有利于坚定我国UCG产业化探索之路的信心,另一方面也为进一步创新适合于我国地质条件的UCG工艺技术提供了某些参考。

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