低阶煤热解气化一体化技术开发及试验

Development and Test of Coal to Coal-tar and Semi-coke to Syngas Integrated Technology

摘要

目的 陕西延长石油（集团）有限责任公司建成两套进料量10 kg/h、压力分别为1.0和4.0 MPa的热解小试装置，一套进料量36 t/d的粉煤热解气化一体化技术（CCSI）中试装置。通过介绍CCSI技术原理、工艺流程、热解产物生成规律及中试装置标定结论，全面总结CCSI技术的开发及试验经验，为CCSI技术的工业化推广应用提供设计依据。 方法 将原煤快速热解与半焦气化耦合在一个反应器内，采用一步法将原煤转化为粗合成气和煤焦油，实现煤炭高效清洁分质利用，该技术能够在特殊反应器内实现能量互补、物料互供。 结果 热解小试装置研究表明，反应温度590~620 ℃、反应压力≤1.0 MPa，反应气氛模拟合成气，进料粒径300~600 μm，停留时间<1.5 s，能大幅提高焦油产率，合成气中的CO能够有效抑制水煤气的逆变换反应，降低热解水的生成；考虑反应器结构特征及热解的经济性，煤种选择具有一定的技术要求。CCSI中试装置研究表明，空气气化的焦油收率17.12%，有效气（CO+H₂+烃类）含量35.10%，氧气气化的焦油收率15.91%，有效气（CO+H₂+CH₄）含量74.74%，碳转化率94.27%，标定结果符合设计要求。

Abstract

Purposes Two sets of pressurized pyrolysis laboratory test devices with a feed rate of 10 kg/h and a set of coal to coal-tar and semi-coke to syngas integrated technology (CCSI) pilot plant with a feed rate of 36 t/d are built by Shaanxi Yanchang Petroleum ( Group ) Co., Ltd. Methods The principle, process flow, pyrolysis product formation law, and pilot plant calibration conclusion of CCSI were introduced. The development and test experience of CCSI were summarized comprehensively, which provided design basis for the industrial application of CCSI.A high-efficiency clean staged coal utilization technology that couples rapid pyrolysis of raw coal with semi-coke gasification in a single reactor was realized for converting raw coal into crude syngas and coal tar through a one-step method. This technology enables energy complementation and material mutual supply within a special reactor. Results The results of pyrolysis pilot plant show that when the reaction temperature is 590-620 ℃, the reaction pressure is ≤1.0 MPa, the reaction atmosphere is simulated syngas, the feed particle size is 300-600 μm, and the residence time is ≤1.5 s, the tar yield can be greatly improved. CO in the syngas effectively inhibits the inverse conversion reaction of water gas and reduces the formation of pyrolysis water. Considering the structural characteristics of the reactor and the economy of pyrolysis, the selection of coal has certain technical requirements. The research on CCSI pilot plant show that, the tar yield of air gasification is 17.12%, the effective gas (CO+H₂+hydrocarbons) content is 35.10%. The tar yield of oxygen gasification is 15.91%, the effective gas (CO+H₂+CH₄) content is 74.74%, and the carbon conversion rate is 94.27%. The calibration results meet the design requirements.

Graphical abstract

关键词

低阶煤 / 热解气化一体化 / 煤炭分质利用 / 煤焦油

Key words

low rank coal / pyrolysis gasification integration / coal grading utilization / coal tar

低阶煤是我国煤炭资源的主要煤种之一，资源量占全国煤炭资源总预测储量的57.38%^［1］。“富油煤”是格金焦油产率大于7%的低阶煤^［2，3］，具有低灰、低硫、高挥发分、高发热量和低黏结性等特点，是用作低温干馏、气化和液化的优质煤种。陕西省已探明的煤炭储量多达1 700亿t，其中富油煤储量1 500亿t，占比超过85%，居全国之首^［4］，陕北三叠纪煤田煤的焦油产率平均为11.75%，陕北侏罗纪煤田煤的焦油产率为10.25%。将低阶富油煤通过高效热解方式提取煤焦油，并对热解半焦和煤气进行有效利用，是实现煤炭高效清洁转化利用的重要途径之一^［5］，能够充分发挥煤炭燃料和原料的双重属性优势，提高煤炭作为化工原料的综合效能，促进煤化工产业高端化、多元化、低碳化发展。

近年来，在国家产业政策的鼓励下，以粉煤/碎末煤为原料的热解新工艺技术得到长足发展，按热解反应器类型分类主要包括移动床、流化床、旋转床等^［6］，热解技术的研究已经涵盖了理论研究、中试试验以及工业化示范推广。具有典型代表的热解技术包括：中国科学院热物理工程研究所碳氢组分解耦的煤炭分级气化技术^［7，8］，陕煤集团榆林化学有限责任公司的气固热载体双循环快速热解技术（SM-SP）^［9］，河南龙成集团有限公司的低阶煤旋转床低温干馏技术、浙江大学的双循环流化床多联产技术^［10］，陕西延长石油（集团）有限责任公司的粉煤热解气化一体化技术（CCSI）^［11］，以及太原理工大学的下行床煤热解耦合流化床气化技术等^［12］。实践表明，旋转床低温热解技术易于实现工业化，焦油收率在10%以内，但投资规模大、投资成本高、产品半焦同质化严重并且难以利用；流化床/提升管快速热解技术能够大幅提高焦油收率，主要在于原料粉煤颗粒小，加氢热解促进自由基与活性氢的反应，以及半焦与焦油的快速分离减少焦油的二次裂解^［11-14］。为了进一步提高工艺系统能效，将热解与气化进行耦合，在热解和气化两个操作单元间实现能量互补，充分利用高温半焦的气化反应热，并在一定程度上使气化合成气参与热解油气的二次反应，促进煤焦油轻质化或裂解煤焦油为气体产品^［15］，但依然存在以下问题：一是耦合流化床气化的热解技术，受气化温度低的影响，碳转化率一般较低；二是以粉煤进料，粉煤粒径普遍小于300 μm，二次飞灰量大，以多组旋风分离器组合的气固分离方式难以实现有效分离，焦油含尘量大；三是工业应用中大量粉尘难以捕集，易造成系统堵塞，这也是影响工业装置长周期运行的主要难题之一；四是粉煤热解与部分气化/部分燃烧的耦合技术解决了系统能效平衡，但依然需要解决剩余半焦的利用难题。

陕西延长石油（集团）有限责任公司在总结验证大量研究的基础上，开发并建成两套进煤量10 kg/h、压力分别为1.0 MPa和4.0 MPa的热解小试装置，一套进料量36 t/d的CCSI中试装置，对粉煤加压条件下的热解-气化耦合技术进行试验，本文通过介绍CCSI技术的技术原理、工艺流程、热解产物生成规律及中试装置标定结论，全面回顾和总结了典型粉煤热解-气化耦合技术的研究和工业化经验，以期为我国低阶煤的热解气化耦合技术的产业化推进提供技术思路。

1 CCSI技术原理及工艺流程

1.1 技术原理

煤热解过程中的化学反应非常复杂，可以区分为裂解和缩聚两大类反应。从煤的分子结构看，煤的热解过程是基本结构单元周围的侧链、桥键和官能团等对热不稳定的成分不断裂解，形成低分子化合物并挥发；基本结构单元的缩合芳香核部分对热保持稳定，并相互缩聚形成固体产品（半焦或焦炭）^［1］。粉煤热解过程中，由于煤颗粒粒径小，粉煤颗粒在反应器内快速加热分解，传质传热充分，因此相对于粒煤或块煤热解，粉煤快速热解焦油产率较高^{［16，17］}。同时，煤颗粒在快速热解中受到很强的热冲击力，煤大分子缩合芳香族化合物中具有的不同键能的化学键同时被打开、断裂，生成数量更多的自由基碎片，自由基稳定过程同时伴随着自由基聚合、复合和与氢自由基耦合等反应的快速发生，自由基如果能从自身内的氢、外加氢中获取足够的氢，就会被氢化饱和而及时稳定下来生成挥发分，导致热解产物中挥发分产物较高；但是如果得不到足够的氢与之饱和，自由基间会发生相互聚合形成半焦或焦炭，最终导致热解产物中固体半焦产率较高^［16］。因此加氢作用下的快速热解，能够一定程度提供供氢氛围，最大限度地获得气态和液态产品^［1］。

CCSI技术是将原煤快速热解与半焦气化耦合在一个反应器内，采用一步法将原煤转化为粗合成气和煤焦油的煤炭高效清洁分质利用技术，该技术能够在特殊反应器内实现能量互补、物料互供。粉煤颗粒停留时间1~2 s，加热速率高达1×10⁴ ℃/s，反应器热解温度550~650 ℃，气化温度950~1 050 ℃，粉煤热解停留时间短，供热粗煤气富H组分含量高，通过提升管快速热解和加氢热解的方式，提高煤焦油产率^［11］；通过内外高倍率循环可控的方式，提高碳转化率和粗合成气的生成。

1.2 反应器原理

图1为CCSI反应器结构示意图。CCSI反应器属于循环流化床结构范畴，兼具快速输运床技术特征，包括气化段、热解段、过渡段和固体循环系统。气化段位于反应器的下部，气化剂（氧气/蒸汽）和半焦在气化段反应生成合成气，气化反应的热源全部来自半焦与氧气的氧化还原反应热；热解段位于反应器的上部，热解段与气化段之间采用过渡段耦合连接，热解段粉煤热解所需的反应热全部来自气化段的气固热载体；固体循环系统包括内置旋风分离器和外置旋风分离器，分别用于分离不同粒径和密度的固体颗粒，并通过独立的返料结构将固体颗粒返回至气化段，维持系统的热量平衡和物料平衡，内置旋风分离器设置在热解段内部。CCSI技术能够在一个反应器内实现原料热解和半焦气化，主要在于内置旋风分离器和外置旋风分离器共同组成反应器的内外固体循环系统，实现热固体颗粒的高效置换和高倍率循环。

1）内循环构建。CCSI反应器气化段上行的高温粗煤气会携带大量固体热载体，这些热载体包括反应器建立床层初期的砂子、灰渣、废催化剂以及未完全气化的半焦颗粒，在热解段内与进料粉煤快速提升的过程中，实现充分混合、传热和热解反应；在热解段出口处，内置旋风分离器分离密度较大或粒径较大的固体颗粒，分离的固体颗粒通过内置的返料结构返回至气化段上部区域，构建CCSI反应器的内循环返料系统；粉煤快速热解过程采用提升管快速提升分离，反应区域气固两相相对均匀，提升气速达10~15 m/s，因此内循环返料系统的循环倍率一般在100倍以上，构建高倍率循环的内循环系统也有利于热解段温度的控制。

2）外循环构建。热解段出口的粗煤气中含有大量固体半焦颗粒未能被内置旋风分离器分离，外置旋风分离器能够分离粗煤气中粒径>20 μm的绝大部分固体颗粒，并在外置旋风分离器的料腿堆积，堆积到一定程度时，固体颗粒通过料腿连接的底部“J”形返料机构返回至气化段中间反应区域，形成流化床的固体外循环。该循环过程受返料结构、返料口位置和外置旋风分离器的效率等因素影响，循环倍率一般控制在20~50倍，构建外循环持续返料有利于控制气化效率和粗煤气品质。

1.3 工艺流程

CCSI技术先后历经小试试验、冷模试验、中试工艺包设计、中试装置建设及试验、产业化工艺包开发等全过程。图2为CCSI热解小试装置工艺流程，主要包括气源单元、进料单元、反应单元、气固分离单元以及气液分离单元等。煤斗V-01主要用于实验煤粉的缓存，设置在线称重仪计量进煤量；F-01为反应器，管径50 mm，高度1 500 mm，采用高温电热炉外供热。反应器内设置有高温进料管线，原料通过预热气体快速引入进料管线内，通过反应器下部通入的高温气体快速提升热解并带出，实验结束后F-01内半焦通过排焦罐V-02排出；高温含油煤气经过旋风分离器S-01进行气固分离，分离的半焦在半焦收集罐V-03中排出；未捕集到的半焦进入焦油分离塔T-01进行分离收集；气液分离单元通过“水洗+冷却”方式，获取的煤焦油和热解水全部进入溶剂水中，通过静置分离获得焦油称重，洗涤净化的煤气经气体流量计计量后进入在线取样系统进行组分分析，尾气净化后最终放空。

图3为36 t/d的CCSI中试装置工艺流程^［18］。该装置总高48 m，占地面积600 m²，主要由五个单元组成：备煤单元、热解-气化单元、煤气净化及油品回收单元、尾油回收及废水处理单元、公用及辅助工程。主要流程如下：来自界外的合格粉煤经备煤单元的进煤系统输送至热解-气化单元的反应器转化为粗煤气，粗煤气由热解段出口经多级旋风分离系统进行气-固分离，分离出的未完全反应的半焦粉通过外循环返料系统返回至反应器气化段，气化段排出的固体形成灰渣；含有微量细焦粉的粗煤气进入洗涤、净化系统进行除尘、降温，将残余细焦粉捕集到煤焦油液体内，再通过液-固分离系统分离形成产品煤焦油；经洗涤后的粗煤气通过回收低品质热，形成气、液两相，气相为含饱和液体的煤气，进入油-气分离系统，最终形成粗合成气用于下游工段，液相为含油废水，进入油-水分离系统回收轻油后形成废水进入下游的废水净化工艺。

2 热解产物的影响因素

2.1 煤种因素

考虑技术经济性问题，通过CCSI技术热解的焦油收率一般要达到15%以上，因此对煤种的选择有一定的要求。在热解小试装置中，实验压力0.3 MPa，温度590~620 ℃，富氢气氛条件下对不同煤种进行实验，表1为不同煤种条件下热解产物的产率。煤化程度较低、灰分较低、挥发分较高、格金低温干馏实验焦油产率较高的低阶煤，通过快速加氢热解均能有效提高焦油收率，从煤种上看，影响焦油产率的最直接煤质因素是挥发分含量，因此要求挥发分w（V_ad）≥30%，格金低温干馏焦油产率w（Tar）≥9%。

从CCSI技术特征上分析，CCSI反应器属快速提升管热解和循环流化床气化技术的直接耦合，对煤种的煤质分析要求如表2。循环流化床气化技术要求灰分含量不能太低，灰分太低无法实现灰的有效捕集和循环，但灰分太高会引起二次飞灰量大，气化效率降低^［19］，因此CCSI技术要求w（A_ad）≤10%。煤对CO₂反应性是影响气化效率的重要因素，要求煤的CO₂反应活性α（1 000 ℃）≥70%。流化床超温结疤是影响反应器长周期稳定运行的关键^［20］，要求煤灰熔点软化温度t_s≥1 150 ℃，黏结指数G_R，I≤30。入炉煤水分越低，加压干粉进料系统架桥堵塞的可能性也会越小，带入后系统的热解废水会越少，进料系统越稳定，因此入炉煤水分越低越好，但同时综合考虑磨煤干燥的经济性，要求入炉煤水分w（M_ad）≤3%，可磨指数50~80。

2.2 反应温度

图4为反应温度对热解产物的影响，反应压力0.3 MPa，反应气氛为富氢气氛，煤种选择C-1（下同）。热解温度是影响热解产物形成的重要因素之一，反应温度在600 ℃时，快速热解的焦油产率最高，半焦产率随温度的升高而降低，但在600 ℃以后有升高的趋势。温度较低时，随热解温度升高，煤中参加反应的化学键增加，由此产生的热解初级产物增加，焦油产率升高，多项研究表明对于不同煤种存在一个最佳的焦油产率温度点^［21］；当温度继续升高时，部分热解初级产物发生二次反应，当二次反应消耗的焦油量大于热解反应生成的焦油量时，焦油产率随之下降^［22］，且温度越高，参加二次反应的焦油比例越大，焦油产率降低越明显，半焦和气体的产率会随之增加^［21］。

随着温度的升高，水产率总体呈现上升的趋势，一是由于煤分子中含氧官能团（羧基、酚羟基等）断裂形成水^［23］；二是反应气氛中同时存在H₂、CO₂时，会发生CO₂+H₂→CO+H₂O的水煤气逆变换反应^［24］，生成一部分反应水，与热解水一起被冷凝收集，同时该反应过程为吸热反应，温度的升高会加剧反应进行，造成水产率升高。

2.3 反应压力

图5为反应压力对热解产物产率的影响。压力的升高会造成热解挥发分逸出受阻，加剧焦油的二次裂解和缩聚反应，从而降低焦油产率^［25］。但在富氢气氛下，压力的升高有助于氢分压的提高，意味着有更多的氢分子参与加氢饱和自由基的过程，反而有利于焦油的生成^［26］，因此反应压力对焦油产率具有双重影响因素，共同作用的结果就是在一定压力范围内，焦油产率会随着压力升高呈现先增后降的趋势^［27］。图中可以看出，随着热解压力的升高，焦油产率呈现先降低后升高的趋势，在0.1 MPa和0.9 MPa时的焦油产率几乎相等，而半焦产率呈现逐步下降趋势，说明在0.9 MPa下焦油的生成更多源于加氢饱和自由基过程。在水的生成方面，随着压力的升高，水产率不断上升，压力促进了水的生成，主要是因为促进了逆变换反应水的生成。在压力<1.0 MPa时，低压有利于焦油的生成，但不利于热解的规模化放大；加氢氛围下，压力对焦油的生成具有双重作用，高压情况下，加氢作用超越二次反应作用，使焦油产率呈现升高趋势，因此选择CCSI技术的反应压力≤1.0 MPa。

2.4 停留时间

图6为停留时间对热解产物产率的影响。停留时间是影响煤热解产物分布与品质的关键参数。研究表明，适宜的停留时间有利于挥发分中有价值组分的充分析出与稳定，从而生成更多的轻质液相组分^［28］。然而，停留时间过长，会加剧气相中自由基碎片及焦油前驱体的二次裂解与缩聚反应，这些反应一方面消耗了焦油，导致焦油收率下降，另一方面也可能促进重质组分的生成。因此，在实际工艺中需要针对特定煤种和反应器类型优化停留时间。图中，随着反应器内气相停留时间延长，焦油产率呈现明显降低的趋势，半焦和水的产率逐渐增加，说明在快速热解中，极短的停留时间有利于煤焦油的生成，防止自由基的二次反应发生和水煤气的逆变换反应，降低热解水的产率，因此选择CCSI技术的停留时间≤1.5 s。

2.5 进料粒径

图7为进料粒径对热解产物产率的影响。一般而言，颗粒粒径增大，会延长挥发分从颗粒内部向表面逸出的路径，增加传质阻力，这会导致挥发分在高温区停留时间延长，引发更多自由基碎片的二次反应。反之，减小颗粒粒径，有利于挥发分的快速析出，从而提高挥发分产物的收率^［29］。需要指出的是，煤热解本身是一个复杂的自由基反应过程，且挥发分在煤颗粒内部孔道中的传质行为对热解有重要影响^［30］。可以看出，随着进料粒度的逐步变细，焦油产率先增大后减小，半焦产率逐步增大，合适的进料粒径为60目左右。在实际进料中，粒径达到100目以上时，会发生锁斗架桥和进料中断的情况，这对热解温度波动影响较大，较多的细颗粒会逃逸出旋风分离器，进而影响液固分离系统，因此CCSI合适的进料粒径为300~600 μm。

2.6 热解气氛

表3为热解气氛对热解产物产率的影响。可以看出，不同反应气氛通过影响自由基反应路径和二次反应程度，显著改变了煤热解的产物分布。

CO₂气氛和N₂气氛对比中，CO₂气氛下的焦油产率较N₂气氛下高2.01个百分点，说明CO₂气氛更有利于焦油产率的提高。CO₂可能与煤焦发生反应，并挤占半焦表面的部分活性位点，从而抑制了热解初期产物在活性位上的深度二次反应，有利于焦油的逸出和保存^［31］。然而，这一效果与煤种和热解条件相关，在不同研究体系中结论可能不一致^［32］。此外，两种气氛下的热解水产率相近，表明CO₂对煤中含氧官能团的初级断裂行为影响有限。

在加氢热解过程中，氢气能有效饱和煤热解产生的大分子自由基，显著抑制自由基的缩聚反应，从而使焦油收率相比惰性气氛有大幅提高（幅度可达30%以上）。在H₂+CO₂混合气氛下，焦油收率相较于H₂+N₂气氛进一步提升，表明CO₂在富氢环境中仍能发挥其保持高焦油收率的独特作用。同时，H₂+N₂气氛热解水产率比N₂气氛提高了15.3%，H₂+CO₂气氛热解水产率比CO₂气氛提高了152.9%，H₂+CO₂气氛下的热解水产率显著高于H₂+N₂气氛，这说明该氛围下发生了显著的水煤气逆变换反应，生成了额外的反应水。

调配氢气比例变化时，40%的氢气浓度下，增加混合气氛中CO₂的比例（20%~60%），焦油产率降低。富氢气氛中CO₂的体积浓度为20%时焦油产率大幅提高，继续增加CO₂比例，对焦油产率无促进作用，但对热解水的产率有一定幅度的提高。10%的氢气浓度下，添加CO₂后焦油产率同样得到较大幅度的提高，水的产率在CO₂体积浓度90%时最高。

在模拟合成气条件下，用40%的CO替代N₂后，焦油产率并未减少^［21］，但热解水产率出现了大幅下降，降幅可达56.8%。这证明合成气中的CO对热解水的形成具有明显的抑制作用，其机理很可能与CO和热解水之间发生的水煤气变换反应有关。

3 CCSI中试装置标定试验

3.1 空气气化标定

CCSI技术有两种气化模式，空气气化的粗合成气体积分数≥35%，可用于燃煤锅炉改造或低热值燃气轮机发电；氧气气化的粗合成气体积分数≥70%，可用于生产甲醇、烯烃等化工产品，形成“煤-电-油”和“煤-化-油”双发展模式，为我国煤炭清洁高效转化利用起到了积极的促进作用^［18］。同等设计条件下，空气作为主要的气化介质时，由于进氧量减少，反应强度降低，空气气化设计的进料量和操作压力为氧气气化条件的50%。

表4—6分别为36 t/d的CCSI装置空气气化标定期间的操作条件、物料平衡和标定结果。可以得出，空气气化下气化段温度810.94 ℃，压力0.615 MPa，热解段温度558.48 ℃，压力0.504 MPa，进煤量443.33 kg/h，蒸汽煤比536 kg/t煤，平均进料为4 728.47 kg/h，平均出料为4 712.87 kg/h，绝对差值15.60 kg/h，误差为0.33%，物料总体平衡。标定过程中，装置运行稳定，空气气化条件下的平均负荷在85%以上，焦油收率17.12%，有效气（CO+H₂+烃类）含量35.10%，煤气热值5 264.24 kJ/m³，能源转化效率82.75%。能源转化效率的核算标准为能源产出总量（焦油+煤气+粗灰+细灰）与能源投入总量（原煤+蒸汽+电）的比值。

3.2 氧气气化标定

表7—9分别为36 t/d CCSI装置氧气气化标定期间的操作条件、物料平衡和标定结果。可以得出，氧气气化下气化段温度901.29 ℃，压力0.95 MPa，热解段温度617.98 ℃，压力0.92 MPa，进煤量1 181.67 kg/h，蒸汽煤比535 kg/t煤，氧气煤比435 m³/t煤，平均进料为7 297.37 kg/h，平均出料为7 284.55 kg/h，绝对差值12.82 kg/h，误差为0.18%，物料总体平衡。标定结论为：自主开发的粉煤热解-气化一体化氧气气化技术，具有焦油收率高、碳转化率高、合成气有效成分高等特点，实现了气化与热解的直接耦合、物料互供、能量互补和反应器内热量的自平衡。自动化控制水平高，实现了不同温度场、流化场的精准控制以及高倍率循环返料的稳定运行。标定过程中，装置运行稳定，氧气气化条件下的平均负荷在80%以上，焦油收率15.91%，有效气（CO+H₂+CH₄）含量74.74%，碳转化率94.27%，煤气热值9 502.75 kJ/m³。

4 结论

1）热解小试装置研究表明，反应温度590~620 ℃、反应压力≤1.0 MPa，反应气氛模拟合成气，进料粒径300~600 μm，停留时间≤1.5 s，能大幅提升焦油产率，合成气中的CO能够有效抑制水煤气的逆变换反应，降低热解水的生成。综合考虑反应器结构特征及热解的经济性，煤种要求灰分w（A_ad）≤10%，挥发分w（V_ad）≥30%，格金低温干馏焦油产率w（Tar）≥9%，煤的CO₂反应活性α（1 000 ℃）≥70%，煤灰熔点软化温度t_s≥1 150 ℃，黏结指数G_R，I≤30，入炉煤水分w（M_ad）≤3%，可磨指数50~80。

2）CCSI中试装置标定结果表明，空气气化条件下的平均负荷在85%以上，焦油产率17.12%，有效气（CO+H₂+烃类）含量35.10%，煤气热值5 264.24 kJ/m³，能源转化效率82.75%；氧气气化条件下的平均负荷在80%以上，焦油收率15.91%，有效气（CO+H₂+CH₄）含量74.74%，碳转化率94.27%，煤气热值9 502.75 kJ/m³，均符合设计要求。

3）CCSI技术是首次将粉煤热解与半焦气化耦合在一个反应器内，直接生成粗煤气和煤焦油的重要尝试，该技术从反应器模拟、小试实验到中试试验进行了长期有效的关键技术参数验证和考察，能够为我国煤炭分质高效利用提供重要技术参考，后续研究中需进一步考虑耦合技术在工业化设计中的长周期稳定运行和经济性。

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基金资助

延长石油集团2025年第一批科技投资计划项目(YCSY2025ZS-B-03)