煤炭原位转化发展历史

  [中国石化报2021-10-25]
  ISC的概念由德国科学家卡尔·威廉·西门子1868年提出。19世纪末，俄国科学家门捷列夫提出在地下煤层中进行有控制燃烧的概念，并设想了气体注入井和产出井的结构。20世纪30年代，苏联重启了由于一战而中断的煤地下气化场地试验，在1940~1961年共建成14个煤地下气化站，但这些项目多于20世纪60年代末终止。
  美国的煤炭地下气化研究始于20世纪50年代，采用无井式钻孔气化法进行了一系列试验，由于密闭性问题未收到预期效果。70年代石油危机后，美国投入了大量精力财力进行煤地下气化研究，共在29处场地开展试验，但于80年代末全部关停。
  2011年，加拿大在阿尔伯塔省实施了深层ISC示范项目。煤层深度1400米，属世界最深，气化煤层200米，生产高热值合成气，其中甲烷含量高达37%，验证了深部煤层高压气化的技术可行性。该项目生产166天后，遇到气化通道堵塞、管柱腐蚀破坏等问题而停产。
  2019年，中为能源公司研发出第四代ISC技术，首次在内蒙古自治区鄂尔多斯唐家会矿区实施了ISC技术工业化示范项目，主要采用高温、高压、纯氧气化、可控的地下多次点火等技术，保持连续稳定生产，提高了ISC项目合成气生产的稳定性和经济性，取得重大成功，初步具备大规模推广的条件。该项目日产混合煤气21.2万立方米，其中氢气占19%、甲烷占18.4%。
  工业化生产要求有持续稳定的产品气产出，但从以往各处煤炭地下气化场地试验的报告来看，普遍存在“三个不稳定”，即产气量不稳定、可燃组分不稳定、热值不稳定。