我国是富煤国家，发展洁净煤技术，高效清洁地利用煤炭资源，对于促进能源与环境协调发展，满足国民经济快速稳定发展需要，具有极其重要的战略意义。煤气化作为洁净煤技术的重要组成部分，具有龙头地位。

煤气化技术是煤化工的关键技术。煤气化过程是以煤或者焦煤为原料，以氧气（包括空气、富氧和纯氧）、水蒸气以及二氧化碳为气化剂，以煤在氧化放热时产生的高温为热源来完成煤的气化反应，以达到将煤或者焦煤转化为所生产需要的气体混合物——粗煤气的目的。煤气化过程一般包括煤的燃烧（氧化）、热解和气化反应，煤的热解是煤由固相转化为固、液、气三相产物的过程，而煤的燃烧和气化反应则可分为非均相气-固反应和均相的气相反应两种反应类型。

煤气化技术包括备煤技术、气化炉技术、气化后工艺技术三部分，其中气化炉技术是煤气化技术的核心。煤气化技术经过几十年的研发发展，各种煤气化技术层出不穷，大体上可以分为三类：固定（移动）床气化技术、流化床气化技术和气流床气化技术。固定床气化技术有常压固定床水煤气气化炉、固定床熔渣气化炉、碎煤固定床固态排渣气化炉；流化床气化技术有恩德炉、灰溶聚气化炉、U-GAS气化炉、输送床（KBR）气化炉、K-T炉；气流床气化技术可以分为水煤浆气化技术和干粉煤气化技术，水煤浆气化技术有GE水煤浆气化炉、四喷嘴水煤浆气化炉、多元料浆气化炉、E-GAS气化炉，干粉煤则有Shell气化炉、GSP气化炉、航天炉、两段炉。

应根据煤种、所需产品、自然条件等因素因地制宜地选择使用煤气化技术。水煤浆是具有一定粒度分布的煤粉、水和添加剂组成的煤基流体，具有流动性良好、稳定性可靠、储运安全方便、输送可靠简便等优点，既可作为代代煤的清洁燃料，又可作为气化使用的原料。水煤浆作为气化原料，具有技术先进、运行成熟可靠、单炉生产能力高、投资运行费用低和国产化程度高的优点，主要用于我国煤化工行业的甲醇、合成氨、烯烃、煤制油等，具有广阔的发展空间和市场前景。水煤浆进料气化是最成熟的气流床气化技术，是采用湿法进料的液态排渣高温气化技术，煤与气化剂在气化炉中并流接触进行气化过程。水煤浆气化技术对煤种适应性广，但对煤种要求高，尤其对煤的成浆性要求苛刻。

中国的水煤浆气化技术是在对引进技术吸收消化过程中发展起来的，尤其是通过国家重点科技攻关，结合引进技术的工业实践，逐步形成了一套创新的研究开发方法，建立起系统的水煤浆气化理论，成功地开发出具有中国特色的水煤浆气化技术，这些成果必将为中国传统产业的改造提升和清洁能源的发展应用提供可靠的技术支撑，同时也将进一步带动洁净煤技术领域相关技术的进步与发展。水煤浆技术是是国家洁净煤技术发展中的重要方向，在目前环保政策以及能源结构调整背景下，符合国家节能减排的形势和政策导向。

2. 研究的基本内容与方案

完成年产100万吨甲醇工厂的水煤浆气化及净化工艺设计，通过了解煤气化及煤净化技术的各种合成、纯化工艺，进行合成工艺的物料及热量平衡计算，掌握主要设备设计及选型的方法和步骤，对气化工艺中使用的文丘里洗涤器进行详细的设计计算并初步估算文丘里洗涤塔的捕集效率，以及净化工艺中使用的脱硫塔进行详细计算和设计。完成的主要任务及要求有：

（1）、通过阅读相关文献和书籍，掌握煤气化及煤净化技术的各种合成、纯化工艺，重点掌握水煤浆气化技术的各种气化炉技术，确定技术方案，并筛选收集各步工艺衡算所需数据。

（2）、根据搜集的工艺衡算数据对煤气化及煤净化工艺过程进行物料及热量平衡计算。

（3）、对煤气化及煤净化工艺过程中的主要设备进行设计及选型。

（4）、对煤气化工艺中涉及的文丘里洗涤器和净化工艺中涉及的脱硫塔进行详细计算和设计，并初步估算文丘里洗涤器的捕集效率。