美刊报道:美国积极发展煤气
【美国《今日世界》11月号文章》题:为减低对石油的依赖美国积极发展煤气
美国田纳西州的孟菲斯市到1985年时,可能许多工厂都改用煤气。不久以后,还会有别的城市作同样的改变。由于煤气用途广泛,美国可用其供应充足的煤制成煤气,以之代替进口的燃料油及日益减少的天然气资源。
孟菲斯市工业燃料气体示范计划的主管人说,到了1985年,在该厂投人生产之后,他们出售的这种合成气体,价钱就和孟菲斯各厂家现在购买进口燃料油的价钱一样——大约每100万英制热单位的价钱是五至七美元。到那个时候,燃料油的价格可能比现在高一倍。而天然气的价格,由于政府取消价格管制,也会大为提高,可能比现在每百万热单位两美元的全国平均价格高得多。
煤气化厂的投资费用很大,但据美国能源部米尔士博士的意见,也和开发新天然气资源差不多,可能还要低些。而且新的天然气资源是愈来愈难找了。
现在美国消耗的能量,有25%是来自天然气,不过按现在消耗速率计算,已探明的可开采天然气资源大概只能供十年之用了。
孟菲斯市将要生产的“中热量”煤气,每立方公尺的发热量大概是天然气的三分之一或一半。另外一些地方也在试验新方法来制造“高热量”合成煤气,即甲烷,这是和天然气难以区别的气体燃料。
有人也在试制“低热量”煤气,这种煤气的发热量约为天然气的十分之一。
中热量煤气是一氧化碳和氢的混合物,煤在煤气发生炉中与氧和蒸汽一起受高压和高温加热就会产生这种煤气。这种生产过程比生产高热量煤气或煤液更为简单。这两种产品通常都是用中热量煤气再加工制成的。中热量煤气由于发热量不高,通过全国管道系统作长距离输送就显得不经济。但这种煤气如能就地生产供附近使用,还是可和进口的燃料油甚至天然气竞争的。
加利福尼亚州史丹佛研究所统计,美国大约有八十个城市也和孟菲斯市那样,都有可能在工业上使用中热量煤气。中热量煤气也可以用于“联合循环”,以生产电力,同时生产蒸汽和热以供工业使用。
中热量煤气也可以制成别的产品,它可代替石油作为基本材料,制造许多化学品和塑料。
但转用煤气的一项重要原因是供应有保证,基于这样的考虑,1980年初能源部决定和孟菲斯市煤水电公司合作进行一项计划,在密西西比河畔的24家大工厂附近修建一所煤气化厂。
这些厂的目的是要表明可以在不同规模上以不同的技术用煤来制造煤
气。
科学家懂得煤的气化技术已经有两百年了。大概有14个国家已经使用“第一代”方法制造煤气。美国正在等待施工的唯一商用规模的煤气厂——北达科他州的美国自然资源集团——事实上将会使用较旧的鲁奇法来生产,每天准备生产390万立方公尺的高热量优质煤气,供家庭及工业使用。
但目前吸引大量投资的却是更有效率的“第二代”技术,用新技术生产可以较经济,因而更能与别的燃料竞争。而最重要的一点是,新方法所用的原料就是美国出产的煤。举例说,鲁奇式煤气发生炉可以气化美国西部各州所产的煤,但不能气化东部各州大量蕴藏的“粘结性煤”。东部出产的煤一经加热就会在表面粘结而成块状,这样就把机器堵塞无法运转。防止粘结办法之一,是使煤先以蒸汽处理,但最重要的还是使煤在加热时不断快速地运动。
孟菲斯厂是使用“液化炉床”法。此法是先把煤打碎成玻璃弹子般大小,然后将气体喷入,煤即熔化而起泡,象浓汤一样,因而不会粘结。这种新技术是芝加哥煤气技术研究所发明的。这间厂到1985年开始生产以后,每天将可以把3100吨粘结煤转化成436万立方公尺的中热量煤气。
另一种生产中热量煤气的煤气发生炉正在设计中,准备在肯塔基州的一间大厂内修建。这个炉由格雷斯公司设计,将使用第二代的“夹带炉床”式煤气发生炉以防止粘结。在这个“夹带炉床”中,粉状的煤被一股热气快速带走,在这过程中温度很高。
这是德士古公司始创的,曾在加利福尼亚州一个试验工厂中进行试验。
还有一个英美合作的计划是设于英国利塞赫的试验性工厂。采用的是混合法,先将煤作部份燃烧使煤进行炭化,以此消灭其挥发性物质,避免粘结。然后再将炭气化以取得煤气。在炭化过程中,每吨煤还可产生一桶油。
“高瓦斯”法是另一种生产高热能煤气的方法。由于天然气产量渐减,这种高热量煤气甚为需要。
这种生产方法正在芝加哥一间试验性工厂中进行示范,目前每天生产四万立方公尺煤气。
还有一些生产中热量和高热量煤气的“第二代”方法,正在由能源部和工业界合作进行试验。
美国政府也正在支持一些先进的“第三代”技术,这些新技术仍然在实验室研究的阶段。
美国能源部矿物燃料处处长福密治先生说:“我们把煤的气化计划——包括研究、发展和商业性应用——看作我们不再依赖外国石油的努力之一。”

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