王 冀，孔令学，白 进，李怀柱，郭振兴，白宗庆，李 文

(1.中国科学院山西煤炭化学研究所 煤转化国家重点实验室，山西 太原 030001；2.中国科学院大学，北京 100049)

0 引 言

能源是社会发展和经济增长的重要推动力，我国能源的特点是“富煤、贫油、少气”[1]。我国作为世界上最大的发展中国家，也是世界上最大的能源消费国，预测到2050年，煤炭占全国化石能源消费的比重仍然维持在50%以上[2]。此外，煤炭作为我国传统的能源来源，在我国一次能源消费中仍占据主导地位，因此我国以煤炭为主的能源结构在短期内不会改变[3]。此外，我国石油和天然气的对外依存度逐年攀升，2019年我国原油的进口量破5亿t，石油进口量首次突破5 000万t，原油和石油的对外依存度双破70%，进口量居世界首位[4]。同时，我国天然气的对外依存度在2018年超越日本，成为全球最大的进口国[5]。因此，实现煤炭资源的清洁高效利用，不仅对我国的能源安全具有重要意义，还直接影响我国经济和社会的可持续发展。

煤气化技术是煤炭清洁高效转化的核心技术、龙头技术，是发展煤基化学品合成、液体燃料合成、先进的IGCC发电系统、多联产系统、制氢、燃料电池、直接还原炼铁等过程工业的基础，此外煤气化技术可以减少CO2温室气体以及氮氧化物等有害气体的排放，从而实现煤炭资源的清洁高效利用[6-8]。煤气化过程中，煤首先经历热解过程，煤中有机质发生一系列改变，挥发分逸出，形成焦炭和半焦等产物。煤焦颗粒和气化剂通过化学反应将煤或煤焦中的有机质转化为有用气体[9-10]。……