目前,国内外普遍采用的均为单一原料的造气工艺,这些工艺技术成熟、已经广泛应用于化工合成气制备.但面对我国实际情况,单独以天然气或以煤为主要原料的造气工艺都存在流程、设备、投资、成本等方面的具体困难,也必须在下游产品合成前对H<,2>/CO进行调整.因此,急需研究开发具有我国自主知识产权、能够与我国液态燃料合成技术相配套、符合我国资源特点、经济和环保效益良好的通用型台成气制备技术.根据前期的小型实验和模拟计算,课题组提出并申请了采用煤与天然气/焦炉气在高炉中联合气化制备化工合成气的创新项目和"863"项目,以此来尝试生产H<,2>/CO可调范围1~2的合成气.本研究即针对以上思路和工艺路线,分析和借鉴煤-氧制备直接还原气、全氧高炉、COREX、高炉喷吹燃料、煤气发生炉等造气工艺和设备在原料准备、操作条件、合成气成分等几方面具有共性的经验和数据,总结提出研究重点和关键问题,并在实验室通过大量的试验探索,为进一步中试研究提供参考.在实验室建成产气量10~20m<3>/h的热态气化炉实验系统,对比研究制备合成气过程中多种因素对火焰区温度场、合成气成分的影响,如氧气与天然气入炉枪位,气化炉外加热温度,CH<,4>/O<,2>和H<,2>O/O<,2>的供气配比、流量、预热方式,床层高度和煤种等,从而为我们控制高温火焰区温度、选择煤种、确定操作参数等难题的解决提供思路,并为中试方案的流程、炉型、喷枪结构等设计工作提供依据.试验结果主要说明了(1)天然气与氧气避免直接燃烧,在入口处要分开一段距离以便天然气先期裂解和气化.而且,试验证实天然气的入口位置环境温度要保证在900℃以上.(2)有必要对天然气或氧气与水同时预热送入炉内,但二者的预热方式对火焰区温度和合成气成分影响不同,而且H<,2>O/O<,2>的值对在0.25较适宜.(3)气化炉外加热温度越高就越有利于气化反应.(4)采用阳城无烟煤比焦碳更有利于联合气化,其温度调节范围大,合成气成分更优化,容易达到H<,2>/CO=1~2、H<,2>+CO=95％的实验指标.(5)同种炉料的床层高度1500mm优于1200mm,床层高则其温度变化趋于平缓、设备易于维护,合成气的裂解与气化反应时间相对延长、成分更优化.本研究对中试高炉的工艺设计和操作参数有一定的参考价值,并对采用高炉系统进行联合气化具有启示作用.