煤炭高效清洁转化技术是国内煤化工今后发展的重要方向,特别面对目前国内焦化行业产能过剩,独立焦化企业因上下游产业制约严重等问题,正在探寻新思路、新技术,寻求破解途径,而利用过剩焦炭产能制备气化用焦,直至生产LNG,延长焦化企业产业链,提高竞争力是目前煤化工发展的重要方向。在目前诸多的煤气化研究中,对气化用焦的气化性能研究鲜有报道。本文在综述了国内外有关煤焦气化反应研究进展基础上,对煤气化反应机理进行了深入分析论述。实验分别采用瘦煤、肥煤、1/3焦煤和气煤几种典型炼焦煤在10kg实验焦炉中进行制备焦炭的炼焦实验,对所得焦炭试样在微型固定床气化反应实验装置上进行了焦炭与水蒸气的气化反应特性的探索研究,同时研究了焦炭粒度和水蒸气流量等工艺条件对气化反应特性的影响规律。结果表明,随着焦炭粒度的减小,在反应温度为1000℃,同一时间条件下瘦煤焦炭或肥煤焦炭的碳转化率呈现出增加趋势,并在190min后转化率趋于稳定;在一定的反应时间条件下,随水蒸气流量增加,碳转化率也呈增加趋势,在达到200min时,碳转化率也趋于稳定。在实验中,为进一步调整气化反应装置实验条件,研究了焦炭粒度小于3mm、水蒸气流量大于1.5ml/min时,可以消除反应过程中的内扩散和外扩散对焦炭气化反应特性的影响;另外,为进一步探索不同煤种在不同温度下的气化反应特性,实验研究了在相同的气化条件下原煤的变质程度对气化反应的影响;并得到炼焦煤的煤质变质程度越低,其焦炭的气孔平均直径会逐渐升高,气孔率会逐渐增大,对应的焦炭反应性也逐渐增大,气孔壁平均厚度逐渐减小,其与水蒸气的气化反应性也越好;随着气化温度增加,各种炼焦煤所制备的焦炭的碳转化率呈增加趋势,表明在本实验条件下焦炭与水蒸汽的气化反应属于化学反应控制。为进一步研究气化反应机理,实验借鉴前人对煤气化反应动力学模型的研究工作,进行了不同炼焦煤所制备焦炭与水蒸气的气化反应动力学研究,得到了活化能和指前因子。实验分析得出均相模型在此实验装置和一定的气化条件下能够更好的描述整个气化反应过程,而收缩未反应芯模型和随机孔反应模型均受到实验条件和模型的限制在模拟整个反应过程时有一定的局限性,最后计算瘦煤焦炭活化能为115.2kJ.mol-1、肥煤焦炭104.6kJ.mol-1、1/3焦焦炭89.6kJ.mol-1、气煤焦炭70.0kJ.mol-1。另外,为进一步探究出添加一定比例的长焰煤对气化反应特性的影响在气煤中配入8%的长焰煤,而长焰煤的配入降低了气煤焦炭的气化活化能,使焦炭更容易气化。