针对目前我国大批低质煤由于水分高、热值低，难以充分利用这一现状，中国科学院山西煤炭化学研究所开发出超临界水反应器，实现高含水量褐煤连续制氢，为低质煤的利用开辟了新途径。该所自主设计的反应器煤处理量为2kg/h，目前科研人员正在设计更大规模的反应器，将使处理量达到100kg/h。
据介绍，该反应器利用超临界水作为低质煤制氢反应介质，采用连续进料方式，将含水率20%～50%的褐煤或泥煤加水配成水煤浆，再加入氧化钙和氢氧化钾，在650℃完成水煤气变换反应，实现褐煤低温固、液、气分离。产生的富氢气体中含75%氢气，一氧化碳仅为1%，氢气产量为460mL/g。
由于反应介质为水，成本低且易获取，因此该反应器可用于高含水量的煤种，反应器内热量和水可循环使用，实现能量综合利用。以氢氧化钾为催化剂可降低反应温度、提高效率，氧化钙可以吸收反应生成的二氧化碳和二氧化硫，对气化和水煤气变换反应起促进作用，避免了环境污染。据了解，我国煤炭资源中优质煤炭仅占一半左右，其余为褐煤、泥煤等低质煤资源，褐煤由于发热量低、水分高、挥发分高、灰分多，远距离运输不便，通常被认为是劣质燃料，主要用于坑口电站燃烧发电，能效低且环境污染严重。而常规的煤气化技术对煤质要求较高，而且需要经过多个反应实现水煤气变换，过程复杂。含水量高的褐煤采用常规煤气化技术必须经过干燥过程，耗能较大，很多高水分褐煤、泥煤难以得到利用，造成资源浪费。
超临界水对有机物有较高的溶解能力，难溶解煤中灰分等无机物，因此褐煤热解产生的有机物能迅速溶剂化并与灰分分离。利用超临界水作为低质煤制氢介质，可以免去干燥过程，煤的热解、气化、净化、变换和分离过程在同一个反应器中可同时完成，工艺过程简单。由于我国煤炭储量较为丰富，因此在未来相当长的一段时间内，煤气化仍然是大规模制氢的主要方法，连续超临界水反应器法有望成为未来广泛应用于低质煤的清洁、高效的规模制氢途径。bmcqnE6p