Метод газификации твердых топлив в псевдоожиженном слое под давлением был разработан в лаборатории ИГИ АН СССР в начале 60-х годов [25] и в последние три года был успешно про­верен на установке производительностью 1000 м³ газа в час. В этом методе устраняются ограничения по интенсификации про­цесса, нет повышенного уноса топлива и нестабильной структуры слоя, не нужны большие габариты аппаратов, присущие процес­сам в псевдоожиженном слое при атмосферном давлении.

Были изучены гидравлические условия создания нормального псевдоожиженного слоя при разных давлениях, исследованы массо- и теплообмен в нем и особенности протекания химических ре­акций при высоких давлениях. Установлено, что при увеличении давления постоянная степень расширения слоя сохраняется путем увеличения массового расхода дутья пропорционально квадрат­ному корню из давления. В этом случае за счет увеличения вре­мени контакта (независимо от влияния концентрации реагентов на скорость реакции) обеспечивается завершенность процесса, соот­ветствующая таковой при атмосферном давлении. Дополнительные возможности интенсификации процесса в псевдоожиженном слое под давлением определяются кинетикой газообразования, в основ­ном за счет роста массовой концентрации реагентов.

На укрупненной лабораторной установке производительностью по газу 6 м³/ч была исследована газификация Ирша-Бородинских бурых и других углей в псевдоожиженном слое под дав­лением до 2 МПа на паро-кислородном и паро-воздушном дутье при постоянной степени расширения слоя. Интенсивность процес­са увеличивалась примерно пропорционально квадратному корню из давления. Был сделан вывод о возможности достижения ин­тенсивности процесса 10000—12000 кг/(м²-ч) в промышленных газогенераторах в псевдоожиженном слое при газификации мел­козернистых углей (до 10 мм) под давлением ≈2 МПа. При про­верке разработанного метода на опытно-промышленной установке производительностью 1000 м³ газа в час при газификации Ирша-Бородинских углей на паро-воздушном дутье этот вывод подтвер­дился. При ≈1 МПа и крупности угольных частиц 5—7 мм ин­тенсивность газификации составляла 5280 кг/(м²-ч) с получением газа надлежащего качества.

Особенностью нового метода газификации горючих сланцев, разработанного ВНИИПС вместе со сланцевыми газохимкомби­натами [26] является учет свойств прибалтийских сланцев — их способности к битуминизации при медленном нагревании в интер­вале 350—400°С, высокого выхода легкоплавкой золы, наличия карбонатов (что требует затрат тепла на их разложение), пере­хода до 65% органической массы в жидкие продукты и др. В га­зогенераторах, созданных по этому методу, четко разграничены зоны полукоксования сланца и газификации полукокса. В шахте полукоксования обеспечивается равномерное нагревание сланца путем ввода газообразного теплоносителя в центральную часть с направлением движения газа от центра к периферии или в пе­риферийную часть с направлением движения газа к центру шах­ты. Теплоноситель подготавливают в специальных устройствах, встроенных в генератор или расположенных отдельно. Газифика­цию полукокса проводят на воздушном или паро-воздушном дутье.

Длительная промышленная эксплуатация действующих слан­цевых газогенераторов, модернизированных на основе этого ме­тода, показала значительное улучшение показателей газифика­ции: производительность возросла в два раза, сократился обслу­живающий персонал. В настоящее время сооружается такой га­зогенератор производительностью 1000 т в сутки.

Целью работ по каталитическому метанированию газов, вы­полненных в ИГИ АН СССР [27], являлось повышение теплоты сгорания водяного газа без предварительной подготовки его со­става (до Н₂:СО = 3:1). Лабораторные исследования механизма метанообразования показали, что основные реакции — синтез метана и конверсия оксида углерода — протекают с разной интен­сивностью. Реакция конверсии СО является поставщиком водо­рода для синтеза метана, что позволяет в определенных условиях вести метанирование газовых смесей, содержащих нестехиометрическое соотношение основных реагентов, например водяного газа. Опыты, проведенные на газовых смесях с соотношением Н₂ : СО == 1:1 и 1,5: 1 показали, что в этом случае оптимальными условиями для метанообразования являются использование ни­келевого катализатора (10% Ni на А1₂О₃) при 280—350 °С и объемной скорости подачи газа 6000—15 000 ч^-1. Потеря активно­сти такого катализатора наступила через 30 суток. Выводы лабо­раторных исследований проверяли на заводской опытной установке производительностью по водяному газу 25 м³ в час. Избыточное тепло отводили путем циркуляции газа. Меняя кратность цир­куляции, регулировали не только количество отводимого тепла, но и тепловыделение в слое как результат изменения концентра­ции активных компонентов в газовой смеси. Опыты показали воз­можность организации промышленного процесса метанирования водяного газа. После отмывки от СО₂ теплота сгорания получен­ного газа составляла 27300—31500 кДж/м³.