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随着煤气化技术的广泛应用，气化过程中煤中污染元素的迁移转化成为研究的热点，其中氮(N)的迁移转化是重要的研究方向之一。研究煤气化过程中氮的转化机理，具有重要的应用背景和学术价值。
本文在四喷嘴对置式气流床气化炉热模实验装置中，建立了取样检测方法，分别进行了煤的含氮模型化合物混合物燃料和水煤浆气流床气化过程中氮的转化机理研究；对气化过程中N的迁移转化涉及到的基元反应，进行了敏感性分析；通过流程模拟，分析了工业气化系统和净化系统中氨的分布。主要研究内容如下：
(1)将煤的含氮模型化合物吡啶配入含氮量可忽略的化石燃料柴油中，模拟煤中氮的存在形式，构建了气体吸收及分析检测方法，考察了含氮量1.0～3.0％的混合燃料在四喷嘴对置式气化炉中气化时，不同氧燃料比对气化室出口NH3生成率的影响，并探讨了主要气体组分的生成对NH3生成的影响。结果表明，在氧燃料比0.9～1.7Nm3/kg范围内，NH3生成率存在最大值，CO2增加和H2的减少不利于NH3的生成。
(2)分别以模型化合物混合燃料和水煤浆为原料，氧气为气化剂，采用水冷取样管和分析设备对气化炉中气体进行即时取样分析，考察了在四喷嘴对置式气化炉中气化时，氧燃料比、氧碳比和水对HCN、NH3、NO和N2轴径向浓度分布的影响。结果发现两种原料有相似的实验现象，这表明模型化合物混合燃料可较好的模拟煤中氮的存在形式，弥补了用单一模型化合物实验的环境差异，减少了干扰因素，便于考察条件变化带来的影响，是一种合理简化的研究方法。本文根据实验结果并结合煤中氮热解、气化方面的文献资料，较为详尽地探讨了煤中氮的迁移过程和影响因素，基于水煤浆气化反应特性和流场结构，提出了气流床气化过程煤中氮的转化过程(5-1)～(5-4)。
(3)针对重要氮污染物HCN的生成与转化，应用Kintecus软件，对反应系统中涉及到的基元反应，进行了敏感性分析，弥补了实验中无法对自由基进行跟踪检测的缺憾，验证了实验结论，总结了有助于HCN生成、消减和向无害化N2转化的反应。研究提出了基于自由基和基元反应的HCN生成和转化机理
(4)用Aspen Plus化工流程模拟软件，对多喷嘴工艺中的气化洗涤和变换系统进行了模拟，结果与工业运行情况接近，证明选用的物理模型可靠。根据模拟结果和生产运行情况，对多喷嘴和德士古气化制甲醇工艺进行了比较，分析了铵盐影响生产的原因。