煤的化工工藝的發(fā)展

張文祖（神木富油能源科技有限公司 陜西 榆林 神木 719319）

70年代后，隨著石油化工的迅速發(fā)展，煤化工的發(fā)展便退之其次，但是，近年來，石油供應(yīng)的緊缺和市場(chǎng)原油價(jià)格的不斷增長(zhǎng)，石油化工行業(yè)不斷的受到挑戰(zhàn)，煤化工產(chǎn)業(yè)重新被國家重視，因而，出臺(tái)了一系列支持政策，煤化工行業(yè)得到了迅速發(fā)展，但是煤化工產(chǎn)品的發(fā)展前景并沒得到足夠的認(rèn)識(shí)，存在一些重復(fù)建設(shè)、資源浪費(fèi)等現(xiàn)象，為國家的經(jīng)濟(jì)資源帶來了嚴(yán)重影響。

一、煤化工產(chǎn)品的發(fā)展

我國的石油資源一直處在短缺狀態(tài)，而使用石油工藝產(chǎn)品的方面卻很多，石油工藝產(chǎn)品已不能完全滿足社會(huì)發(fā)展的需求，從而衍生出了煤化工產(chǎn)業(yè)。煤產(chǎn)量相對(duì)比較豐富，而且煤化工工藝產(chǎn)品也能夠在部分程度上代替石油工藝產(chǎn)品。由煤化工產(chǎn)品為主要原料，利用化學(xué)方法將其進(jìn)行轉(zhuǎn)換成煤油、煤氣或其他各類煤制化學(xué)品等，能夠代替一部分石油能源。對(duì)于煤油來說，對(duì)制作的資金和技術(shù)要求相對(duì)高，而且還會(huì)資源浪費(fèi)。國家對(duì)煤油的控制具有較高的要求，生產(chǎn)流程長(zhǎng)、工藝繁瑣，制作較復(fù)雜，發(fā)展緩慢。若以甲醇為生產(chǎn)原料制作煤氣，所需的資金少，工期短，因此得到了良好的發(fā)展。但是液化氣的價(jià)格不斷上調(diào)，相關(guān)的煤氣制作項(xiàng)目也在增多，可是目前我國還沒有研制出完整的自制甲烷化技術(shù)，專業(yè)性技術(shù)還需要從外國引進(jìn)，因此，從某種程度上來看，限制了我國的煤氣發(fā)展[1]。

煤化工工藝的多元化產(chǎn)品雖然能代替部分石油產(chǎn)品，降低了石油利用率，也提高了煤礦的利用率。但是將其產(chǎn)業(yè)化卻十分困難。因?yàn)檫@些工藝技術(shù)需要大量的氧氣作為催化劑，而氧氣的成本較高，也使得煤氣化的成本增高。違反了原有控制成本的原則。而且工藝技術(shù)方法具有局限性，對(duì)煤的要求較高，不同的煤利用到不符合的工藝中將不能達(dá)到工藝水平，也無法將煤種進(jìn)行轉(zhuǎn)化，浪費(fèi)煤礦資源也阻礙了煤氣的發(fā)展。

二、煤化工工藝的多元化

以煤炭為原料經(jīng)化學(xué)方法將煤炭轉(zhuǎn)化為氣體、液體和固體產(chǎn)品或半成品，再進(jìn)一步加工成一系列化工產(chǎn)品或石油燃料的工業(yè)，稱為煤炭化學(xué)工業(yè)，簡(jiǎn)稱為煤化工。從技術(shù)路線來看，煤化工包括煤焦化、煤氣化、煤液化三個(gè)技術(shù)路線[2]。

1.煤的氣化

煤的氣化主要是將煤漿或煤粉經(jīng)過氧化、凈化后形成合成氣。煤氣化技術(shù)是煤化工項(xiàng)目的龍頭。煤氣化技術(shù)若按爐型分，主要有固定床、流化床、氣流床三種。煤漿氣化這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)工業(yè)化，為合成氨和甲醇工藝提供了應(yīng)用原料，也是間接液化的基本原料[3]。

2.直接液化

煤直接液化，煤液化方法之一，將煤在高溫、高壓、氫氣環(huán)境下的反應(yīng)器內(nèi)，由氫氣和催化劑作用通過加氫裂化轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w燃料的過程，因過程主要采用加氫手段，故又稱煤的加氫液化法。

3.煤的焦化

煤的焦化包括煉焦和低溫干餾兩方面。這兩方面產(chǎn)的焦炭和半焦，是工業(yè)生產(chǎn)的必需材料，是社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)材料。不論煉焦還是低溫干餾產(chǎn)生的副產(chǎn)物煤氣和煤焦油均可再次加工提取，轉(zhuǎn)化成生產(chǎn)生活中所需的苯、油品等。特別是煤焦油通過利用煤氣中的氫，在催化劑的作用下，反應(yīng)生生成液體燃料，提升了煤的有效利用率。

三、煤化工工藝特點(diǎn)

1.產(chǎn)業(yè)優(yōu)化集成聯(lián)產(chǎn)

優(yōu)化產(chǎn)業(yè)整體發(fā)展，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)集成聯(lián)產(chǎn)；一種煤炭技術(shù)的經(jīng)濟(jì)效益的最大化，并不是每個(gè)分系統(tǒng)的效益最優(yōu)化，從整體、全局出發(fā)，將多種新型的煤化工進(jìn)行技術(shù)整合、技術(shù)優(yōu)化集成后，不但可以實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)總體經(jīng)濟(jì)效益，還使得多種工藝的硬件及軟件資源的優(yōu)化配置和共享，同時(shí)降低了基礎(chǔ)建設(shè)投資，提高系統(tǒng)的過程效率，從而實(shí)現(xiàn)從原料煤炭到各種化工和能源產(chǎn)品的煤炭資源利用過程的經(jīng)濟(jì)效益的最大化。

2.資源合理梯度利用。

合理利用煤炭資源、充分體現(xiàn)煤炭?jī)r(jià)值；雖然煤炭在我國存儲(chǔ)量比較大，但是煤炭畢竟是十分寶貴的一種不可再生資源，通常而言，煤炭作為化工原料驚醒深加工，其產(chǎn)生的價(jià)值要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于直接作為燃料利用的價(jià)值，因此，為使煤炭資源得到有效的利用，應(yīng)優(yōu)先考慮用煤炭生產(chǎn)利用價(jià)值高、附加值高的產(chǎn)品。

3.生產(chǎn)高效環(huán)境友好

做到環(huán)境更加友好，就要求技術(shù)先進(jìn)可靠、產(chǎn)品適銷對(duì)路；生產(chǎn)效率高、環(huán)境污染少、經(jīng)濟(jì)效益好。沒有一種煤炭技術(shù)的轉(zhuǎn)化不排放污染物，但為了保護(hù)人類生存的環(huán)境，和滿足日益嚴(yán)格的環(huán)保要求，在工藝設(shè)計(jì)時(shí)，必須增加適合工藝 的環(huán)保設(shè)施和措施，盡量達(dá)到污染物轉(zhuǎn)化、回收利用，或者對(duì)污染物進(jìn)行減量化、資源化、無害化處理，最終做到近零排放或達(dá)標(biāo)排放。因而，新型煤化工集成多項(xiàng)煤化工工藝，不僅有利于實(shí)現(xiàn)污染物的集中、綜合治理，大大降低環(huán)保成本，而且容易做到以廢治廢，甚至可能變廢為寶。

結(jié)論

綜上所述，煤化工工藝的發(fā)展很多元化，而且各種工藝之間的操作方法和工藝特點(diǎn)也存在不同差別，隨著工業(yè)科技的不斷發(fā)展，煤化工工藝還需要進(jìn)一步的研究，并且需要了解各方面的深度和具體操作手法，引進(jìn)國外先進(jìn)科技技術(shù)，研發(fā)出更全面的煤化工工藝技術(shù)，更好的促進(jìn)煤化工工藝技術(shù)的發(fā)展。

[1]孟冬冬.論當(dāng)代煤化工廢水處理工藝的現(xiàn)狀及發(fā)展方向[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2011，05（04）:44.

[2]陳啟文.煤化工工藝[M].化學(xué)工業(yè)出版社,2009.

[3]方林木.煤基多元料漿替代重油制合成氣的工業(yè)化技術(shù)開發(fā)[D].浙江工業(yè)大學(xué)，2008.