煤的基本化工過(guò)程與污染特點(diǎn)研究

宗振宇

【摘 要】伴隨我國(guó)高速發(fā)展的工業(yè)化進(jìn)程，使得能源的需求也在逐漸擴(kuò)大，因?yàn)槲覈?guó)目前的石油資源還相對(duì)缺乏，所以主要能源還是以煤炭為主。而煤化工產(chǎn)業(yè)能夠得以發(fā)展也源于需求的不斷增大，煤化工是以煤作為基本原料，使用科學(xué)的技術(shù)和方式將其進(jìn)行分解，進(jìn)而得到一些能夠利用的產(chǎn)品。煤化工的方法有許多，本文依據(jù)煤干餾、煤制氣、煤制焦這三種方法進(jìn)行分析，并且通過(guò)對(duì)于煤化過(guò)程的污染和特征進(jìn)行研究，從而使得人們建立基本的保護(hù)環(huán)境觀念。

【關(guān)鍵詞】污染特征；煤化工；探究

煤化工指的是以煤作為基本原料，經(jīng)過(guò)化學(xué)加工使得煤轉(zhuǎn)化成固體、液體、氣體燃料和化學(xué)品的過(guò)程[1]。通常包括煤的干餾、液化、氣化、電石乙炔化工和焦油加工等。并且在煤化工的過(guò)程當(dāng)中一定會(huì)產(chǎn)生一些污染物質(zhì)，在當(dāng)前高速發(fā)展煤化工產(chǎn)業(yè)的同時(shí)，人員對(duì)于生產(chǎn)煤化工產(chǎn)品所產(chǎn)生的污染問(wèn)題也非常重視，想要使我國(guó)工業(yè)產(chǎn)業(yè)最終實(shí)現(xiàn)可持續(xù)性的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)環(huán)境的保護(hù)，就一定要加強(qiáng)煤化工所產(chǎn)生污染物的控制和治理。

一、煤化工的方法

（一）煤干餾

目前最為常用的方法就是煤干餾，這種化工方法指的是在沒(méi)有空氣時(shí)，經(jīng)過(guò)加工煤炭，使得煤炭實(shí)現(xiàn)最為科學(xué)的分解。其中粗苯、煤焦油、焦炭都是煤干餾所產(chǎn)生的全新物質(zhì)。能夠在此利用這些物質(zhì)，提升煤炭的使用率。煤在干餾時(shí)，在以下這三種情況當(dāng)中進(jìn)行溫度的控制：低溫干餾、中溫干餾以及高溫干餾[2]。而這三種方法也都各有其優(yōu)點(diǎn)，比如低溫干餾，其回報(bào)高、成本小。不需要任何物質(zhì)的添加，就能夠氣化煤炭，從而生產(chǎn)出焦油和煤油。但是這種方式一般適合較低低的煤，而這種煤正好符合我國(guó)的基本國(guó)情。影響煤干餾的因素有許多，這就需要我們一定要提升煤炭的煤化率，確保煤化的質(zhì)量。同樣干餾的方式對(duì)于鍋爐也有比較高的要求，通常我們是使用立式爐、氣流內(nèi)熱式爐以及沸騰床干餾爐。與現(xiàn)代的高新技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，從而有效調(diào)整。

（二）煤制氣

煤制氣是一個(gè)煤化的過(guò)程，一般是指以煤作為基本原料，接著經(jīng)過(guò)加壓并且氣化之后，脫硫提純所制的的一個(gè)含有可燃組分的一種氣體。煤制氣的過(guò)程當(dāng)中一定要添加一些氫氣和氧氣，進(jìn)而輔助制氣的工作。并且在制氣時(shí)，需要確保高溫的環(huán)境，不斷加熱鍋爐，進(jìn)而保障全部煤化過(guò)程為一個(gè)正常供應(yīng)。基本條件下，跟多氣體都會(huì)和煤發(fā)生反應(yīng)，而反應(yīng)的基礎(chǔ)條件為高溫。制作煤氣也是非常復(fù)雜的，為此我們一定要加強(qiáng)相關(guān)影響因素的研究，對(duì)那些不利因素進(jìn)行控制，使其在整個(gè)制氣過(guò)程中是非常重要的因素。煤氣制氣時(shí)，煤的化學(xué)活性和反應(yīng)性能都會(huì)體系出來(lái)，為此我們就要加大相關(guān)因素的分析力度，進(jìn)而確保該工作能夠順利展開(kāi)。當(dāng)然在煤氣制氣時(shí)還會(huì)產(chǎn)生許多污染物質(zhì)，在這個(gè)過(guò)程中我們也要有效的解決和控制這些污染物。

（三）煤制焦

煤焦化就是分解、分化煤的整個(gè)過(guò)程。當(dāng)然焦化是要求一定條件的，一方面要求在加熱的時(shí)候把煤放在沒(méi)有氧氣供應(yīng)并且與空氣隔絕的地方進(jìn)行，釋放出化學(xué)物質(zhì)和煤氣。該過(guò)程要以煉焦作為主要目標(biāo)，高溫?zé)捊咕褪瞧渥詈诵牡姆椒╗3]。目前我國(guó)在煉焦時(shí)，一共有兩種方式，分別為機(jī)械煉焦和土法煉焦。其中機(jī)械煉焦能夠使得資源的利用率不斷提高，進(jìn)而提升產(chǎn)量，同時(shí)不浪費(fèi)有效資源；而土法煉焦則是一種較為傳統(tǒng)的煉焦方式，伴隨不斷發(fā)展的科學(xué)技術(shù)，這種方式使用的越來(lái)越少，通常都是借助機(jī)械進(jìn)行完成。而在具體應(yīng)用時(shí)，一定要加強(qiáng)相關(guān)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)與技術(shù)研究。在焦化煤炭的時(shí)候共分為焦炭、半焦和結(jié)焦這三個(gè)過(guò)程。此外，只有確保焦化的溫度，才能最終使得相關(guān)產(chǎn)品的質(zhì)量得到良好保障。

二、煤化工的污染特點(diǎn)

（一）煤制氣工藝

在制氣時(shí)所產(chǎn)生的肺氣基本上都是甲烷、一氧化碳、苯并芘、苯、揮發(fā)酚、氨氣、硫氧化物、談氧化物以及小分子的烴類(lèi)化合物。這些物質(zhì)如果能夠進(jìn)行良好處理，不但可以利用，還會(huì)成為全新的一種資源，為我們循環(huán)利用資源提供了方便。在制氣時(shí)所產(chǎn)生的廢水，將其直接進(jìn)行排放，一定會(huì)對(duì)水系、土壤以及整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。

（二）煤制焦工藝

在煤炭制焦的過(guò)程當(dāng)中一定會(huì)產(chǎn)生一些廢渣和廢氣，在我們對(duì)污染物進(jìn)行研究的過(guò)程中，在高溫加熱的時(shí)候一定會(huì)產(chǎn)生廢氣，這其中就包括二氧化氮、二氧化碳以及一氧化碳。這些溫室氣體會(huì)對(duì)自然的平衡產(chǎn)生嚴(yán)重影響。如果直接將其排放在大氣當(dāng)中或者不能進(jìn)行有效收集，就會(huì)對(duì)整個(gè)自然環(huán)境直接產(chǎn)生影響。煤炭當(dāng)中的雜質(zhì)通過(guò)高溫就會(huì)變成廢渣，就目前來(lái)講，解決廢渣的方法也已經(jīng)被研究出來(lái)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了資源的再利用。

結(jié)束語(yǔ)

我國(guó)的煤炭資源已經(jīng)占據(jù)世界的15%，這就決定了我國(guó)已經(jīng)是以煤炭作為主要消費(fèi)能源的國(guó)家[4]。國(guó)內(nèi)發(fā)展煤化工的產(chǎn)業(yè)有助于緩解中國(guó)對(duì)于進(jìn)口原油的依賴(lài)程度，使用較為先進(jìn)的污染控制技術(shù)和潔凈煤技術(shù)，集中的進(jìn)行處理，能夠使得污染物的排放大大減少，與煤炭傳統(tǒng)直接燃燒的方式進(jìn)行比較，能在很大程度上減小污染物對(duì)環(huán)境的危害程度。盡管如此，煤炭化工依然作為主要的污染源，應(yīng)該力求將污染程度降到最低，控制資源容量、環(huán)境、生態(tài)的容量均在可承受的范圍之內(nèi)。還要特別重視三廢處理的集成技術(shù)和高新技術(shù)的發(fā)展，尤其是在經(jīng)濟(jì)效益、資源的循環(huán)利用、生產(chǎn)清潔以及原位減排的方面，建立健全更為量化的評(píng)價(jià)體系，進(jìn)而走出一條可持續(xù)性發(fā)展的產(chǎn)業(yè)化途徑和技術(shù)路線(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]袁鐵江，胡克林，關(guān)宇航等.風(fēng)電-氫儲(chǔ)能與煤化工多能耦合系統(tǒng)及其氫儲(chǔ)能子系統(tǒng)的EMR建模[J].高電壓技術(shù)，2015，41（7）：2156-2164.

[2]胡山鷹，陳定江，金涌等.化學(xué)工業(yè)綠色發(fā)展戰(zhàn)略研究：基于化肥和煤化工行業(yè)的分析[J].化工學(xué)報(bào)，2014，（7）：2704-2709.

[3]劉暢，毛戰(zhàn)坡，王世巖等.煤化工行業(yè)規(guī)劃水資源論證需水量核定相關(guān)問(wèn)題的探討——以甘肅省煤化工產(chǎn)業(yè)布局規(guī)劃為例[J].中國(guó)水利，2015，（5）：29-32.

[4]現(xiàn)代煤化工有更好技術(shù)選擇？乙炔法新工藝單位綜合效益優(yōu)勢(shì)突出[J].中國(guó)環(huán)境科學(xué)，2016，36（4）：1026.