關(guān)于探析煤化工技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及其新型技術(shù)研究

王國(guó)嬌

摘要：世界各國(guó)的能源利用逐漸朝著多樣化的趨勢(shì)發(fā)展，許多國(guó)家都在煤化工技術(shù)投入大量的資金及人力進(jìn)行深入的研發(fā)，以促進(jìn)本國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。煤炭資源雖然是世界上存儲(chǔ)量最大的化石燃料，但是經(jīng)過(guò)兩千多年的開(kāi)采后，特別是百年來(lái)的工業(yè)化發(fā)展使得其可用儲(chǔ)量逐漸減少。同時(shí)，由于對(duì)煤炭資源的粗放式利用，更是加劇了能源的危機(jī)。為了經(jīng)濟(jì)發(fā)展的可持續(xù)性，我們要加大對(duì)煤化工技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：煤化工技術(shù);發(fā)展現(xiàn)狀;新型技術(shù)

1煤化工技術(shù)的發(fā)展

煤化工技術(shù)主要是指以煤作為原材料，對(duì)煤材料進(jìn)行化學(xué)加工，加工以后把煤轉(zhuǎn)化為液體燃料、氣體燃料、固體燃料等加工技術(shù)。而且還需要對(duì)煤化學(xué)加工以后的煤產(chǎn)品進(jìn)行升級(jí)優(yōu)化處理，這樣做的目的在于使煤制燃料的使用的價(jià)值提高。現(xiàn)在的技術(shù)水平下，煤化工技術(shù)主要分成三種，分別是煤氣化、煤干餾和煤液化。

1.1煤氣化

煤氣化是指使用化學(xué)原料進(jìn)行碳化學(xué)處理，需要經(jīng)過(guò)高溫環(huán)境，是其轉(zhuǎn)化為氣體混合物[2]。在對(duì)碳使用化學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)化氣態(tài)過(guò)程中，主要使用的氣劑為二氧化碳和空氣。化學(xué)分解的同時(shí)，煤原料在熱分解過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生氣態(tài)物，氣態(tài)物也會(huì)和熱碳發(fā)生均相反應(yīng)。

1.2煤干餾

煤干餾在工業(yè)生產(chǎn)中有一個(gè)別名叫煤焦化，對(duì)這種煤進(jìn)行的技術(shù)主要是使煤和空氣進(jìn)行隔絕然后采用強(qiáng)熱分解。焦化的產(chǎn)品非常多，而且在使用中有著很多產(chǎn)品無(wú)法代替的特征。煤化工產(chǎn)品中主要包括氣化產(chǎn)品、液化產(chǎn)品、焦化產(chǎn)品、合成氣化產(chǎn)品等，這些煤化工產(chǎn)品在很多行業(yè)都有著廣泛的使用，包括農(nóng)業(yè)行業(yè)的使用、工業(yè)行業(yè)的使用、醫(yī)藥行業(yè)的使用等。

1.3煤液化

煤液化主要是指將煤原料中包含的有機(jī)質(zhì)進(jìn)行流質(zhì)液體的轉(zhuǎn)換，并且把這樣的煤液化在轉(zhuǎn)換中使用。使煤液化的前景非常大，研究的經(jīng)濟(jì)價(jià)值也非常高。如果在高等院校的煤化工專(zhuān)業(yè)中對(duì)這方面研究，并且能夠使煤液化獲得提升，這個(gè)方面的發(fā)展將是煤化工未來(lái)發(fā)展的方向。

2新型煤化工發(fā)展的意義

2.1對(duì)我國(guó)能源安全保障的作用

目前我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要模式是資源型的發(fā)展方向，這樣的模式下要獲得經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，就需要消耗很大的自然資源，石油資源在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中有著舉足輕重的作用。

2.2新型煤化技術(shù)的研究符合我國(guó)的環(huán)保政策

在我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中，采用的是加工模式，這就需要使用大量的社會(huì)資源。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，這種模式也造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染。新型的煤化技術(shù)和傳統(tǒng)的煤化技術(shù)相比，有著技術(shù)方面的優(yōu)勢(shì)，也更符合環(huán)保的理念。使用新型的煤化技術(shù)，不僅能在煤炭的轉(zhuǎn)化率及煤炭利用結(jié)構(gòu)和質(zhì)量上進(jìn)行改變，還能夠提高產(chǎn)品的附加值，在使用的效率方面獲得提升，這樣就減少了煤炭的污染物排放，使環(huán)境獲得保護(hù)，推動(dòng)煤炭行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

3新型的煤化工技術(shù)

3.1甲醛合成技術(shù)

現(xiàn)階段，甲醛的生產(chǎn)往往是以天然氣作為生產(chǎn)的基礎(chǔ)原材料，但由于我國(guó)天然氣存儲(chǔ)量不足，使得甲醛的生產(chǎn)成本顯得過(guò)于高昂，在這樣的形勢(shì)下，有關(guān)研發(fā)機(jī)構(gòu)嘗試?yán)妹禾縼?lái)進(jìn)行甲醛的生產(chǎn)，從而研發(fā)出了甲醛的合成技術(shù)，如今已成為新興的煤化工技術(shù)的重要成就。使用煤化工工藝合成甲醛的流程主要將焦?fàn)t氣脫硫后，經(jīng)氣柜對(duì)其進(jìn)行壓縮后再次做精脫硫處理，再借助空氣的成分對(duì)其進(jìn)行轉(zhuǎn)化、合成壓縮，進(jìn)而完成甲醛的合成。從產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)看，我國(guó)的甲醛合成技術(shù)發(fā)展已經(jīng)比較成熟，但是甲醛的市場(chǎng)需求量波動(dòng)較大，其市場(chǎng)環(huán)境不夠健全，使得甲醛的生產(chǎn)缺少規(guī)?；a(chǎn)的經(jīng)驗(yàn)，這也就成為這種煤化工的新型技術(shù)發(fā)展的不利因素。

3.2氨合成技術(shù)

我國(guó)的石油及天然氣資源較少，而煤炭資源比較豐富。隨著煤化工技術(shù)的進(jìn)步，以煤炭為基礎(chǔ)原材料的氨合成工廠(chǎng)依然有著發(fā)展的空間。這種煤化工技術(shù)的工藝流程主要包括水煤漿氣化和常壓氣化兩種工藝路線(xiàn)。水煤漿氣化的工藝路線(xiàn)的特點(diǎn)是煙煤作為主要原料，將其制成水煤漿后經(jīng)大型空分設(shè)備供氧氣化，將氮?dú)馀淙牒铣蓺庵校?jīng)催化試劑反應(yīng)后生成氫氣和二氧化碳，再經(jīng)甲醇和液氮脫去其中的雜質(zhì)，再加入氮?dú)夂笾瞥蓛艋铣善骱笕グ钡暮铣晒に嚵鞒獭３旱臍饣肪€(xiàn)常以無(wú)煙煤為原材料，經(jīng)空氣氣化后過(guò)常壓做脫硫處理，然后經(jīng)低壓壓縮后脫去二氧化碳，再經(jīng)凈化、高壓壓縮后去氨合成。如今氨合成的生產(chǎn)廠(chǎng)家的數(shù)量規(guī)模不斷擴(kuò)大，也逐漸向以煤炭為基礎(chǔ)原料的生產(chǎn)方向發(fā)展，未來(lái)有著良好的發(fā)展前景。

3.3煤制天然氣技術(shù)

煤制天然氣的生產(chǎn)工藝要將煤炭氣化而制成合成氣，經(jīng)CO轉(zhuǎn)變及凈化后，再與甲烷產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)后制成天然氣。這項(xiàng)工藝流程在技術(shù)上是比較成熟的，國(guó)內(nèi)目前的研發(fā)重點(diǎn)在于對(duì)氣化技術(shù)做進(jìn)一步改進(jìn)和完善上，煤制天然氣另外一種關(guān)鍵技術(shù)為甲烷化的工藝，我國(guó)目前還沒(méi)有規(guī)?；铣傻墓に嚕浜诵募夹g(shù)還是要從國(guó)外引進(jìn)。

3.4利用煤合成各類(lèi)烴化物

經(jīng)過(guò)科研人員的不懈努力，我國(guó)在利用煤炭來(lái)合成各種烴化物方面取得了顯著的成就，但該技術(shù)還存在一定的不足。雖然能夠?qū)⒓状剂鸦a(chǎn)出烯烴，還只有八到九成的可選擇性，使得產(chǎn)品產(chǎn)出的質(zhì)量及數(shù)量受到一定的影響。

3.5以煤氣化為核心的多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)

在煤化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展中，以煤氣化為中心的多聯(lián)產(chǎn)體系有著多種形式，其特征主要包括：以煤炭作為氣化的原材料，將產(chǎn)出的煤氣制成合成的液體狀原料和燃料，再經(jīng)過(guò)多種產(chǎn)品的工藝流程的集成和優(yōu)化，從而起到降低生產(chǎn)總成本，切實(shí)保護(hù)環(huán)境的作用。我國(guó)在多聯(lián)產(chǎn)的系統(tǒng)方面進(jìn)行了集成系統(tǒng)及核心技術(shù)的研發(fā)，在不久的將來(lái)會(huì)有著廣闊的發(fā)展前景。

4煤化工技術(shù)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)

我國(guó)傳統(tǒng)煤化工發(fā)展較早，但受到環(huán)保政策限制，加之盲目發(fā)展且下游市場(chǎng)低迷，未來(lái)需要走優(yōu)勢(shì)資源整合、淘汰落后產(chǎn)能、集約發(fā)展的道路。而新型煤化工產(chǎn)品作為清潔能源和石油化工替代品，需求空間相對(duì)較大，發(fā)展前景廣闊。鑒于前期發(fā)展過(guò)程中出現(xiàn)的盲目發(fā)展、污染嚴(yán)重、資源浪費(fèi)等問(wèn)題，煤化工在未來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展上，應(yīng)重點(diǎn)圍繞以下方面。

一是優(yōu)化示范工程技術(shù)，創(chuàng)新發(fā)展。當(dāng)前，我國(guó)的現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)仍處于起步階段，大部分關(guān)鍵技術(shù)剛剛工業(yè)化生產(chǎn)，技術(shù)路線(xiàn)和工藝需要進(jìn)一步調(diào)整，未來(lái)應(yīng)重點(diǎn)從加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)體系化、通過(guò)減少資源消耗增加成本優(yōu)勢(shì)、改進(jìn)工藝路線(xiàn)提高能效、減少污染排放等方面創(chuàng)新發(fā)展，實(shí)現(xiàn)首創(chuàng)技術(shù)產(chǎn)業(yè)化。

二是實(shí)現(xiàn)煤炭與能源化工大型化、一體化生產(chǎn)，延長(zhǎng)產(chǎn)業(yè)鏈。目前我國(guó)新型煤化工產(chǎn)業(yè)鏈相對(duì)較短，終產(chǎn)物品類(lèi)少，且產(chǎn)品同質(zhì)化嚴(yán)重，未來(lái)應(yīng)合理結(jié)合煤炭資源狀況和化工技術(shù)知識(shí)，破除產(chǎn)業(yè)格局，跨行業(yè)、跨地區(qū)配置資源，形成煤炭-能源-化工一體化產(chǎn)業(yè)鏈，提高煤化工技術(shù)的利用效果，加速革新?lián)Q代，降低開(kāi)發(fā)及加工成本，加強(qiáng)相關(guān)企業(yè)之間的聯(lián)合，形成新型產(chǎn)業(yè)。

三是推進(jìn)煤化工與關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)的融合發(fā)展。目前，傳統(tǒng)煤化工和新型煤化工均存在資源利用率低的問(wèn)題，未來(lái)發(fā)展將朝向多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)，采取煤化電熱一體化，推動(dòng)煤化工與石油化工等產(chǎn)業(yè)融合，充分利用資源，提高綜合能效。例如，與石油化工融合，將液化的中間產(chǎn)物作為原料應(yīng)用到煉油廠(chǎng)，通過(guò)相互優(yōu)化調(diào)和，不僅可以提高石油化工產(chǎn)品的質(zhì)量，也可以減少機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣中污染物（CO2、NOx等）的排放;煤制天然氣與煤制甲醇、煤制烯烴等產(chǎn)業(yè)融合，可以充分發(fā)揮各產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)，取長(zhǎng)補(bǔ)短，提高整體的經(jīng)濟(jì)效益和抗風(fēng)險(xiǎn)能力。

總之，煤化工技術(shù)在我國(guó)起步較晚，但發(fā)展較快，目前已經(jīng)具備一定的基礎(chǔ)，它的發(fā)展符合我國(guó)“富煤少油缺氣”的現(xiàn)狀，在經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展中起著十分重要的作用。發(fā)展新型煤化工在我國(guó)得到了政策上的大力支持，具有很大的優(yōu)勢(shì)，決定了煤化工項(xiàng)目具有廣闊的發(fā)展前景，但是新型煤化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展給我國(guó)帶來(lái)機(jī)遇的同時(shí)也帶來(lái)了挑戰(zhàn)，金融動(dòng)蕩、石油價(jià)格、環(huán)境污染等限制了它的發(fā)展，我國(guó)必須要加大煤化工技術(shù)的開(kāi)發(fā)力度，努力提高技術(shù)水平，形成規(guī)模效應(yīng)，大力推動(dòng)下游產(chǎn)品鏈結(jié)構(gòu)的發(fā)展，降低資源成本，提高在煤化工市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力。

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