煤化工工藝技術(shù)與未來發(fā)展方向分析

樊鳳祥

摘 要：隨著我國(guó)的發(fā)展，各個(gè)行業(yè)對(duì)能源的需求量越來越大，能源類型也在不斷地增多，各種新型清潔能源逐漸走進(jìn)了人們的生活。雖然新型能源在不斷地發(fā)展與普及，但是我國(guó)大多數(shù)工廠使用的能源仍是煤炭。煤炭是一種不可再生資源，關(guān)系到我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，甚至可能會(huì)影響到人們的生產(chǎn)生活。因此煤炭資源的合理利用是我國(guó)迫在眉睫的問題之一。本文具體的闡述以及分析了煤化工技術(shù)的現(xiàn)狀以及大袋發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：煤化工工藝；未來；發(fā)展方向

引言

煤炭是我國(guó)能源使用比重最大的能源類型，我國(guó)使用煤炭的時(shí)間也相較其他能源類型更久。但是，我國(guó)對(duì)煤炭的開發(fā)和高效利用中還存在著相當(dāng)多的問題，例如資源分布不均導(dǎo)致有些地區(qū)能源短缺問題、我國(guó)煤炭開采以及使用率較低等問題。我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展與工業(yè)的發(fā)展相輔相成，在經(jīng)濟(jì)全球化逐漸深入的現(xiàn)在，我國(guó)的類型不同嗯工廠越來越大，用煤量也越來越大，但是大多數(shù)工廠都存在著煤炭使用率過低等問題。針對(duì)這些問題，相關(guān)行業(yè)必須結(jié)合現(xiàn)在最新的技術(shù)從上到下的提高煤炭的使用率，減少浪費(fèi)，為我國(guó)的發(fā)展提供足夠的“動(dòng)力”。

一、煤化工工藝中的相關(guān)技術(shù)

煤化工技術(shù)十分復(fù)雜，主要原因是其研究對(duì)象相較于其他工藝更多。但是，與其他工藝相同，煤化工技術(shù)的主要對(duì)象是化工原料的合成、加工等方面。煤化工技術(shù)主要是通過分解、合成不同的化學(xué)物質(zhì)，使其變?yōu)槟軌驖M足化工工業(yè)的物質(zhì)，從而促進(jìn)化工工業(yè)的長(zhǎng)期穩(wěn)定發(fā)展。

煤化工技術(shù)的工業(yè)化程度不同的三個(gè)層次如下：①化工原料合成；②化工原料加工；③化工原料再加工。對(duì)于煤化工工藝技術(shù)來說，主要化工原料是煤，因此煤化工工業(yè)技術(shù)工業(yè)化的第一個(gè)層次是煤的合成。工廠讓煤原料與氧氣接觸，利用特殊條件下氧化反應(yīng)得到一氧化碳以及氫氣，之后再對(duì)一氧化碳、氫氣合成氣進(jìn)行加工，相應(yīng)的化學(xué)合成物，最后對(duì)合成物進(jìn)行深度加工，得到最終的化合物。

煤炭的主要利用途徑有四個(gè)，分別是：①燃燒；②氣化；③熱解；④液化。煤炭燃燒、熱解兩種方式都在一定程度上浪費(fèi)了煤炭資源，因此目前我國(guó)大多數(shù)煤炭利用方式是液化與氣化。由于煤炭液化需要補(bǔ)充大量的氫氣，而獲得氫氣的主要方式是釋放二氧化碳，因此目前使用最多、污染最小、前景最廣闊的是氣化。

煤炭氣化的方法有以下三種：①移動(dòng)床氣化法；②流動(dòng)床氣化法；③氣流床氣化法。

（1）移動(dòng)床氣化法

移動(dòng)床氣化法是我國(guó)煤化工企業(yè)中最基礎(chǔ)的煤炭氣化方法，效率較高，得到的產(chǎn)品也較為理想。神秘床氣化法也分為兩種方法，分別是常壓法與加壓法。常壓法操作相較于加壓法更簡(jiǎn)單，但是對(duì)熔點(diǎn)不高的煤炭氣化效果一般。加壓法操作則相對(duì)復(fù)雜，對(duì)熔點(diǎn)不高的煤炭也有較為理想的氣化效果。

（2）流動(dòng)床氣化法

流動(dòng)床氣化法的操作也比較容易，其通過具有氣化效果的催化劑來氣化大小小于8厘米的煤炭顆粒，最終得到產(chǎn)品。

（3）氣流床氣化法

氣流床氣化法是一種較為高效的煤炭氣化方法，但是對(duì)溫度、壓強(qiáng)等條件有較高的要求，因此工廠在進(jìn)行操作時(shí)要合理控制反應(yīng)倉內(nèi)的相關(guān)條件。氣流床氣化法是用以氧氣、水為主要成分的氣化劑將煤炭顆粒帶入氣化爐，其效率相對(duì)對(duì)說更高。

二、目前我國(guó)多數(shù)相關(guān)企業(yè)使用的煤化工技術(shù)

目前來說，煤氣化技術(shù)在我國(guó)大多數(shù)煤化工企業(yè)中廣泛存在，煤氣化技術(shù)的掌握已經(jīng)成為煤化工企業(yè)的最基礎(chǔ)要求。煤氣化技術(shù)能夠最大限度降低煤礦開采對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境帶來的巨大破壞，也能提高企業(yè)本身的經(jīng)濟(jì)收益。因此，煤化工企業(yè)應(yīng)該及時(shí)調(diào)整發(fā)展方向，并且吸收大量人才深入探究煤氣化技術(shù)的改良方向，不斷的降低環(huán)境污染程度，保證自身的經(jīng)濟(jì)收益。

乙烯是石油化工等的靈魂，煤氣化技術(shù)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)的乙烯的高效獲取，對(duì)我國(guó)的煤化工企業(yè)來說意義重大。我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展與科技進(jìn)步保證了煤氣化技術(shù)在我國(guó)的發(fā)展，但是此項(xiàng)技術(shù)在我國(guó)的發(fā)展仍然不全面，存在著不夠成熟、投入資金數(shù)額較大等問題，直接限制了該項(xiàng)技術(shù)在煤化工企業(yè)間的普及，很難保證該項(xiàng)技術(shù)的規(guī)?；\(yùn)作。煤氣化技術(shù)不斷成熟的過程中表現(xiàn)出了大量的優(yōu)勢(shì)，尤其是加壓氣化技術(shù)的不斷完善，間接的促進(jìn)了下游產(chǎn)業(yè)的多樣化。因此，煤氣化技術(shù)的改良與創(chuàng)新已經(jīng)成為行業(yè)中需要重點(diǎn)關(guān)注的方向之一。隨著科技的進(jìn)步，各行業(yè)對(duì)能源的需求逐日增大，同時(shí)我國(guó)也提出了“綠色經(jīng)濟(jì)”的發(fā)展理念，因此，煤化工企業(yè)在生產(chǎn)過程中必須不斷創(chuàng)新，減輕工業(yè)發(fā)展對(duì)環(huán)境的危害，盡量協(xié)調(diào)生態(tài)環(huán)境與發(fā)展能源需求量，達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益兩方面的雙贏。以煤氣化技術(shù)、煤液化技術(shù)為基礎(chǔ)的下游產(chǎn)品都需要大量的氫氣才能生產(chǎn)產(chǎn)品，但是現(xiàn)有技術(shù)下氫氣的獲取往往是放出大量的二氧化碳，二氧化碳成為相關(guān)技術(shù)持續(xù)運(yùn)作的主要障礙。眾所周知，大量二氧化碳對(duì)環(huán)境有著巨大的影響，煤化工企業(yè)不能僅僅注重產(chǎn)品，更要注重協(xié)調(diào)產(chǎn)品產(chǎn)出與環(huán)境污染之間的關(guān)系。煤炭是我國(guó)的主要能源之一，用量巨大的能源絕對(duì)不能以犧牲生態(tài)環(huán)境為代價(jià)。

除了技術(shù)方面的改革與創(chuàng)新之外，煤化工企業(yè)也要改良管理模式，減少資源在運(yùn)輸過程中的損耗，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。針對(duì)這一問題，煤化工企業(yè)可以將公司設(shè)立在開采地附近，將所有的資源集中，也將所有的污染集中，從而達(dá)到方便治理的目的。在人們對(duì)環(huán)境要求不斷提高的今天，煤化工企業(yè)在考慮自身經(jīng)濟(jì)收益的同時(shí)也應(yīng)考慮工廠對(duì)周邊環(huán)境的影響，除了達(dá)到國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)之外，更要不斷的探索與創(chuàng)新工藝技術(shù)，盡量降低煤化工工藝對(duì)周圍環(huán)境的影響，真正實(shí)現(xiàn)企業(yè)的長(zhǎng)期穩(wěn)定發(fā)展。

三、煤化工工藝技術(shù)的未來發(fā)展方向

經(jīng)濟(jì)的發(fā)展為人們帶來了更美好的生活，人們對(duì)環(huán)境的要求越來越高，從目前世界的大趨勢(shì)來看，主要能源一定會(huì)變?yōu)榍鍧嵞茉础Ｒ虼?，煤化工工藝技術(shù)必須不斷進(jìn)行改良與革新，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決其中所存在的問題，增加煤炭資源的利用率、減輕生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污染、完善管理體系，緊扣“綠色經(jīng)濟(jì)”，讓煤化工工資技術(shù)更科學(xué)、更綠色。我國(guó)的煤炭資源較為豐富，但是分布不均，煤炭資源集中在北方、西部，并且其他類型用量大的能源大多依靠進(jìn)口，例如石油、天然氣等，這說明了我國(guó)的燃料資源并不豐富，甚至可以說匱乏。因此，煤炭轉(zhuǎn)化為油品的技術(shù)在我國(guó)顯得格外重要。將煤炭轉(zhuǎn)化為石油有兩種方式：

（1）直接將氫氣與煤炭混合，使其發(fā)生相應(yīng)呢化學(xué)反應(yīng)，再進(jìn)行液化。這種方法操作簡(jiǎn)單，但是制成的產(chǎn)品純度太低，并且不穩(wěn)定。

（2）將煤炭放置與氣化的相關(guān)條件下讓其氣化，將其變?yōu)楦鞣N氣體的混合狀態(tài)，再利用相應(yīng)的催化劑讓其發(fā)生催化反應(yīng)，最終得到油品。這種方法相較于第一種更復(fù)雜，但是質(zhì)量以及純度比第一種方式得到的油品更高。

目前來說，我國(guó)的油品短缺，人們有時(shí)候買得起車卻加不起油，原因就是我國(guó)的石油資源短缺，大多數(shù)依賴國(guó)外進(jìn)口，石油價(jià)格因此不斷上漲。因此，我國(guó)也應(yīng)對(duì)石油方面加大投資力度，培養(yǎng)相關(guān)人才，才能從根本上解決我國(guó)石油資源短缺的問題。

結(jié)束語

煤化工技術(shù)的改良與創(chuàng)新是目前形勢(shì)下的大趨勢(shì)，直接關(guān)系到我國(guó)人民的生產(chǎn)生活。煤炭資源在我國(guó)屬于重要資源，如何高效的利用煤炭資源成為目前相關(guān)行業(yè)的一大難題。因此，要想真正解決我國(guó)的能源短缺問題，相關(guān)行業(yè)仍需做出努力。

參考文獻(xiàn)

[1]張盧嬌，杜崇，趙悅.煤化工廢水處理工藝研究現(xiàn)狀及發(fā)展前景[J].水利科學(xué)與寒區(qū)工程，2018，1（09）：26-30.

[2]段昌鋒.煤化工工藝過程CO_2排放分析及減排技術(shù)要點(diǎn)[J].化工管理，2018，498（27）：200-201.

[3]包小津.淺論煤化工工藝技術(shù)與未來發(fā)展方向[J].化工設(shè)計(jì)通訊，2018，v.44；No.192（06）：20.