煤化工技術(shù)的發(fā)展與新型煤化工技術(shù)初探

毛斌鵬

【摘 ?要】隨著時(shí)代科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，人們生活水平的提高，能源已經(jīng)占據(jù)了很重要的位置，甚至影響到國(guó)家的世界地位。煤炭能源是目前我國(guó)能源中占主導(dǎo)的地位的能源之一，如何提高煤炭的使用率是當(dāng)務(wù)之急。改進(jìn)現(xiàn)有的技術(shù)，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，新的科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展將使得我國(guó)的能源發(fā)展早日走上可持續(xù)發(fā)展的道路。

【關(guān)鍵詞】煤化工技術(shù);發(fā)展;新型煤化工技術(shù)

1 前言

煤炭資源曾經(jīng)是世界上儲(chǔ)量最多化石資源，但是隨著人們不斷的開發(fā)利用，煤炭資源的儲(chǔ)備量越來(lái)越少。一直以來(lái)我國(guó)都倡導(dǎo)保護(hù)環(huán)境，減少污染，但是在使用煤炭的過(guò)程中仍會(huì)產(chǎn)生大量的污染物質(zhì)，例如霧霾、煤化企業(yè)所排放出來(lái)的廢水等。在這一背景下，遵守國(guó)家環(huán)保要求，通過(guò)對(duì)能源結(jié)構(gòu)進(jìn)行改變，不斷發(fā)展煤化工技術(shù)以及開發(fā)新型煤化工技術(shù)，就變得尤為重要。

2 煤化工技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

我國(guó)煤化工技術(shù)起步晚、基礎(chǔ)薄弱，發(fā)展之初與發(fā)達(dá)國(guó)家相比差距甚大，需要從國(guó)外引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)，然后采取隊(duì)伍組織、項(xiàng)目選擇、投資分配、目標(biāo)管理等措施正確處理引進(jìn)和自主開發(fā)的關(guān)系，并制定實(shí)施技術(shù)開發(fā)與基礎(chǔ)研究并重的方針政策。進(jìn)入21世紀(jì)后，隨著對(duì)煤化工技術(shù)研發(fā)力度的加大，我國(guó)煤化工技術(shù)水平和生產(chǎn)能力已接近或達(dá)到世界先進(jìn)水平。如：我國(guó)甲醇生產(chǎn)規(guī)模最大的上海太平洋集團(tuán)公司，研發(fā)出了新的生產(chǎn)裝置，以煤為原料，年產(chǎn)20萬(wàn)噸甲醇，產(chǎn)量高且能耗低。另外，以煤為原料合成碳酸二甲酯、甲酸甲酯等也有望實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。在863高科技發(fā)展計(jì)劃的支持下，我國(guó)自主研發(fā)了神華煤直接液化工藝和新型高效煤液化催化劑，并投入使用，煤的轉(zhuǎn)化率和液化油產(chǎn)率都已達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，并申請(qǐng)了發(fā)明專利，神華集團(tuán)首條百萬(wàn)噸煤直接制油示范生產(chǎn)線試生產(chǎn)成功，產(chǎn)出了合格的石腦油、柴油等油品。

不僅如此，我國(guó)煤氣凈化技術(shù)已達(dá)世界先進(jìn)水平，將煤進(jìn)行最大限度的利用，而且最大限度地控制煤釋放的污染物，達(dá)到了煤的高效、潔凈利用，干熄焦、地面煙塵處理站、污水處理等已進(jìn)入實(shí)用化階段，焦炭質(zhì)量顯著提高，其主要化工產(chǎn)品的精制技術(shù)已取得可喜成績(jī)。如：針對(duì)焦化行業(yè)的污染問(wèn)題，近年來(lái)中國(guó)的大中型焦?fàn)t大多裝備了高壓氨水噴射無(wú)煙裝煤設(shè)施、裝煤除塵地面站和裝煤除塵車、推焦除塵地面站和推焦除塵熱浮力罩，很大程度上緩解了煉焦生產(chǎn)過(guò)程中的粉塵污染，而且建成投產(chǎn)了一大批脫硫裝置和生物脫氮裝置，加上干法熄焦和副產(chǎn)煤氣的綜合利用，焦化行業(yè)的環(huán)境污染情況得到了有效控制和明顯改善。

3 新型煤化工技術(shù)

3.1煤氣化技術(shù)

在煤化工所有技術(shù)中，煤氣化占據(jù)著舉足輕重的地位。它對(duì)投資和成本都有較大影響。當(dāng)前，我國(guó)雙管齊下，不僅重視引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)并進(jìn)行消化吸收，還致力于自主開發(fā)等多種途徑，在解決煤氣化技術(shù)升級(jí)的問(wèn)題上取得不少實(shí)質(zhì)性突破。俗話說(shuō)，事有輕重緩急。考慮到國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，目前我國(guó)將重點(diǎn)支持推廣水煤漿氣化技術(shù)、碎煤加壓氣化技術(shù)、常壓灰熔聚流化床氣化技術(shù)以及恩德爐粉煤氣化技術(shù);研究干煤粉氣化技術(shù)、加壓灰熔聚流化床氣化技術(shù)、加壓碎煤熔渣氣化技術(shù)及氣體凈化技術(shù);建設(shè)加壓粉煤氣化等第二代煤氣國(guó)產(chǎn)化爐;水煤漿氣化和固定床加壓氣化的發(fā)展方向則集中在降低投資、大型化、提高煤種適應(yīng)性以及節(jié)能降耗等方面;粉煤氣化和灰熔聚氣化還需要在工業(yè)運(yùn)行和放大方面做大量工作;通過(guò)循序漸進(jìn)的統(tǒng)籌發(fā)展，煤氣化技術(shù)將得到快速發(fā)展。

3.2利用煤合成各類烴類物

經(jīng)過(guò)科學(xué)獎(jiǎng)多年的刻苦研究，我國(guó)中科院的相關(guān)技術(shù)得到了很大的提升，已經(jīng)領(lǐng)先于世界水平，逐漸實(shí)現(xiàn)可把甲醇裂解，從中制取出烯烴的科學(xué)技術(shù)。制出烯烴的成功率達(dá)到了百分之一百，但是其選擇性只有百分之八十五到百分之九十，這項(xiàng)技術(shù)中還存在著一些得無(wú)法解決，從而影響了整個(gè)過(guò)程中生產(chǎn)出的產(chǎn)品的純度和產(chǎn)量。因此，還需要花費(fèi)些時(shí)間對(duì)這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)。例如，利用Pd催化原料，草酸可以由亞硝酸和甲醇反應(yīng)形成，這項(xiàng)技術(shù)提供新的草酸合成技術(shù)。還有一些公司把CO和甲醇在乙烷等催化劑的作用下，進(jìn)行加壓產(chǎn)生羥基化反應(yīng)，最終得到甲酸甲酯（HCOOCH3）。

3.3 水煤漿技術(shù)

水煤漿應(yīng)當(dāng)是現(xiàn)代社會(huì)的一種新型燃料，具有很多傳統(tǒng)燃料不具備的優(yōu)勢(shì)，特別是穩(wěn)定性比較好，流變性也比較出色，因此受到了很多重視。目前水煤漿技術(shù)包含了許多種類，包含了油煤漿、甲醇煤漿等，在存儲(chǔ)和運(yùn)輸過(guò)程中都比較方便。水煤漿的組成中大概占有65%的煤，可以適用管道進(jìn)行輸送，并且與傳統(tǒng)煤燃燒的模式不同，其節(jié)能環(huán)保型比較特殊。我國(guó)擁有比較豐富的煤炭資源，因此在當(dāng)前背景下，使用水煤漿是比較合理的一種模式。

3.4煤炭焦化

焦炭、煤焦油煤氣及化學(xué)產(chǎn)品等三類是煤在焦化以后的主要產(chǎn)品。在這三類產(chǎn)品中中，焦炭最為重要，在焦化工業(yè)中，煤焦油是重要產(chǎn)品，主要由氫和甲烷成分構(gòu)成的煤氣及化學(xué)產(chǎn)品在分離合成以后可以代替天然氣作為日常的燃料。許多國(guó)內(nèi)大型的焦化企業(yè)通過(guò)我國(guó)在焦炭產(chǎn)品方面的缺乏洞察到了廣闊的發(fā)展前景。現(xiàn)今，我國(guó)在焦炭方面的產(chǎn)量在1.3億t/a左右，位居世界之首;全國(guó)煤炭消費(fèi)總量中直接消耗的原料煤占15%。由此可以看出，焦炭在我國(guó)的主要出口產(chǎn)品中占有重要地位，且每年的出口量仍持續(xù)上升。除此之外，在國(guó)外市場(chǎng)中低硫、低灰等優(yōu)質(zhì)的焦炭也具有彈性很大的發(fā)展空間。

現(xiàn)在，煤炭工業(yè)已進(jìn)去我國(guó)的投資項(xiàng)目之列。此政策對(duì)煤炭焦化后的附屬產(chǎn)品的價(jià)格也將造成影響，焦化行業(yè)將繼續(xù)進(jìn)行調(diào)整及重組，整個(gè)煤炭行業(yè)的模式都將面臨巨大轉(zhuǎn)變。在山西、黑龍江等地區(qū)，煤商們?cè)诿禾拷够矫嬉呀?jīng)開始投入大量資金，此舉極大的的推動(dòng)了焦化工業(yè)的發(fā)展。另外，煤化工合成產(chǎn)品和替代燃料逐漸引起了人們重視。

4 結(jié)語(yǔ)

伴隨著世界的發(fā)展，經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步，人們消耗了大量的能源以滿足日常的生活需要。煤炭作為世界上儲(chǔ)存量最多的化石能源，關(guān)系到生活的方方面面，因此，對(duì)煤化工技術(shù)的研究、提高是必然的?？偠灾?，新型的煤化工產(chǎn)品成為了國(guó)內(nèi)規(guī)模大、前景較好的產(chǎn)品，同時(shí)也是解決石化產(chǎn)品嚴(yán)重缺乏的重要途徑之一。但是要生產(chǎn)出產(chǎn)品尤其是合格、高品質(zhì)的產(chǎn)品就必須要依據(jù)煤化工技術(shù)，這是最基本的保障。因此就要清楚煤化工技術(shù)發(fā)展，進(jìn)而探究新型煤化工技術(shù)才具有實(shí)際價(jià)值。

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（作者單位：伊犁新天煤化工有限責(zé)任公司）