煤化工工藝技術評述與展望

任三明

中煤鄂爾多斯能源化工有限公司 內(nèi)蒙古鄂爾多斯 017317

當前，在具體的生產(chǎn)和生活過程中，人們越來越著重關注可再生能源的利用，在科學發(fā)展觀和可持續(xù)發(fā)展理念的影響之下，煤化工技術也不斷的應用，使其應用效率進一步提升，以此使我國能源危機得到某種程度的緩解，讓煤的開采量進一步減少，確保我國生態(tài)環(huán)境得到有效保護。煤化工工藝技術呈現(xiàn)出巨大的應用優(yōu)勢，當前要進一步加大對該技術的研發(fā)和應用的力度，使其呈現(xiàn)出更為顯著的應用成效，并推進其實現(xiàn)更富有創(chuàng)新意義的發(fā)展，有更大的應用前景[1]。

1 概述

煤化工行業(yè)在我國已經(jīng)屬于較為重要的產(chǎn)業(yè)，對于煤炭資源進行二次加工合成，采用化學工藝將其制作成為各類市場需求的化工原料。當前煤化工工藝技術和設備的技術越來越成熟，各種原料可以采取多種工藝流程進行合成反應，因此煤化工行業(yè)也在不斷擴大發(fā)展，各種類型的工藝流程也在不斷復雜化，因此煤化工企業(yè)需要不斷進行創(chuàng)新改革。煤化工企業(yè)在進行加工時，需要通過工藝流程來合成原料，通常有3個步驟，為煤制合成氣、煤制合成氣的預加工及深加工等，在第一次進行煤制合成氣的加工時，操作人員要將煤粉原料進行干燥然后進行氧化操作，煤粉在設備內(nèi)進行的氧化反應下，會形成大量的合成氣體，其后，合成氣體經(jīng)過下一步的加工，會得到適量的碳氧化合物，最后，就是深度的化合加工，在一系列溫度和催化劑的作用下，生成最終煤化工產(chǎn)品的化合物。

2 煤化工工藝技術

2.1 煤液化技術

煤液化的主要原料是煤炭，在具體的應用過程中主要是根據(jù)化學的加工過程來生產(chǎn)石化產(chǎn)品和油品，它的技術路線主要包括兩種形式，分別是直接和間接液化。比較典型的產(chǎn)品包括汽油等，其市場潛力巨大，在該產(chǎn)業(yè)的發(fā)展過程中，要對該技術進行不斷的創(chuàng)新和優(yōu)化是主要的方向。我國多個煤制油商業(yè)化或示范裝置都取得了巨大的成效，相關的項目運行效果良好，由此使得煤液化技術取得巨大發(fā)展，可有效發(fā)展成為相對應的替代能源，有力實現(xiàn)低碳減排節(jié)能環(huán)保的效果。

2.2 煤氣化技術

煤氣化是十分典型的新型化工技術，其中也是特別核心的技術，在實踐的過程中，它通過氣化煤炭資源，對其進行氣的合成，然后再應用相對應的處理技術來有效替代天然氣。我國相關的煤制天然氣示范項目取得了重大的發(fā)展，國內(nèi)第一個煤制天然氣的示范項目設定為大唐克旗，它的運行成果十分理想，由此使得該項目的天然氣通過相應的管線輸送到不同的城市，并且和北京天然氣管網(wǎng)實現(xiàn)合并，這樣的示范項目所采用的原料是比較劣質的煤炭，這是其顯著優(yōu)勢，同時更是世界首例，為我國國內(nèi)的褐煤大規(guī)模開發(fā)和應用提供了全新的途徑。除此之外，在有效成立該項目的同時，也針對相關人員和技術進行不斷的改進和創(chuàng)新，使相應的技術難題得到攻克[2]。在該項目的運作過程中，更加關注技術的創(chuàng)新和甲烷化項目的推進，取得重大成果。

2.3 煤制乙二醇技術

煤制乙二醇主要是把煤代替石油乙烯生產(chǎn)乙二醇，在具體的運用過程中可以有效應用在吸濕劑、合成纖維以及防凍劑生產(chǎn)等一系列相關方面。與此同時，在工業(yè)制冷的輸送等相關方面也可以有效應用，可以和水一樣當做冷凝劑。其中，煤制乙二醇的制取方法主要包括兩方面內(nèi)容，分別是：烯烴法和草酸酷法。

（1）烯烴法：它的原料主要是煤，通過相對應的處理來有效對氣進行合成，并且通過合成甲醛等方式獲取乙烯，然后再進一步實施環(huán)氧化處理獲得乙二醇。在這個過程中可以把相關工藝進行充分的融合，利用更為成熟的技術，使其優(yōu)勢互補，呈現(xiàn)更顯著的效益。但該方法的成本相對來說比較高。

（2）草酸酯法：其原料主要是煤，通過相應的處理，例如，通過凈化燈的方式獲得氫氣和一氧化碳等等，利用一氧化碳進行聯(lián)合作用來生產(chǎn)草酸酯。同時使其和氫氣進行反應獲得聚酯級乙二醇。在這個過程中并沒有太多的工藝技術，成本也不高，所以該技術得到了一致的認可和接受。當前我國已經(jīng)建成多套合成氣經(jīng)草酸酯路線制乙二醇項目，產(chǎn)能持續(xù)升高。

3 煤化工的發(fā)展趨勢

現(xiàn)階段，我國具有較為充足的煤炭資源，儲量豐富，但我國燃料不是很豐富，較為單調(diào)，天然氣、石油等其他燃料基本上依賴于進口。令人擔憂的是，面臨的能源資源危機迫在眉睫，可是對煤炭資源的開采仍舊不夠慎重，存在著比較突出的浪費現(xiàn)象，并未真正實現(xiàn)重復利用或多方面使用，造成一系列環(huán)境問題。為有效彌補石油資源的缺口，滿足我國的能源需求，今后我國要充分兼顧到自己的優(yōu)越性，充分確保能源安全，提高煤炭使用效率，以自己開采的煤炭將石油資源取代，填補社會生產(chǎn)對油品量的需求?，F(xiàn)在，我國通過以下方法將煤炭資源轉化為石油資源，第一種方法較為簡單，將H2與煤混合，然后發(fā)生化學反應，直接進行液化獲得，可這樣得到的產(chǎn)物純度相對較低，穩(wěn)定性較差。第二種是間接法，包含諸多步驟：第一步，高溫或高壓條件下使煤發(fā)生氣化反應，得到混合氣體，然后通過各種催化劑，進行F-T 合成催化反應，從而轉發(fā)成一種油品[3]。當前，我國在油品上存在著很大的缺口，因為油品供不應求導致油價不斷上漲，且不能一味地進口，如果這樣做，既會消耗巨大的資金，還會威脅到國家能源安全，因此，國家需要進行技術創(chuàng)新，利用技術將煤合成油。

4 結語

總之，煤炭工藝技術的革新已經(jīng)成為一個發(fā)展趨勢，關系著社會的和諧、民眾的幸福。隨著科技的發(fā)展，很多煤 氣化技術被研發(fā)出來。近年來，社會各界已經(jīng)充分認識到煤化工的重要性，縱觀我國當前的能源結構，今后還應當加強煤化工技術方面的研發(fā)，不斷推出新方法，以緩解能源危機。