煤化工技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及其新型技術(shù)研究

趙瑋(哈密職業(yè)技術(shù)學(xué)院，新疆 哈密 839000)

0 引言

20個(gè)世紀(jì)80年代，伴隨著改革開放的進(jìn)行，國內(nèi)的各項(xiàng)產(chǎn)業(yè)都得到了快速發(fā)展，其中包括煤化工產(chǎn)業(yè)。在這一發(fā)展進(jìn)程中，受到自身技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)發(fā)展落后等等因素的限制，導(dǎo)致煤化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對于周遭的自然環(huán)境產(chǎn)生了難以逆轉(zhuǎn)的影響[1]。

進(jìn)入到21世紀(jì)之后，國內(nèi)的煤化工產(chǎn)業(yè)遇到了新的發(fā)展機(jī)遇，但同時(shí)也面臨著諸多的挑戰(zhàn)，其中國內(nèi)對于煤化工產(chǎn)業(yè)提出了嶄新且更高的要求。需要意識到，煤化工產(chǎn)業(yè)在我國的國民經(jīng)濟(jì)中同樣占據(jù)著重要的地位，但即便如此，國內(nèi)煤化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展依然未能擺脫其污染現(xiàn)象，這也是現(xiàn)階段煤化工技術(shù)所存在的不足，這使得煤化工領(lǐng)域發(fā)展受限的同時(shí)，對于國民經(jīng)濟(jì)也形成了一定的影響，輕則出現(xiàn)環(huán)境污染，嚴(yán)重情況下還會出現(xiàn)安全事故，使相關(guān)一線工作人員的生命財(cái)產(chǎn)安全受到嚴(yán)重的負(fù)面影響。其中煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中可能會用到大量的化學(xué)試劑和專業(yè)的器材[2]，一旦出現(xiàn)操作不當(dāng)?shù)那闆r，就容易出現(xiàn)火災(zāi)、爆炸等安全事故。

1 煤化工技術(shù)現(xiàn)狀

1.1 煤炭焦化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

煤炭焦化技術(shù)在國內(nèi)的應(yīng)用比較廣泛，并且現(xiàn)階段國內(nèi)的煤炭焦化技術(shù)已經(jīng)能夠做到高性價(jià)比和高環(huán)保，但隨著時(shí)間的推移，多方主體對象對于煤炭焦化技術(shù)都提出了嶄新且更高的要求，而煤炭焦化技術(shù)發(fā)展遲緩的情況下，是難以應(yīng)對后續(xù)的發(fā)展工作的[3]。目前，國內(nèi)的煤炭焦化技術(shù)能夠滿足基本的需求，但是相關(guān)的人才資源較少，使得煤炭焦化技術(shù)后續(xù)的優(yōu)化和完善方面受到了比較大的限制，對于煤化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也是極為不利的，因此后續(xù)需要加強(qiáng)煤炭焦化技術(shù)方面的人才資源的培養(yǎng)。

1.2 煤炭液化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

目前在煤化工產(chǎn)業(yè)中應(yīng)用的煤炭液化技術(shù)主要具有直接液化和間接液化兩種工作，目前國內(nèi)的煤炭液化技術(shù)處于初級發(fā)展階段，但是隨著這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用，衍生出來的產(chǎn)品類型和數(shù)量開始增多，可以說煤炭液化技術(shù)具有廣泛的發(fā)展前景[4]。

當(dāng)前，國內(nèi)煤炭產(chǎn)業(yè)的發(fā)展過程中，煤炭液化技術(shù)的研發(fā)工作已經(jīng)取得了很好的成果，已經(jīng)進(jìn)行了規(guī)?；纳a(chǎn)工作，對于國內(nèi)煤化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要的意義和作用，生產(chǎn)出來的產(chǎn)品也應(yīng)用在很多領(lǐng)域。

2 新型煤化工技術(shù)分析

新型煤化工產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級與綠色低碳發(fā)展”主題，秉承專業(yè)性、權(quán)威性、前瞻性和高水準(zhǔn)特色，總結(jié)下來，目前主要具有以下4方面的新型煤化工技術(shù)，并且已經(jīng)在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中起到相應(yīng)的作用和效果。

2.1 煤氣化技術(shù)

在新型的煤化工技術(shù)當(dāng)中，煤氣化技術(shù)在其中是核心的技術(shù)之一，簡單來說，就是在高溫的環(huán)境和條件之下，在氣化劑的作用之下，將固體的煤炭資源轉(zhuǎn)化為可燃?xì)怏w或者是氣體混合物，這是一個(gè)高溫?zé)峄^程。氣化劑方面一般會選擇空氣、氧氣、水蒸氣等，這些氣化劑能夠?qū)γ糠N的碳發(fā)生非均相反應(yīng)，另外煤熱解產(chǎn)生的二氧化碳、水蒸氣等也會于高溫碳發(fā)生反應(yīng)。

按照煤炭資源于氣化劑接觸方式的不同，可以將其劃分為固定床氣化、流化床氣化、氣流床氣化和熔浴床氣化等集中氣化技術(shù)，國內(nèi)應(yīng)用比較廣泛、效果比較好的是水煤漿加壓氣化技術(shù)，并且國內(nèi)的煤化工產(chǎn)業(yè)在設(shè)備制造、施工和生產(chǎn)操作等多方面都具有了豐富的經(jīng)驗(yàn)，后續(xù)應(yīng)該注重這項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)化和完善，提升煤氣化技術(shù)的成效，促進(jìn)煤化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，這對于國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展也是極為重要的[5]。

2.2 合成氨技術(shù)

合成氨技術(shù)是氮和氫在高溫高壓和催化劑存在下直接合成的氨，為一種基本無機(jī)化工流程。在早期的發(fā)展進(jìn)程中，國內(nèi)煤化工領(lǐng)域中一度只有兩家企業(yè)具有成熟的合成氨技術(shù)。伴隨著煤化工領(lǐng)域的快速發(fā)展，合成氨技術(shù)也得到了很好的發(fā)展，相關(guān)的技術(shù)水平也得到了提升。目前國內(nèi)的合成氨廠家變得越來越多，并且我國也逐漸成為了世界單位內(nèi)合成氨生產(chǎn)量位列前茅的國家[6]。在科學(xué)技術(shù)水平不斷提升的背景下，現(xiàn)階段乃至未來較長的一段發(fā)展時(shí)間內(nèi)，國內(nèi)的合成氨技術(shù)將以煤炭資源作為主要的原料，重點(diǎn)發(fā)展煤氣化技術(shù)。

2.3 煤制烯烴

煤制烯烴，就是以煤炭資源為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)甲醇的合成，后續(xù)再以甲醇為原料合成乙烯。目前煤制烯烴主要具有以下2種工藝路線，首先就是天然氣合成甲醇，再通過相關(guān)的反應(yīng)形式，進(jìn)行乙烯的生產(chǎn)；其次就是將天然氣集合成的甲醇，通過相關(guān)的反應(yīng)形式，進(jìn)行丙烯的生產(chǎn)的一種技術(shù)；在未來的社會發(fā)展過程中，對于烯烴產(chǎn)量和質(zhì)量的要求勢必會具有更大的提升，針對這種情況，就需要重視煤化工中的煤制烯烴技術(shù)，以豐富的煤炭資源為載體，生產(chǎn)出現(xiàn)代社會發(fā)展需要的烯烴資源[7]，同時(shí)避免污染現(xiàn)象的產(chǎn)生，這樣才能促進(jìn)煤化工發(fā)展和國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

2.4 煤制乙二醉

煤制乙二醉也是煤化工新型技術(shù)中非常重要的一部分，其在吸濕劑、合成纖維等等產(chǎn)品中都具有廣泛的應(yīng)用，就目前來說，煤制乙二醉主要使用以下兩種方式進(jìn)行制取，包含烯烴法和草酸酷法。具體的制取方式的選擇需要依據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇，二者各有優(yōu)勢[8]。其中草酸酷法的優(yōu)勢比較明顯，對相關(guān)操作技術(shù)人員的要求比較低，性價(jià)比比較高，這也是草酸酷法煤制乙二醉在煤化工領(lǐng)域受到廣泛關(guān)注和重視的主要原因。

3 未來煤化工技術(shù)的發(fā)展趨勢

事實(shí)上，從發(fā)展時(shí)間上來說，國內(nèi)的傳統(tǒng)煤化工的發(fā)展是比較早的，發(fā)展到現(xiàn)在為止已經(jīng)過去了很長時(shí)間。當(dāng)代煤化工技術(shù)的發(fā)展具有了自身和環(huán)保政策方面的限制，再加上下游市場的低迷，目前煤化工技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)出現(xiàn)了低迷和迷茫的情況。而新型煤化工產(chǎn)品具有清潔、性價(jià)比高的特點(diǎn)，需求空間比較大，具有良好的發(fā)展空間，因此未來的煤化工技術(shù)應(yīng)該走上優(yōu)勢資源整合、淘汰落后產(chǎn)能、集約發(fā)展的道路，這也是大勢所趨。

3.1 優(yōu)化示范工程技術(shù)

雖然新型煤化工技術(shù)已經(jīng)起到了一定的作用，但是新型煤化工產(chǎn)業(yè)仍舊出于起步階段，大部分關(guān)鍵技術(shù)剛剛完成工業(yè)化生產(chǎn)，其技術(shù)路線和工藝都具有很大的優(yōu)化和完善空間。在這一背景之下，在未來的煤化工技術(shù)的發(fā)展過程中，應(yīng)該重點(diǎn)進(jìn)行示范工程技術(shù)的優(yōu)化，強(qiáng)化新型煤化工產(chǎn)業(yè)的體系化發(fā)展，增加其成本上的優(yōu)勢，并且還需要改進(jìn)工藝路線提高能效、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。

3.2 延長產(chǎn)業(yè)鏈條

新型煤化工產(chǎn)品在很多領(lǐng)域都具有很強(qiáng)的應(yīng)用性，因此在后續(xù)的煤化工技術(shù)的發(fā)展過程中，需要一改目前存在的產(chǎn)業(yè)鏈比較短，終端產(chǎn)品類型少的特點(diǎn)，結(jié)合煤炭資源情況和化工技術(shù)知識，破除目前存在的新型煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展的格局，實(shí)現(xiàn)跨行業(yè)、跨地區(qū)的資源配置，逐漸形成煤炭—能源—化工一體化產(chǎn)業(yè)鏈，同時(shí)提升新型煤化工技術(shù)的利用成果，強(qiáng)化產(chǎn)業(yè)鏈條的延申，形成新型產(chǎn)業(yè)，這也是未來煤化工技術(shù)發(fā)展的必經(jīng)之路。

3.3 推進(jìn)煤化工產(chǎn)業(yè)與其他關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)的融合發(fā)展

對于傳統(tǒng)的工業(yè)、化工業(yè)來說，實(shí)現(xiàn)與其他產(chǎn)業(yè)之間的融合，進(jìn)行融合發(fā)展是一個(gè)必然選擇，對于煤化工技術(shù)的發(fā)展也是一樣的。煤化工產(chǎn)業(yè)在未來的發(fā)展過程中可以積極主動地與石油化工產(chǎn)業(yè)進(jìn)行結(jié)合，對相關(guān)的資源進(jìn)行充分的利用，提升能源利用的綜合效能，例如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，取長補(bǔ)短，提高整體的經(jīng)濟(jì)效益和抗風(fēng)險(xiǎn)能力。

4 結(jié)語

綜上所述，就是目前為止針對煤化工技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及其新型技術(shù)的相關(guān)研究和分析了，從文中闡述內(nèi)容中能夠發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)外的煤化工技術(shù)和新興技術(shù)都得到了快速的發(fā)展，并且已經(jīng)在很多領(lǐng)域內(nèi)進(jìn)行應(yīng)用，已經(jīng)取得了很好的效果和作用。后續(xù)同樣需要重視煤化工技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及其新型技術(shù)的發(fā)展，堅(jiān)持不斷地進(jìn)行研發(fā)和應(yīng)用，同時(shí)完成新型煤化工技術(shù)的優(yōu)化和完善，使得新型煤化工技術(shù)自身具有良性發(fā)展循環(huán)，進(jìn)而促進(jìn)國內(nèi)煤化工領(lǐng)域和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。