新型煤化工技術的研究進展

陳永斌 蔣鳳霞

伊犁新天煤化工有限責任公司 新疆伊寧 835000

發(fā)展新型煤化工技術，能夠優(yōu)化我國能源結(jié)構，緩解我國油氣資源對外的高度依賴。而與此同時，煤化工產(chǎn)業(yè)造成的環(huán)境污染問題仍然存在，如何確保新型煤化工技術在應用中體現(xiàn)環(huán)保理念，是當前面臨的主要問題，有必要對其做進一步研究。

1 煤化工技術概述

煤化工技術是指借助化學方法對煤炭進行加工，把煤炭向燃料及化工原料、化學產(chǎn)品等方面進行轉(zhuǎn)化的一種綜合技術。隨著煤化工技術的不斷發(fā)展，為煤炭資源利用提供了有力的技術支撐，不僅使得煤炭作為礦物能源進行直接利用得以良好實現(xiàn)，同時還可以代替石油資源，制備各種化工產(chǎn)品的原料，這在很大程度上可以緩解我國石油資源不足的情況。值得注意的是，在煤炭資源的大量開發(fā)和廣泛應用過程中，不可避免的會污染自然環(huán)境，同時因煤炭資源利用率較低，也會浪費一些不必要的煤炭資源[1]。而在科技水平逐步提升的背景下，進一步推動了煤化工技術發(fā)展進程的不斷加快，促使煤炭資源的利用水平逐步提高，對我國經(jīng)濟及社會的可持續(xù)發(fā)展十分有利。

2 新型煤化工技術

2.1 甲醇生產(chǎn)技術

一直以來，國內(nèi)的大部分化工廠都以天然氣為原料生產(chǎn)甲醇，但從我國各種不可再生資源的存儲量來看，煤炭資源遠多于天然氣資源，利用煤炭資源生產(chǎn)甲醇顯然是更為合理的，因此，煤炭甲醇生產(chǎn)技術理應得到開發(fā)和應用。作為一種常見的化工原料，對甲醇進行羰基化處理后，即可得到甲酸、草酸等一系列常見的化學品，在草酸的制備環(huán)節(jié)中，只需要利用鈀作為催化劑，甲醇就可以直接和亞硝酸反應生成草酸，這個反應過程具有高效和環(huán)保的優(yōu)點，非常適合在工業(yè)中大規(guī)模應用。而借助二胺和乙烷的催化，利用甲醇和一氧化碳反應，就可以制備甲酸甲酯，而且該反應具有較高的轉(zhuǎn)化率[2]。

2.2 硫回收工藝

新型煤化工產(chǎn)業(yè)中，為了制造各種所需要的化學產(chǎn)品，將煤炭轉(zhuǎn)化為相應的混合氣體就是一個必要的環(huán)節(jié)，而為了提高產(chǎn)品的品質(zhì)，就必須做好混合氣的凈化，以除去混合氣當中的二氧化硫氣體。混合氣凈化的工藝通常如下：在低溫狀態(tài)時，用甲醇來吸收混合氣中的二氧化硫，形成硫化氫，再收集硫化氫氣體，使之與二氧化硫反應，生成單質(zhì)硫，冷卻后回收即可得到硫磺這一化工產(chǎn)品。當然，硫回收工藝也難免存在一些尾氣排放，因此仍需要采取其他措施對尾氣進行無害化處理。

2.3 煤炭氣化技術

縱觀世界而言，我國在發(fā)展煤炭氣化技術方面，要晚于西方國家，因此，我國在煤炭氣化技術方面，通常都是借鑒、參考西方國家先進的技術經(jīng)驗，隨后，通過與我國汽化爐、氣化工藝的配合，將其轉(zhuǎn)變?yōu)槟茉?。針對于煤炭氣化技術來講，多以粉煤氣化技術、多噴嘴氣化技術為主。其中，由于煤炭天然氣具備環(huán)保性、易操作性等特點，因此被廣泛、普遍應用。所謂的粉煤氣化技術，在應用的方法上，主要采取單噴嘴噴式法。在運用之時，將煤炭資源加入的種類、數(shù)量作為依據(jù)，可以直接對水采取激冷，進而將其轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w。針對于粉煤氣化技術而言，不僅能夠?qū)⑵滢D(zhuǎn)變?yōu)闅怏w運用，同樣，也能夠應用于高壓蒸汽之中。而在采用多噴嘴氣化技術的過程當中，首先，需要對煤炭資源做出初步處理，并且將自身所存在的雜質(zhì)去除，雖然，置于設施中展開碾碎，在通過氮氣的作用，實施至湖里，最后加以保存。在處理碾碎煤炭中的氮氣期間，必須要先運用低壓干燥氮氣，隨后，再運用高壓氮氣做好鞏固，并且在氣化劑加入的同時加入煤，確?；瘜W反應的出現(xiàn)[3]。在此過程中，應該重復運用氮氣，如此，能夠確保資源利用率得到大幅提升。

2.4 新型合成氨技術

與傳統(tǒng)的合成氨技術不同，新型氨合成技術可利用高溫高壓和催化劑作用將煤原料直接轉(zhuǎn)化成氨，當前，隨著我國各項科技的不斷發(fā)展進步，合成氨的技術也隨之不斷發(fā)展進步，為確保合成氨的效果，研究人員也對煤化工領域的合成氨技術不斷進行優(yōu)化創(chuàng)新，重點是對提升效率方面進行了研究，這對于提高煤炭資源利用率和合成氨技術豐富化都非常有效。

3 煤化工技術的發(fā)展趨勢

3.1 實現(xiàn)煤炭的多聯(lián)產(chǎn)

目前，多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)是煤化工技術發(fā)展的重要方向之一，也就是基于煤炭資源的相關加工技術，煤炭多聯(lián)產(chǎn)主要是通過現(xiàn)代煤化工技術，基于相關產(chǎn)業(yè)的應用要求，通過煤氣化技術生產(chǎn)合成氣，進行跨部門乃至跨產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)品生產(chǎn)活動，完成多種高附加值化工產(chǎn)品的制造。在煤化工技術的應用過程中產(chǎn)生的富余熱量，還可以作為發(fā)電系統(tǒng)的重要能源使用。顯然，通過煤炭多聯(lián)產(chǎn)機制，可以進一步降低煤炭加工過程中的二氧化碳和污染物排放量。同時得益于這種機制的科學性和可持續(xù)性，可以幫助現(xiàn)代社會構建一套更未成熟的清潔化工能源生產(chǎn)體系。從經(jīng)濟社會發(fā)展的角度來講，煤炭多聯(lián)產(chǎn)機制的建設和持續(xù)應用，也將促進經(jīng)濟收益最大化，支持我國建立環(huán)境友好型的工業(yè)體系和社會機制。

3.2 要積極引進高新技術并延長產(chǎn)業(yè)鏈條延長

為了能夠?qū)γ夯ぜ夹g的長遠、健康發(fā)展帶來一定的促進作用，就必須要研發(fā)與引進高新的煤化工技術，對能源梯度的不同工藝、產(chǎn)品的不同結(jié)構積極做出集成、改進與優(yōu)化，并且同相關產(chǎn)業(yè)積極展開合作，將產(chǎn)業(yè)的鏈條延伸，并且將技術的應用價值提升。在發(fā)展煤化工企業(yè)的過程當中，需要同科技研發(fā)水平高的企業(yè)積極展開合作，并且通過詳細分析市場，從而將戰(zhàn)略性的發(fā)展策略制定，同時，將市場的發(fā)展需求作為依據(jù)，對與市場需要相符的煤化工核心技術深入研發(fā)，促使社會能源的開發(fā)能夠得到有力保證。

綜上所述，目前，我國新型煤化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展規(guī)模已經(jīng)居于世界前列，并取得了良好的運行效果，在此基礎上，新型煤化工的發(fā)展應當更加關注環(huán)境保護，以符合環(huán)保理念。因此，在今后新型煤化工的發(fā)展過程中，要積極研發(fā)各種新技術，對以往的煤化工生產(chǎn)技術不斷優(yōu)化創(chuàng)新，從而確保新型煤化工項目的能效達標，響應環(huán)保理念，實現(xiàn)煤化工產(chǎn)業(yè)的長期發(fā)展。