煤化工環(huán)保思路與工藝技術(shù)研究

趙亮，孫偉，張瑞琪(山東省華魯恒升化工股份有限公司，山東 德州 253000)

1 煤化工及污染現(xiàn)狀簡(jiǎn)述

1.1 煤化工含義

煤化工主要是通過對(duì)各種化工技術(shù)進(jìn)行合理的應(yīng)用，在此基礎(chǔ)上來對(duì)煤炭進(jìn)行有效的加工，這樣能夠確保煤炭能夠轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)、固態(tài)等各種形態(tài)的燃料，在這之后還要進(jìn)行再次的加工，進(jìn)而才能夠得到相應(yīng)的煤化工產(chǎn)品，煤化工產(chǎn)品主要包括煤油、天然氣、甲醇等。在煤化工過程中最為主要的原料就是煤炭，相關(guān)工作人員會(huì)對(duì)合成技術(shù)、氣化技術(shù)等煤化工技術(shù)進(jìn)行充分的應(yīng)用，這樣不僅能夠達(dá)到良好的一煤多化的效果，而且還能夠?qū)⒚禾康挠行Ю寐蔬M(jìn)行提高，對(duì)于我國(guó)能源可持續(xù)發(fā)展起到促進(jìn)作用。

1.2 煤化工污染現(xiàn)狀

在煤化工過程中會(huì)以煤炭作為主要的原料，并且通過一系列的化學(xué)反應(yīng)來對(duì)煤炭?jī)?nèi)部的各種有機(jī)物和無機(jī)物進(jìn)行加工，在這個(gè)過程中會(huì)產(chǎn)生大量的有害廢水、廢氣等污染物，這些污染物在經(jīng)過液化、氣化等形式排入到大氣當(dāng)中，這樣不僅會(huì)導(dǎo)致水源、空氣和土壤會(huì)受到較為嚴(yán)重的污染，而且人們的身心健康也會(huì)受到較大的威脅。另外，煤化工過程當(dāng)中會(huì)涉及到很多方面，每一個(gè)環(huán)節(jié)都有著較高的復(fù)雜性，這樣就會(huì)導(dǎo)致污染物產(chǎn)生、排放控制工作無法正常的開展，不可避免的會(huì)對(duì)環(huán)境帶來較大的污染。（如圖1所示）

圖1 某地煤化工企業(yè)煙氣污染

2 煤化工環(huán)保思路

從目前情況看來，通過煤化工技術(shù)可以對(duì)煤炭資源進(jìn)行有效地轉(zhuǎn)化，而且還可以對(duì)我國(guó)能源緊張、結(jié)構(gòu)不合理等局面進(jìn)行有效的緩解。現(xiàn)階段時(shí)代發(fā)展的速度變得越來越快，這就要求相關(guān)企業(yè)要對(duì)煤化工技術(shù)的功能進(jìn)行不斷提高，對(duì)能源與環(huán)境的協(xié)調(diào)平衡、可持續(xù)發(fā)展理念進(jìn)行充分的考慮，將這些重要理念落實(shí)到每一個(gè)環(huán)節(jié)當(dāng)中。除此之外，煤化工企業(yè)要對(duì)先進(jìn)的環(huán)保思路和工藝技術(shù)進(jìn)行充分考慮，在能源正常供給的同時(shí)，還可以對(duì)煤化工技術(shù)進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)和創(chuàng)新，進(jìn)而煤化工技術(shù)可以朝著節(jié)約能源、減少排放的方向不斷發(fā)展[1]。

2.1 煤化工企業(yè)要對(duì)生產(chǎn)源頭進(jìn)行嚴(yán)格的控制

在生產(chǎn)相關(guān)產(chǎn)品的過程中要對(duì)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)予以足夠的重視，根據(jù)實(shí)際的生產(chǎn)情況來對(duì)生產(chǎn)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行科學(xué)的制定，進(jìn)而才能夠減少煤化工產(chǎn)品生產(chǎn)源頭帶來的污染。與此同時(shí)，管理人員要對(duì)煤化工產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的一些廢水、廢氣等污染物進(jìn)行有效的處理及合理控制，定期對(duì)煤化工產(chǎn)品進(jìn)行檢測(cè)，如果生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品、半成品等與相關(guān)要求和標(biāo)準(zhǔn)相符合，那么這些產(chǎn)品可以進(jìn)行循環(huán)利用，對(duì)無利用價(jià)值的副產(chǎn)品也要進(jìn)行合理的處理，在保障煤化工制品質(zhì)量的同時(shí)，廢棄物的排放也會(huì)得到有效的控制。工作人員要對(duì)相關(guān)的要求和規(guī)定進(jìn)行充分的分析了解，結(jié)合實(shí)際情況來對(duì)煤化工排放的廢棄物進(jìn)行合理的處理，符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)之后才可以將其進(jìn)行排放。

2.2 樹立起節(jié)水護(hù)水意識(shí)

煤化工實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的一項(xiàng)重要途徑就是樹立起良好的節(jié)水護(hù)水意識(shí)，做好水資源的循環(huán)使用，以實(shí)現(xiàn)節(jié)能節(jié)水，減少企業(yè)的發(fā)展成本。相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)要全方位細(xì)致分析用水系統(tǒng)，積極革新與升級(jí)夾點(diǎn)、空冷等工藝技術(shù)。而且在制定廢水處理工藝時(shí)還要求結(jié)合具體廢水類型來進(jìn)行，如聯(lián)合使用預(yù)處理、三級(jí)處理、廢氣處理、生化處理、污泥處理、濃鹽水達(dá)標(biāo)處理、污水會(huì)用處理、蒸發(fā)結(jié)晶等工作，以達(dá)到“零排放”的目的。其中夾點(diǎn)技術(shù)主要是熱力學(xué)原理和系統(tǒng)工程結(jié)果所得，利用此項(xiàng)技術(shù)能夠有效利用以及回收系統(tǒng)能力，能夠獲得明顯的節(jié)能效果。

2.3 做好污染物的治理工作

煤化工生產(chǎn)時(shí)不可避免會(huì)有廢棄物的產(chǎn)生，務(wù)必要采取有效的措施進(jìn)行處置，保證與國(guó)家規(guī)定排放標(biāo)準(zhǔn)相符后才能準(zhǔn)予排放，第一，需要嚴(yán)格規(guī)定污染物的污染程度，明確實(shí)際污染物的類別，判斷其有無達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，要求實(shí)施綜合性無害化處置后，并運(yùn)用相關(guān)技術(shù)才能循環(huán)使用污染物內(nèi)具有價(jià)值的物質(zhì)，一方面能夠有利于生產(chǎn)效益的提高，一方面還能對(duì)環(huán)境起到保護(hù)作用。

3 煤化工環(huán)保的工藝技術(shù)

3.1 煉焦技術(shù)

煉焦技術(shù)具體原理在于把煤炭隔絕空氣，利用較高溫度來分解其中的大分子，并進(jìn)行結(jié)焦反應(yīng)，從而獲得煤焦油、煤氣等副產(chǎn)品。當(dāng)前該項(xiàng)技術(shù)在新型煤化工技術(shù)領(lǐng)域當(dāng)中已較為成熟。該項(xiàng)技術(shù)的具體流程先根據(jù)規(guī)定要求來將煤炭粉碎獲得入爐煤，隨后采取搗固等方法來運(yùn)送煤炭到炭化室，并在通過高溫、熄焦以及晾焦等環(huán)節(jié)獲得焦?fàn)t煤氣與焦炭。利用該項(xiàng)技術(shù)獲得的焦炭通常運(yùn)用到了鋼鐵等工業(yè)制造行業(yè)，并且能夠?qū)⒉糠纸範(fàn)t煤氣用作高熱值燃料，部分通過加工能夠獲得化工產(chǎn)品，節(jié)能效果非常顯著。

3.2 氣流床氣化

在固體氣化中使用頻率較高的一項(xiàng)工藝技術(shù)就是氣流床氣化，其主要是使用一定數(shù)量氣化劑來把煤粉帶至汽化爐內(nèi)，確保整體氣化效果。因?yàn)闅饬骺梢詫⒚悍鄹綦x開來，所以在氣化過程中黏度普遍不高，一般氣化劑都是使用O2與H2O，這樣能確保反應(yīng)溫度與規(guī)定要求相符。其中最早的氣化方式為K-爐法，不過該類方式不適用于溫度偏低的情況，隨后又研發(fā)出了Prenflo方法與Shell加壓氣化等方法。

3.3 煤氣化技術(shù)

煤氣化技術(shù)主要指的是在煤氣化爐內(nèi)，在較高溫度作用影響下，運(yùn)用氧化劑來增加壓力促使煤炭產(chǎn)生氧化還原反應(yīng)，使其內(nèi)部分子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化且慢慢脫除水分，通過熱解后獲得煤氣。

3.4 煤層氣與焦?fàn)t煤氣轉(zhuǎn)化技術(shù)

在煤炭行業(yè)當(dāng)中較為實(shí)用的一項(xiàng)技術(shù)就是煤層氣轉(zhuǎn)化技術(shù)，其可以在統(tǒng)一環(huán)境下獲得更多的能源，例如甲醇制取以及合成氣過程。在開發(fā)與利用煤層氣的過程中可以減少對(duì)周邊環(huán)境的破壞，提高資源的開發(fā)利用效率，這樣一來不但可以有效利用資源，而且還能切實(shí)保護(hù)環(huán)境。

4 優(yōu)化煤化工環(huán)保效果的措施分析

4.1 提高煤炭高效潔凈的使用

相關(guān)部門加大力度對(duì)煤化工生產(chǎn)的污染處理技術(shù)進(jìn)行研究，對(duì)煤化工過程中出現(xiàn)的各種廢棄物進(jìn)行充分了解，才能夠采取有效的措施來對(duì)這些廢棄物進(jìn)行合理的處理和控制。在這個(gè)過程中還要對(duì)新型潔凈煤使用技術(shù)進(jìn)行充分應(yīng)用，對(duì)國(guó)外一些先進(jìn)且成熟的煤化工技術(shù)進(jìn)行引進(jìn)，這樣才能夠進(jìn)一步提高我國(guó)整理的煤化工技術(shù)水平，對(duì)于我國(guó)煤化工現(xiàn)代化發(fā)展也起到良好的促進(jìn)作用。就從目前的情況看來，煤化工當(dāng)中的煤炭在進(jìn)行轉(zhuǎn)化過程中會(huì)涉及到各種各樣的技術(shù)，工作人員要結(jié)合實(shí)際情況來對(duì)這些技術(shù)進(jìn)行合理的選擇，進(jìn)而才可以選擇出效率最高、節(jié)能最好的轉(zhuǎn)化技術(shù)，該轉(zhuǎn)化技術(shù)的作用也可以充分發(fā)揮出來[2]。

4.2 加強(qiáng)對(duì)煤焦油加工技術(shù)的研究

以往的煤化工企業(yè)在利用煤焦油加工技術(shù)的過程中會(huì)出現(xiàn)各種各樣的問題，導(dǎo)致這些問題出現(xiàn)的最主要原因就是煤焦油加工技術(shù)當(dāng)中存在缺陷，不僅會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)效率和質(zhì)量降低，而且還會(huì)導(dǎo)致大量污染物的出現(xiàn)。為此，相關(guān)部門要對(duì)煤焦油加工技術(shù)進(jìn)行不斷地研究，才可以進(jìn)一步提高我國(guó)煤焦油分離技術(shù)整體的應(yīng)用效果，在這個(gè)過程中還要加大力度對(duì)多級(jí)循環(huán)水、低溫減壓蒸餾等先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行推廣，進(jìn)而才可以將技術(shù)有效的轉(zhuǎn)變?yōu)樯a(chǎn)力，能源損耗也會(huì)得到相應(yīng)的降低。與此同時(shí)，煤焦油產(chǎn)業(yè)也要結(jié)合時(shí)代的特點(diǎn)向醫(yī)藥、精益化工產(chǎn)業(yè)進(jìn)行科學(xué)的轉(zhuǎn)化，這樣才能夠讓煤焦油產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行提高。

4.3 新技術(shù)、新設(shè)備的使用

部分煤化工企業(yè)在對(duì)煤化工產(chǎn)品進(jìn)行生產(chǎn)的過程中還在使用老舊的設(shè)備，相關(guān)的生產(chǎn)技術(shù)問比較落后，會(huì)導(dǎo)致資源的利用率比較低，各個(gè)環(huán)節(jié)的生產(chǎn)工作無法正常的開展。為此，煤化工企業(yè)要對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行改造或者更換，這樣不僅能夠?qū)ξ廴疚锏呐欧帕窟M(jìn)行減少，而且還可以在一定程度上降低能源損耗，資源的回收利用率和循環(huán)利用率也會(huì)得到進(jìn)一步提高。而且煤化工企業(yè)應(yīng)當(dāng)要積極運(yùn)用清潔型技術(shù)，如清潔型循環(huán)技術(shù)以及模塊化梯級(jí)回?zé)崾角鍧嵢济簹饣夹g(shù)等。政府還要加大力度對(duì)新型設(shè)備的開發(fā)與研究，特別是對(duì)于熱交換器、反應(yīng)器等化工裝備的技術(shù)進(jìn)行更加深入的研究。相關(guān)工作人員要提高自身的綜合素質(zhì)和專業(yè)知識(shí)水平，對(duì)先進(jìn)的設(shè)備和技術(shù)進(jìn)行充分了解和掌握，才能夠結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行應(yīng)用，各個(gè)部門要進(jìn)行相互交流與溝通，在問題出現(xiàn)的第一時(shí)間才能夠有效的措施進(jìn)行及時(shí)處理，夠確保各個(gè)環(huán)節(jié)的正常開展，提高整體的環(huán)保效果。

5 結(jié)語

綜上所述，煤化工行業(yè)在我國(guó)占據(jù)著非常重要的地位，這就要求相關(guān)企業(yè)要對(duì)環(huán)保理念予以足夠的重視，對(duì)環(huán)保思路進(jìn)行科學(xué)的梳理，這樣不僅能夠?qū)ο嚓P(guān)工藝技術(shù)進(jìn)行不斷的改進(jìn)，而且還能夠提高煤化工技術(shù)的應(yīng)用效果，對(duì)于煤化工企業(yè)的發(fā)展來說也會(huì)起到良好的促進(jìn)作用。