淺談煤化工技術(shù)的發(fā)展與新型煤化工技術(shù)

王冬 張洪偉（兗礦新疆煤化工有限公司，新疆烏魯木齊830011）

1 什么是煤化工技術(shù)

煤化工是以煤為原料經(jīng)過化學(xué)加工實(shí)現(xiàn)煤綜合多種利用的工業(yè)。這其中包括煉焦、煤制氣、煤制油、煤制化學(xué)品及其他煤加工制品等，生活中的液化氣、煤油就是通過煤化工技術(shù)實(shí)現(xiàn)的。隨著科技的進(jìn)步，科學(xué)家為了提高對煤的利用率，加工改進(jìn)了傳統(tǒng)的煤化工技術(shù)，研究出新型的煤化工技術(shù)，來滿足對煤的更多利用和更廣泛的應(yīng)用。傳統(tǒng)的煤化工包括，煤焦化、煤電石、煤氣化中的合成氨。新型的煤化工包括，煤氣化制醇醚燃料、煤液化等。

2 傳統(tǒng)的煤化工技術(shù)

2.1 煤焦化技術(shù)

煤焦化技術(shù)也稱作煤干餾。它主要是在加熱過程中把煤與空氣隔絕進(jìn)行的高溫分解。通過不同的加熱溫度和加熱時間會產(chǎn)生不同的焦化產(chǎn)品，這其中包括：煤焦炭、煤焦油、焦?fàn)t氣、精氨水等。這些產(chǎn)品具有不可替代性，在化工業(yè)、制藥業(yè)、染料業(yè)等眾多行業(yè)都發(fā)揮著重大的作用。例如煤焦化可以制氫氣，它是一種很好的助燃劑。在化工業(yè)煉鐵以及驗(yàn)純的時候可以發(fā)揮很大的作用。再例如煤焦化可以制作乙烯。乙烯是很好的催熟劑和生長劑，在農(nóng)業(yè)方面得到廣泛的應(yīng)用。

2.2 煤氣化技術(shù)

煤氣化主要是在空氣、水蒸氣、二氧化碳作為氣化劑化學(xué)作用下，在高溫中將固體的碳轉(zhuǎn)為可燃混合氣體的加熱過程。

煤氣化的工藝技術(shù)有三種，分別是固定床氣化技術(shù)、流化床氣化技術(shù)、氣流床氣化技術(shù)。它們?nèi)吒饔懈鞯膬?yōu)勢與缺點(diǎn)。固定床氣化技術(shù)應(yīng)用的范圍廣，它可以氣化優(yōu)質(zhì)煤也可以氣化劣質(zhì)煤，但是它的蒸汽分解率較低，導(dǎo)致廢水處理的工序十分的冗長，從而導(dǎo)致投資較高。流化床氣化技術(shù)下，爐內(nèi)的溫度較均衡，可以較好的氣化煤炭，但是它對煤本身的質(zhì)量要求較高，如果煤的活性不高，那么它的工作效率也會相應(yīng)降低。氣流床氣化技術(shù)，是一項(xiàng)較為先進(jìn)的技術(shù)，將純氧作為氣化劑，氣化純度較高而且更加的環(huán)保綠色。

2.3 煤液化技術(shù)

煤液化是指將煤中的有機(jī)物質(zhì)通過加工轉(zhuǎn)化為液體形態(tài)的過程。煤液化也分為兩種，直接液化和間接液化。由于液體的密度大于氣體，所以其應(yīng)用途徑更廣。例如現(xiàn)在的出租車和許多的汽車，減少了汽油的使用而更多采用液化氣。液化氣燃燒產(chǎn)生的有害物質(zhì)較少，對于環(huán)境和空氣的污染較少。

2.3.1 煤的直接液化

煤的直接液化又稱為加氫液化法。是通過將煤在氫氣和催化劑的作用下通過加氫裂化轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w燃料的過程。與其相關(guān)的方法有著名的艾克森供氫溶劑法和美國的溶劑精煉煤法和美國戴納萊克特倫公司研究開發(fā)的氫煤法。

2.3.2 煤的間接液化

煤的間接液化是一項(xiàng)較為復(fù)雜的工藝技術(shù)。首先把煤炭、氧氣和水蒸氣在高溫下全部氣化，再將它們的氣化物全部合成，然后再將這些合成氣在催化劑的作用下合成為液體燃料的技術(shù)。這其中的合成氣體就是一氧化碳和氫氣的混合物。它主要加工合成的產(chǎn)品是汽油、柴油和LGP等。這項(xiàng)技術(shù)既可以把煤炭提煉出汽油、柴油等普通的石油制品，還可以提煉出純度較高的航天燃油和潤滑油產(chǎn)品。著名的煤的間接液化工藝有SASOL 工藝、SHELL 公司的SMDS 合成工藝、中科院山西煤化所漿態(tài)床合成技術(shù)的開發(fā)以及兗礦煤制油技術(shù)開發(fā)等。

3 新型的煤化工技術(shù)

新型煤化技術(shù)相比于傳統(tǒng)的煤化技術(shù)有更多的改進(jìn)，涉及更多的方面和更多的領(lǐng)域。在技術(shù)開發(fā)方面和產(chǎn)品研究上，可以提供更多烴類的化學(xué)產(chǎn)品和化學(xué)合成物。由于其的環(huán)保性較高，綠色發(fā)展節(jié)能發(fā)展是我國的新發(fā)展主題，可以滿足國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展和市場需求，所以被國家大力支持和廣泛應(yīng)用。

3.1 新型的煤化技術(shù)的特點(diǎn)

3.1.1 產(chǎn)品綠色節(jié)能

新型的煤化工業(yè)產(chǎn)品都以清潔能源產(chǎn)品為主。我們?nèi)粘Ｖ谐Ｒ姷牟裼?、汽油、航空用油、液化石油氣都是清潔能源產(chǎn)品，它可以減少更多的有害氣體排放。其次它們的利用率高，可以最大程度的把煤原料轉(zhuǎn)化為清潔能源，減少浪費(fèi)，用最少的原料提供最大的能量。

3.1.2 產(chǎn)業(yè)銜接度高

中國未來的能源發(fā)展主要方向就是新型煤化工業(yè)，將煤炭開發(fā)和煤炭工業(yè)化逐步融合成為一同一個產(chǎn)業(yè)。盡量減少煤炭的使用，將煤炭原料轉(zhuǎn)化為能量較高的化學(xué)產(chǎn)品，提高開采產(chǎn)業(yè)和技術(shù)開發(fā)產(chǎn)業(yè)的結(jié)合銜接度。

3.1.3 新舊技術(shù)結(jié)合

新型技術(shù)和傳統(tǒng)技術(shù)相結(jié)合研發(fā)出更多新型的煤化產(chǎn)品。根據(jù)煤炭自身的特點(diǎn)和周圍的開發(fā)環(huán)境以及市場需求，采用不同的轉(zhuǎn)化科技相結(jié)合，提高整體的利用率和經(jīng)濟(jì)效益。例如，將煤焦化與煤直接液化結(jié)合、煤氣化合成和電力產(chǎn)業(yè)結(jié)合加深科研研究力度，創(chuàng)造出更多符合市場需求的產(chǎn)品，推動我國煤化工技術(shù)和煤化工產(chǎn)業(yè)更上一層樓，給我國資源節(jié)約提供更多進(jìn)步空間。

3.1.4 建成規(guī)模企業(yè)間合作

政府應(yīng)當(dāng)作為中間人，將更多的煤炭開發(fā)和煤化工技術(shù)企業(yè)相互合作，形成規(guī)?；蟮钠髽I(yè)。將優(yōu)秀的資源整合在一起，加強(qiáng)信息的交流和互通，也將各個企業(yè)的資金利潤最大化。

3.1.5 高度利用煤炭

高度利用煤炭不僅是將煤炭開采出后，把它的能量最大化。也包括開采時考慮到煤炭自新的活性問題，煤炭開采是環(huán)境保護(hù)，煤炭加工開發(fā)時機(jī)器的利用問題，甚至還包括開發(fā)時產(chǎn)生的廢氣，如何將它制成副產(chǎn)品問題涉及多個方面。信息沒化技術(shù)將考慮這幾點(diǎn)問題，并且作為主要的研究方向?qū)⒚禾康睦寐首畲蠡?/p>

3.2 新型煤化技術(shù)的主要發(fā)展點(diǎn)

3.2.1 甲醇的高質(zhì)量開發(fā)

由于我國天然氣和石油的儲備率較低，所以煤炭的利用率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于天然氣和石油利用。甲醇是很多化工產(chǎn)品的基本原料，所以高質(zhì)量的制程甲醇是很有必要的。可以通過甲醇提取出醋酸草酸和甲酸等。

3.2.2 多種技術(shù)的結(jié)合研發(fā)

多種技術(shù)的聯(lián)合研發(fā)可以制造出更多符合市場需求的產(chǎn)品。同時產(chǎn)品的附加值也會更高，還包括許多的清潔二次能源。聯(lián)合研發(fā)在產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)品利用廣泛程度上遠(yuǎn)遠(yuǎn)的大于單項(xiàng)技術(shù)研發(fā)，它可以使煤炭的利用價值最大化，并且最大限度上保護(hù)了生態(tài)環(huán)境。

3.2.3 水煤漿技術(shù)的研發(fā)

水煤漿作為一種新型的帶油燃料，具有更好的穩(wěn)定性。以往的燃料運(yùn)輸麻煩，沒有個很好的便捷性，再加上燃燒產(chǎn)生的能量較小，效率不高，釋放的有害氣體多，十分的不綠色環(huán)保。水煤漿運(yùn)輸和存儲都十分的便捷，燃燒使用時釋放的能量更大，并且環(huán)保綠色。煤漿的主要類型有：水煤漿、油煤漿、油水煤等。

4 結(jié)語

隨著時代的進(jìn)步與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，不管是日常生活還是工業(yè)生產(chǎn)，都需要大量的能量原料來提供能量。如今能源化和化工原料多元化的時代，有效地開發(fā)和高效利用能源物質(zhì)成為了關(guān)鍵。我國的石油存儲量和天然氣存儲量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于煤炭存儲量，想打好這場能源戰(zhàn)爭，就要從煤炭入手。新型煤化技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，可以將煤炭為原料的化學(xué)品轉(zhuǎn)化為高效清潔的綠色能源，帶動我國相關(guān)能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在保護(hù)我國不可再生能源的同時，又發(fā)展了新型工業(yè)，促進(jìn)能源產(chǎn)業(yè)的合并，讓信息更加互通，資源更加的高效利用。新型煤化技術(shù)符合我國現(xiàn)如今的新的發(fā)展理念，綠色節(jié)能高效的新型煤化技術(shù)必定可以讓我國經(jīng)濟(jì)高速、安全、綠色發(fā)展。