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。
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。
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]。
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。
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。
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。
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。
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。