從環(huán)境保護角度淺議煤化工工藝技術(shù)

侯麗華，張利云

（鄂爾多斯應(yīng)用技術(shù)學院，內(nèi)蒙古鄂爾多斯 017000）

我國擁有豐富的煤炭資源，但石油及天然氣資源較為稀缺，由于我國的資源結(jié)構(gòu)不平衡，因此需要充分發(fā)揮煤炭資源優(yōu)勢，合理運用新型科學技術(shù)充分開發(fā)利用煤炭資源，從而盡可能地減少對進口資源的依賴程度[1]。煤化工技術(shù)的廣泛應(yīng)用使我國煤炭資源的利用率有了明顯的提高，煤化工產(chǎn)品逐漸增多，在一定程度上減少了我國的能源進口量。但煤化工在各生產(chǎn)環(huán)節(jié)會產(chǎn)生大量污染物，對生態(tài)環(huán)境造成了相當程度的不良影響，嚴重影響人們的身體健康，不利于我國煤炭產(chǎn)業(yè)的健康有序發(fā)展[2]。

隨著生態(tài)環(huán)境形勢日益嚴峻，解決煤化工行業(yè)的環(huán)保難題已成為現(xiàn)階段保證行業(yè)健康發(fā)展的首要任務(wù)。從生態(tài)環(huán)境保護、落實可持續(xù)發(fā)展理念等角度看，需要優(yōu)化煤化工技術(shù)，將環(huán)保意識引入到煤化工生產(chǎn)中，不斷加大新的環(huán)保型技術(shù)的開發(fā)力度，提高資源的利用效率，重視廢水廢氣的處理流程和處理效果[3]。

1 煤化工污染現(xiàn)狀

煤化工以煤炭為原料，進行資源的加工與產(chǎn)品的生產(chǎn)。煤化工企業(yè)運用多種化工技術(shù)，進行煤炭資源的轉(zhuǎn)化，能夠在一定程度上緩解我國能源結(jié)構(gòu)不合理的現(xiàn)狀。但煤炭資源生產(chǎn)轉(zhuǎn)化過程產(chǎn)生大量的廢水廢氣，對環(huán)境造成嚴重污染[4]。

煤化工加工生產(chǎn)過程的污染產(chǎn)生環(huán)節(jié)有：（1）煤炭輸送過程會使空氣中的粉塵增多，這些粉塵在空氣中擴散，極易通過呼吸道進入肺部，造成肺部不可逆損傷；（2）煤炭煉化過程中產(chǎn)生的污染物雖然經(jīng)過凈化處理，但仍然殘留一定量的高毒性污染物[5]，其中含有多種有毒氣體和物質(zhì)，其降解凈化具有一定的難度。

目前，我國煤化工產(chǎn)品的產(chǎn)量居世界首位，隨著人們的環(huán)保意識不斷提升，傳統(tǒng)的煤化工生產(chǎn)方式逐漸退出歷史舞臺，許多新型技術(shù)逐漸被引入到煤化工企業(yè)中，但這些技術(shù)仍有一定的不足。如部分企業(yè)通過蒸發(fā)結(jié)晶的方式實現(xiàn)了廢水零排放，雖然具有較好的處理效果，但會產(chǎn)生一定的日常污染，若儲存容器或生產(chǎn)設(shè)備密封不嚴導致泄漏、揮發(fā)，會影響化工廠周邊居民的生活，因此需要提出新的環(huán)保思路和工藝技術(shù)[6]。

2 煤化工環(huán)保思路

2.1 控制煤化工企業(yè)生產(chǎn)源頭污染

煤化工發(fā)展應(yīng)踐行可持續(xù)發(fā)展理念，著力解決能源與環(huán)境之間的平衡發(fā)展問題，將環(huán)保理念落實到煤化工生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)中。在保證基本的能源供給情況下，通過合理的污染物控制措施，在生產(chǎn)源頭盡可能地減少污染物的產(chǎn)生量，優(yōu)化煤化工工藝技術(shù)，實現(xiàn)能源的節(jié)約和污染的有效控制。

首先需要控制煤化工企業(yè)在生產(chǎn)源頭產(chǎn)生的污染物量，企業(yè)應(yīng)制定高于國家標準要求的內(nèi)部環(huán)保標準，并在實際生產(chǎn)環(huán)節(jié)中嚴格執(zhí)行。對煤化工生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的一系列廢水和廢氣進行管理。詳細劃分污染物的類別并依據(jù)標準文件對其污染程度進行分級，通過適宜的環(huán)保凈化技術(shù)處理污染物，提取其中可循環(huán)使用的物質(zhì)，嚴格按照污染物排放的相關(guān)規(guī)定排放處理后的污染物；在充分掌握相關(guān)技術(shù)后科學地進行設(shè)備的升級改造，通過煤化工工藝設(shè)備的改造，加大資源的回收利用率，尤其應(yīng)不斷加大熱交換器和反應(yīng)器等設(shè)備技術(shù)的開發(fā)力度；結(jié)合煤化工生產(chǎn)的實際情況，擴大清潔型技術(shù)的應(yīng)用范圍，保證生產(chǎn)源頭污染物的控制效果。

2.2 樹立煤化工廢水處理全流程控制理念

煤化工企業(yè)在加強環(huán)保意識的同時還應(yīng)注重對水資源的循環(huán)利用，樹立節(jié)水護水意識，完善煤化工生產(chǎn)廢水的處理。煤化工企業(yè)應(yīng)將環(huán)保和循環(huán)理念貫穿于廢水處理的整個過程，從生產(chǎn)工藝環(huán)節(jié)綜合考慮環(huán)保性。進行工藝比選，改革煤化工工藝設(shè)計的思路。強調(diào)以廢水中TDS量減少為廢水處理核心，并將廢水、濃鹽水進行分環(huán)節(jié)、分級處理，合理配置水源，綜合考慮煤化工生產(chǎn)廠的水源結(jié)構(gòu)，保持生產(chǎn)廠的水源平衡。通過合理制定煤化工生產(chǎn)的節(jié)水減排方案，將全過程控制理論應(yīng)用在煤化工生產(chǎn)廢水處理的各環(huán)節(jié)中，建設(shè)煤化工廠水處理系統(tǒng)的管理體系，科學規(guī)劃污水排放

如圖1所示，將煤化工生產(chǎn)廢水處理工藝進行單元劃分：（1）廢水預處理環(huán)節(jié)，通過先脫氨再萃取方法預處理固定床氣化廢水；（2）在生化處理環(huán)節(jié)重點提高廢水的可生化性，通過厭氧方式進行氣流床氣化的處理，保證廢水達到回用標準要求，并盡可能地控制運行成本；（3）在含鹽廢水回用單元中，利用雙膜反滲透的處理工藝提高廢水的回收利用率；（4）在高濃鹽水處理單元中進一步完善蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)，降低含鹽廢水中的雜鹽量，并充分利用蒸發(fā)塘環(huán)境的蒸發(fā)能力，實現(xiàn)高濃鹽水水分的蒸發(fā)。

圖1 煤化工廢水處理流程示意圖

3 煤化工環(huán)保工藝技術(shù)

3.1 優(yōu)化煤層氣及焦爐煤氣的利用

加大煤層氣和焦爐煤氣的開發(fā)應(yīng)用力度有助于提高煤化工產(chǎn)業(yè)的資源利用率，降低資源消耗。

（1）煤層氣的優(yōu)化利用。煤層氣俗稱“瓦斯”，是與煤伴生、共生的氣體資源，指儲存在煤層中的烴類氣體，以甲烷為主要成分，屬于非常規(guī)天然氣。煤層氣經(jīng)過資源轉(zhuǎn)化可得到合成油、合成氣等產(chǎn)品?？梢酝ㄟ^有效的資源開發(fā)技術(shù)加大對煤層氣的開發(fā)力度，保證煤化工企業(yè)具備足夠多的煤層氣資源。

（2）焦爐煤氣的合理開發(fā)生產(chǎn)。焦爐煤氣是用幾種煙煤配制成煉焦用煤，在煉焦爐中經(jīng)過高溫干餾后，產(chǎn)出焦炭和焦油產(chǎn)品的同時所產(chǎn)生的一種可燃性氣體，是煉焦工業(yè)的副產(chǎn)品。

煤層氣及焦爐煤氣的粗產(chǎn)物被稱為荒煤氣，其中含有大量固體小顆粒，如果不經(jīng)處理，不僅可能導致管路堵塞，其中含有的堿性物質(zhì)在燃燒時可能與酸性耐火材料融合（渣化），從而降低焦爐燃燒室和熱風爐蓄熱室等設(shè)備的使用性能及使用壽命。荒煤氣的凈化流程如圖2所示。

圖2 煤層氣及焦爐煤氣常規(guī)凈化流程

為了降低煤氣凈化投入成本，縮短煤化工產(chǎn)品的工藝流程，降低煤化工生產(chǎn)副產(chǎn)物污染，應(yīng)充分借鑒較為先進的新型潔凈煤技術(shù)，推動我國煤化工企業(yè)的現(xiàn)代化建設(shè)，結(jié)合煤化工生產(chǎn)過程中的實際情況，在煤炭轉(zhuǎn)化過程的技術(shù)選擇上，應(yīng)選擇較為節(jié)能的轉(zhuǎn)化技術(shù)，從整體上提高我國煤化工加工技術(shù)水平。

3.2 推動煤焦油深度加工技術(shù)應(yīng)用

由于煤焦油技術(shù)仍處于不斷發(fā)展過程中，目前我國煤化工企業(yè)的煤焦油加工技術(shù)具有較大的提升空間，如在煤焦油加工過程中時常出現(xiàn)各種生產(chǎn)問題，產(chǎn)生大量污染物的同時，也嚴重降低生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量。因此，應(yīng)進一步研究煤焦油的加工技術(shù)，以提高煤焦油分離的應(yīng)用效果為主要目標，對煤焦油進行深度加工優(yōu)化，通過新技術(shù)的應(yīng)用，提高煤化工企業(yè)生產(chǎn)效率，一種煤焦油深度加工流程如圖3所示。

圖3 一種煤焦油深度加工流程

目前，越來越多的煤化工企業(yè)開始應(yīng)用熱量回收技術(shù)，使煤化工企業(yè)生產(chǎn)中的能源消耗在一定程度上得到了有效的控制。此外，通過多級循環(huán)水技術(shù)節(jié)約用水，可有效提高煤焦油生產(chǎn)的資源利用率和經(jīng)濟效益。對煤化工產(chǎn)品生產(chǎn)過程中所使用的老舊設(shè)備進行改造或更換，能夠在一定程度上減少資源的消耗。

4 結(jié)語

本文簡單分析了我國煤化工產(chǎn)業(yè)污染現(xiàn)狀，提出了控制煤化工企業(yè)生產(chǎn)源頭污染，樹立煤化工廢水處理全流程控制理念，優(yōu)化利用煤層氣、焦爐煤氣及煤焦油深度加工技術(shù)的煤化工環(huán)保思路。受篇幅限制，還有諸多內(nèi)容未盡闡述，如煤化工污染物防治工藝技術(shù)標準的完善，煤炭資源的深度開發(fā)利用等。總之，應(yīng)不斷提高煤化工工藝技術(shù)水平，加大環(huán)保技術(shù)的應(yīng)用力度，為我國社會經(jīng)濟發(fā)展提供環(huán)保的能源來源，增強我國煤化工企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展動力。