試論煤化工技術的發(fā)展

王瑜琛 折亞飛（陜西煤業(yè)化工集團神木天元化工有限公司 陜西省 719319）

一、煤炭焦化

我國最具代表性的煤化工產(chǎn)業(yè)是焦化工業(yè)，同時，焦化工業(yè)也是冶金工業(yè)、機械工業(yè)鑄造、高爐煉鐵等行業(yè)最主要的輔助產(chǎn)業(yè)。目前，全世界的焦炭工業(yè)所直接消耗的原料精煤大約為4.5億t/a，而全世界的焦炭產(chǎn)量大約是3.2～3.4億t/a，機械化發(fā)達的國家受到世界鋼鐵產(chǎn)量調(diào)整、高爐噴吹技術的發(fā)展、生產(chǎn)成本增高以及環(huán)境保護的因素的影響，這些國家的煉焦能力處在收縮狀態(tài)。

我國目前有各類機械化焦爐大約750座以上，交談年產(chǎn)量大約是1.2億t/a，在世界上位居第一，直接消耗的原料煤占據(jù)全國煤炭消費總量的14%，年設計煉焦能力約9000萬t/a，我國煤氣凈化技術在世界上已處于先進水平，焦炭的質(zhì)量也得到了較大的提高。

上世紀80年代，我國煤炭行業(yè)的煉焦技術得到發(fā)展，一些地區(qū)建成了專門輸送人工煤氣的工廠，也有以焦炭為主要產(chǎn)品的工廠。

焦炭是我國的主要出口產(chǎn)品之一，每年的出口量也在逐年增加，目前是世界上焦炭出口量最多的國家。

但煤炭行業(yè)的焦化也存在一些問題，其中普遍存在的問題是：焦爐爐型小、受礦區(qū)產(chǎn)煤品種限制、調(diào)整焦炭質(zhì)量的難度較大、煙塵處理技術的缺乏等，造成國內(nèi)大多數(shù)焦化行業(yè)與國外同行業(yè)產(chǎn)生較大的差距。

二、煤氣化

煤化工產(chǎn)業(yè)化發(fā)展過程中最重要的單元技術就是煤氣化技術。

煤氣化技術目前在我國廣泛應用的領域有：化工、冶金、機械、建材等工業(yè)行業(yè)和生產(chǎn)城市煤氣的企業(yè)，近二十幾年，由于我國引進了加壓魯奇爐、德士古水煤漿氣化爐等用于生產(chǎn)合成氨、甲醇或城市煤氣等。

隨著社會的發(fā)展，科技的日新月異，煤氣化技術的發(fā)展和作用也引起了國內(nèi)煤炭行業(yè)的關注，“九五”期間，兗礦集團與科研機構、國內(nèi)高校合作后開發(fā)并完成22t/d多噴嘴水煤漿氣化爐中試裝置。這一成果標志著我國在自主開發(fā)氣化的技術上取得了突破性進展。

三、煤氣化合成氨

目前我國有800多家中小型化肥廠。

我國化肥生產(chǎn)的主要方式是以煤為原料，采用煤氣化合成氨技術，采用水煤氣工藝，每年消費的原料煤炭以及焦炭都會超過4000多萬噸。

與我國不同的是，國外生產(chǎn)化肥以煤炭為原料的工廠很少，國外企業(yè)和工廠一般都以石油或者天然氣為主要原料，而中國因為技術和市場的關系，煤氣化合成氨工廠和企業(yè)不能與國外相比之。

四、煤氣化合成液體燃料

隨著中國經(jīng)濟的發(fā)展，國內(nèi)各項事業(yè)對能源的質(zhì)量和用量的要求也越來越高，而由于我國對油品的消費每年都在增加，國內(nèi)的資源能源并非取之不盡用之不竭，所以從國外進口原油成為我國煤化工業(yè)發(fā)展的必然趨勢。

20世紀50年代開始，中國就開展了間接液化技術的開發(fā)和研究，到80年代，由鐵基催化劑托合成生產(chǎn)汽油技術的實驗獲得成功，這一技術得到進一步發(fā)展，同時，2000t/a規(guī)模的煤基合成汽油工業(yè)實驗也獲得成功。

90年代開始，在對鈷基催化劑合成工藝的開發(fā)方面開展了系統(tǒng)的研究和開發(fā)工作，并在這一階段中取得令人矚目的有效成果，由此開發(fā)出了3種型號的合成柴油鈷基催化劑。

“十五”期間，針對新型漿態(tài)床合成工藝的催化劑、反應器等小型試驗得到立項，并在這一階段中研制了工業(yè)級煤基合成油工藝軟件包。

五、煤氣化其他產(chǎn)品合成技術

不同的合成技術能合成制成不同的化學品，國外對使用煤通過氣化制出合成氣的相關技術也已進入研發(fā)、開發(fā)以及某些商業(yè)運作上。

甲醇這種化工原料在煤化工行業(yè)中占據(jù)著重要地位，世界甲醇的生產(chǎn)能力約為3500萬t/a，其中，總產(chǎn)量約為2900萬t/a。在國內(nèi)，甲醇的生產(chǎn)企業(yè)大概有100多家，這些企業(yè)當中，有一半以上是以煤為原料的工藝制作，而我國甲醇的生產(chǎn)能力約為300萬t/a。

但是我國的生產(chǎn)技術與國外相比，甲醇裝置規(guī)模較小，生產(chǎn)工藝相較于國外也比較落后，尤其是在我國以煤為原來哦的工藝，生產(chǎn)過程復雜而成品偏高，因此在與世界上其他大國相比，我國的甲醇生產(chǎn)缺乏較強的競爭能力。

此外，作為另外一種代用液體燃料，二甲醚的生產(chǎn)技術也受到各方關注。世界二甲醚產(chǎn)量約為15萬t/a，主要利用甲醇脫水工藝制成，有相關研究人員認為，二甲醚可以作為車用柴油代替燃料，也可以為民用燃料。

六、煤炭直接液化

煤炭的直接液化，指的是通過對煤炭的加熱、加壓氫化直接獲取液體產(chǎn)品的工藝技術。

20世紀70年代開始，美、日、德等工業(yè)較為發(fā)達的國家已經(jīng)相繼開發(fā)出煤炭直接液化的工藝技術，這為全世界的工業(yè)化生產(chǎn)奠定了一定的基礎。而我國從70年代末開始才進行煤炭直接液化的工藝技術的研究，我國雖然在逐年后都有所發(fā)展，并與世界各大國進行合作，但想要達到世界先進水平，還需一定的過程。