馬俊(內蒙古大唐國際克什克騰煤制天然氣有限責任公司,內蒙古 赤峰 025350)
煤化工是現代化工技術的一種,主要是指以煤炭為原材料,經過化學加工的方式,將煤炭轉化為氣體、液體以及固體燃料的過程(包括化學品);從國內技術現狀來看,煤炭焦化是相對比較成熟的、傳統的煤化工產業,也是我國重工業如冶金工業、機械鍛造行業的配套產業。作為一項成熟的煤化工技術,我國是世界焦炭的生產大國,占全世界總量的50%以上。但是,面對日益嚴重的焦化行業污染問題,煤化工技術的趕緊成為迫切需要。
煤氣化技術,簡單地說是對煤炭進行深度轉化的先導技術,也是煤化工產業在現實能源轉化中的重要單元技術。目前,世界范圍內的商業化運行氣爐大約有400臺以上,排名前十的煤氣化生產廠家所采用的是魯奇、德士古、殼牌三種。先進設備的使用是標志著煤炭氣化技術發展的重要特征,說明這一技術正在向大型化、高效化發展。
第一,直接液化技術已經成為了煤化工技術的示范方向。在煤炭進行一定溫度和壓力的作用,促使氫化直接化為液態物質。這一技術在我國“十五”期間得到了長足的發展,并形成了自主知識產權。
第二,現階段結合當前國內外形勢不難發現,國外在提取甲醇的原來中,主要以天然氣為主,氣化向液化的轉型較為簡單,技術實現較為容易。而中國采取煤炭生產甲醇,主要是根據煤炭產量的優勢,在轉化率方面依然存在較大的改進空間。
第三,多聯產與循環經濟技術的應用日益廣泛。煤化工多聯產技術包括的范圍很廣,例如,以煤氣化技術為主要內容的,以焦化為主要內容的,概括來說,是指將各種單元技術優化融合起來,在生產中獲得高附加值的產品和多種清潔的能源。
循環經濟技術是以可持續發展為指導思想的,能夠實現煤炭資源的利用價值和轉化率的技術,使用這種技術不僅得到利益最大化,同時對環境的友好程度也會增加;多聯產和循環經濟技術的聯合,首先從煤炭中獲得附加值較高的化工產品和潔凈氣體,再利用前面所產生的殘渣、尾氣進行二次生熱、發電,實現煤炭資源利用的最大化,降低能量損耗。
結合我國能源問題現狀不難看出,雖然我國的能源資源總體數量龐大且較為豐富,但人均占有率很低,石油、天然氣的人均資源占有量僅為世界人均水平的10%。在現代化建設速度日益加快的今天,能源缺乏所表現的約束性更為明顯,而且由于環境保護的要求,以煤炭為主的能源消費和粗放式的加工方式,已經威脅到我國社會的可持續發展。基于此,煤化工的發展在未來必須強調長效能源和清潔能源的特點。
煤炭資源在我國所有資源種類中所占的比例超過了90%,面對其他能源分布相對不足的情況,煤化工的發展方向是十分重要的。筆者認為,未來將呈現出來的技術變化有以下幾個特點:
2.1 煤液化油化將成為重要的發展方向。這一技術發展主要的目標,是解決石油相對匱乏的局面,也是煤化工的主要任務。
2.2 石油代用品和化工代用品將成為發展重點。煤氣化提煉甲醇、二甲醚、烯氫等,在2010年前后已經發展為成熟的商業化模式,未來將會重點代替石油產品和對應的化工用品。
2.3 煤炭氣化技術。煤炭氣化技術對煤炭自身的價值應用具有十分重要的意義,在工業生產方面,用來彌補電氣能源,是很有價值的替代品,在日常生活中,也實現了清潔能源的普及。
筆者認為,發展煤化工技術的策略可以從兩方面來展開。
首先,從國家層面建立完整的標準體系。能源供應是關系到國家穩定和社會正常運轉的基礎性事業,因此必須有國家層面上建立完整的政策和標準體系,規范煤化工的各項要求(如用煤要求、技術條件)。從應用級別上劃分優質煤炭資源和稀缺煤炭資源,加以充分合理的應用,制定煤化工產品技術條件標準,限定使用消耗程度高的工藝技術。同時從區域分布、產品種類等方面,建立起不同的應用示范區,例如,專門生產甲醇的示范區,在用煤標準、工藝標準、多產聯合標準上給出具體參數。
其次,從企業層面上做好煤氣化工業規劃。我國的煤炭資源眾多,客觀上造成了開采和加工的混亂,煤化工企業一方面為了節約資源,大多與煤炭產地距離較近,但同時又要考慮生產、運輸等問題,因此,做好煤化工基地的規劃工作至關重要。
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