淺論煤化工工藝技術(shù)與未來(lái)發(fā)展方向

摘 要：煤炭是人類生產(chǎn)必不可少的能源，它與人們的生活息息相關(guān)。煤炭是不可再生能源，關(guān)系著子孫后代的發(fā)展，因此全球都在高度關(guān)注煤炭領(lǐng)域的研究。文章就以煤化工技術(shù)的現(xiàn)狀解析其前景。

關(guān)鍵詞：煤化工；工藝技術(shù)；未來(lái)發(fā)展

我國(guó)能源結(jié)構(gòu)中，煤炭一直占據(jù)著重大的比率，但是在煤炭的開發(fā)和利用上存在很多的問(wèn)題，首先我國(guó)煤炭資源分布廣但不均勻，分布呈現(xiàn)“北多南少”“西多東少”的特點(diǎn)，其次我國(guó)煤炭資源人均可采儲(chǔ)量?jī)H為世界平均水平的一半，已發(fā)現(xiàn)的煤炭資源勘探程度低，精查儲(chǔ)量少，用于規(guī)模建設(shè)的資源供給能力不足。而目前各化工企業(yè)普遍存在用煤量大，但對(duì)煤的利用率不高，浪費(fèi)嚴(yán)重的情況，這就要求技術(shù)革新，提高煤化工工藝技術(shù)，加強(qiáng)對(duì)煤資源的循環(huán)利用。文章從我國(guó)國(guó)情出發(fā)，并結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)水平，對(duì)煤化工現(xiàn)狀進(jìn)行解析，重點(diǎn)探討煤化工技術(shù)的未來(lái)發(fā)展方向。

1 煤化工的三層次

煤炭工業(yè)技術(shù)的工作復(fù)雜，其研究對(duì)象也眾多，但是主要的對(duì)象在技術(shù)和化工原料方面，技術(shù)主要是通過(guò)不同元素的分解或合成產(chǎn)生新化合物，制成新原料，以滿足化工工業(yè)的需求。由于這是一個(gè)舉世關(guān)注的話題，所以各國(guó)都致力于研究煤炭加工利用新技術(shù)，使之不斷進(jìn)步，有了長(zhǎng)足發(fā)展，而化工原料合成工藝也得到了重視，使其不斷發(fā)展，已達(dá)到一個(gè)較高的水平。

三個(gè)層次是結(jié)合煤化工工藝，根據(jù)它運(yùn)行流程，也就是步驟來(lái)劃分的，可以分為三個(gè)層次，從技術(shù)上說(shuō)，主要是合成、加工和再加工，即首先對(duì)煤分解合成可使用的氣，再進(jìn)行對(duì)合成氣加工，制成可用的氣，之后還要再次加工，就跟產(chǎn)品生產(chǎn)鏈一樣，生產(chǎn)、制成、打包，每個(gè)環(huán)節(jié)都不可或缺。首先，煤化工的第一個(gè)步驟就是利用氧化，把煤原料，比如水煤漿或者干煤粉，通過(guò)與氧氣互通，在一定的溫度和壓力條件下，部分的氧化生成了合成氣，這只是初始步驟，還要通過(guò)醇類、烴類以及其他碳氧化合物的合成，這是不可少的，這兩者就構(gòu)成了合成氣加工的工藝路線。這些碳氧化合物不僅可以作為商品單獨(dú)存在，還可以作為附加物，使用在產(chǎn)品的加工中，充當(dāng)催化劑等等。甲醇下游產(chǎn)品也是化工行業(yè)不可少的重要原料，因?yàn)檫@些氣體的使用范圍廣，再加工能力強(qiáng)，而這些下游產(chǎn)品包括醋酸等。

2 煤氣化的方法及技術(shù)

煤氣化在煤轉(zhuǎn)化技術(shù)中具有非常巨大的作用，這是實(shí)現(xiàn)乙烯新的制取方法的良策，雖然煤氣化技術(shù)起步晚，發(fā)展也比較慢，但鑒于我國(guó)科技和經(jīng)濟(jì)實(shí)力，我國(guó)在這方面還是取得了一定的成就的。煤液化存在直接液化和間接液化兩種方法，由于該技術(shù)的成熟程度不夠和投資大等原因，制約了其產(chǎn)業(yè)化和規(guī)模化的進(jìn)一步發(fā)展。隨著煤氣化技術(shù)的不斷成熟，特別是加壓氣化方法的逐步完善和下游產(chǎn)品的多樣化，煤氣化已成為我國(guó)目前煤化工的重中之重。這些年，傳統(tǒng)的企業(yè)管理方式都會(huì)把化工裝置配置在煤氣化裝置之前，而且將其獨(dú)立出來(lái)，這樣來(lái)達(dá)到各種分子分解氣化顯然已經(jīng)不能適應(yīng)社會(huì)發(fā)展，因?yàn)楝F(xiàn)今社會(huì)對(duì)這些化合物的用量是非常大的，并且二十一世紀(jì)的今天提倡的是綠色經(jīng)濟(jì)，講求生態(tài)文明建設(shè)。所以，要協(xié)調(diào)生態(tài)和需求量，發(fā)展煤氣化技術(shù)，要選擇可行性高，對(duì)生態(tài)效益和社會(huì)效益都有益處的辦法，可以考慮在煤礦的坑口進(jìn)行開采，這樣運(yùn)輸量減少，運(yùn)費(fèi)降低，而且防止運(yùn)輸途中資源的耗費(fèi)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)資源的優(yōu)化利用。當(dāng)然，各種設(shè)備是不可缺少的，企業(yè)要集中設(shè)備，方便協(xié)作。為了加強(qiáng)管理，使得企業(yè)效益提高，企業(yè)也可以就在坑口附近設(shè)立公司，把所以資源都集中到一塊，減少交通運(yùn)輸，污染也集中，這樣比較好治理。未來(lái)的化工業(yè)就應(yīng)該朝著這個(gè)方向發(fā)展，這樣可以減少對(duì)其他地方的大氣污染、環(huán)境污染等，還能提高收益。

煤氣化是對(duì)煤化工企業(yè)的普遍要求，這是煤化工企業(yè)想實(shí)現(xiàn)發(fā)展創(chuàng)新必須掌握的技術(shù)，誰(shuí)掌握了它，那么就掌握了技術(shù)的核心，站在了一個(gè)發(fā)展的新起點(diǎn)。企業(yè)要加大資金投入，引進(jìn)人才，研發(fā)先進(jìn)技術(shù)，通過(guò)精心研究，開發(fā)出百用的技術(shù)，即對(duì)煤種適應(yīng)強(qiáng)的，每一種煤都適用的，并且成本費(fèi)用廉價(jià)，氣體成分可以按需求調(diào)成相應(yīng)比例的技術(shù)。企業(yè)要去加強(qiáng)水煤漿氣化工藝與工程研究、探索，利用其本身的特性，苦心鉆研出新的使用途徑，發(fā)現(xiàn)前人沒有發(fā)現(xiàn)的新功能。

3 乙烯的制法和發(fā)展

乙烯是石油化工業(yè)的精髓和靈魂，少了它，石油化工業(yè)就無(wú)法正常運(yùn)作。在我國(guó)現(xiàn)階段的技術(shù)水平，乙烯主要靠分解來(lái)提取，就是通過(guò)對(duì)是由分子的研究，利用其在一定情況下的不穩(wěn)定性，裂解的發(fā)生來(lái)提取。而這復(fù)雜的提取，而且石油市場(chǎng)不穩(wěn)定，價(jià)格起伏波動(dòng)大，價(jià)格一直處在一個(gè)較高的價(jià)位，這就使乙烯生產(chǎn)成本也高，但是乙烯的價(jià)格如果太高又會(huì)造成供過(guò)于求，如果乙烯價(jià)格不高，那就可能虧本，所以很難去協(xié)調(diào)這個(gè)關(guān)系，造成很多乙烯企業(yè)開工之日就是虧損之時(shí)。但是根據(jù)我國(guó)最新研究表明，乙烯的分子結(jié)構(gòu)其實(shí)也存在于煤或天然氣中，也就是說(shuō)，我們可以轉(zhuǎn)換原料，畢竟我國(guó)的煤資源還是比較豐富的，而且這也可以節(jié)省成本，這給企業(yè)帶來(lái)的效益是巨大的。

轉(zhuǎn)換原料制取乙烯，是要有具體的工業(yè)化步驟的。就目前科技實(shí)力，最大可能實(shí)現(xiàn)的就是先去合成氣，因?yàn)闅怏w不穩(wěn)定，在高溫高壓下易分解，再轉(zhuǎn)化成乙烯就比較容易實(shí)現(xiàn)，這種投資方式可行，而且大大降低了生產(chǎn)成本，有利于企業(yè)的發(fā)展。

4 煤化工的未來(lái)

就我國(guó)目前現(xiàn)狀來(lái)看，我國(guó)的煤炭資源還是比較充足的，山西等地盛產(chǎn)煤礦，但是我國(guó)燃料比較單一，其他燃料，如石油和天然氣主要靠進(jìn)口。但是在另一方面，我國(guó)沒有真正深刻地意識(shí)到能源資源危機(jī)，對(duì)煤炭資源的開采不夠慎重，利用上也是浪費(fèi)嚴(yán)重，沒有達(dá)到資源的循環(huán)重復(fù)利用，或多方面使用，導(dǎo)致地質(zhì)下陷、河流土地污染等頻頻發(fā)生。為了滿足我國(guó)的能源需求，彌補(bǔ)石油資源的缺口，我們就要結(jié)合自身優(yōu)勢(shì)，加強(qiáng)對(duì)煤炭的利用，切保我國(guó)能源安全，利用自產(chǎn)的煤炭來(lái)代替稀缺的石油資源，填補(bǔ)生產(chǎn)活動(dòng)對(duì)數(shù)以萬(wàn)計(jì)的油品量的需求。目前，由于技術(shù)水平的限制，主要有兩種方法把煤炭資源轉(zhuǎn)化為石油資源，一個(gè)是比較直接簡(jiǎn)易的方法，通過(guò)氫氣和煤的混合，產(chǎn)生化學(xué)效應(yīng)，直接進(jìn)行液化獲得，但是可能純度不高，或存在不穩(wěn)定的現(xiàn)象。另一個(gè)是間接的，步驟較多，首先，把煤在高溫條件或者高氣壓等相應(yīng)的條件下發(fā)生氣化，使之成為各種氣體的混合，之后利用各種催化劑，經(jīng)過(guò)F-T合成催化反應(yīng)，最后轉(zhuǎn)發(fā)成一種油品。

國(guó)內(nèi)的油品缺口巨大，老百姓埋怨油價(jià)高的現(xiàn)象也普遍存在，很多家庭買得起車卻養(yǎng)不起，因?yàn)橛推饭┎粦?yīng)求帶來(lái)價(jià)格上漲，而且不能一味地進(jìn)口，因?yàn)檫@不僅耗資量大，而且對(duì)我國(guó)能源安全造成危險(xiǎn)，主動(dòng)權(quán)掌握在其他國(guó)家手里是萬(wàn)萬(wàn)不能的，所以要依靠技術(shù)，通過(guò)高科技把煤合成油。所以，國(guó)家要加大資金投入，培養(yǎng)這方面的高科技人才，讓全民重視這個(gè)問(wèn)題，投入人力物力研制廉價(jià)高效的鐵催化劑，開發(fā)新技術(shù)，最終達(dá)到有效解決油品短缺的問(wèn)題。必須把這個(gè)議題提上日程，才能在未來(lái)更好更快地發(fā)展。

5 結(jié)束語(yǔ)

煤炭工藝技術(shù)的革新是歷史趨勢(shì)，涉及到人民的安居樂(lè)業(yè)與幸福程度。隨著科技的不斷進(jìn)步，新型的煤氣化技術(shù)得到了快速的發(fā)展，煤炭作為化工原料的重要性得到了普遍的認(rèn)可。煤化工目前采用的方法主要有三個(gè)途徑：煤的焦化、煤的氣化、煤的液化。由于最終產(chǎn)品的不同，三種途徑均有存在的市場(chǎng)。就我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)來(lái)看，要想緩解能源危機(jī)，還要要繼續(xù)努力，加強(qiáng)煤化工技術(shù)方面的研發(fā)。

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