探析新型煤化工技術的現狀及其發展

李會強

身份證號：620105197210111070

探析新型煤化工技術的現狀及其發展

李會強

身份證號：620105197210111070

通過煤化工合成各種以石油為原料的化工產品，是化解能源危機、清潔利用煤炭的重要途徑。對于緩解當今原油危機具有戰略意義。本文概述了煤化工，闡述了新型煤化工技術應用的重要性，對新型煤化工技術的現狀及其發展進行了探討分析。

新型煤化工技術；應用；重要性；現狀；發展

一、煤化工的概述

煤化工是指以原煤為原料制備各種化工產品的化工工藝，通過CO和H2進行化學反應制備出各種化工產品。煤化工可分為傳統煤化工和新型煤化工。傳統的煤化工主要用來發電、煉焦和作為工業燃料以及合成氨、尿素、甲醇、甲醛、乙酸、電石和乙炔衍生物等。新型煤化工包括煤制油、煤制烯烴、煤制乙二醇、煤制天然氣和煤制二甲醚。

二、新型煤化工技術應用的重要性

新型煤化工技術應用的重要性主要體現在：（1）保障石油安全。隨著城鎮化進程的加快以及工業化程度的提高，石油消費快速增長，對外依存度逐年提高，以石油安全為核心的能源安全問題日益成為制約我國經濟發展的瓶頸。在加強國內石油生產和節約的同時，必須采取有效的石油替代措施，大力發展煤基替代、生物質替代、天然氣替代和電力替代。（2）保護生態環境。新型煤化工有利于減少二氧化硫、氮氧化物、粉塵、有害重金屬等污染物的排放，大幅提高煤炭轉化效率和產品附加值，更符合煤炭綠色、高效、低碳的利用方向。發展新型煤化工也有利于帶動傳統煤化工結構調整和優化，低效落后的煤炭利用方式將逐漸淘汰，清潔高效轉化的比例將進一步提高。

三、新型煤化工技術的現狀分析

1、煤制天然氣的技術現狀。煤制天然氣主要工藝流程為煤氣化生產合成氣，合成氣通過一氧化碳變換和凈化后，經過甲烷化反應生產天然氣。整個工藝在技術上是成熟的，現在國內外有關學者和公司將研發重心放到了氣化技術的革新上。煤制天然氣的氣化工藝可分為蒸汽-純氧氣化，加氫氣化和催化蒸汽氣化三種工藝。煤制天然氣的另一核心技術是甲烷化工藝。

2、煤制油技術的現狀。煤液化技術又稱為煤基液體燃料合成技術，按合成工藝的不同，煤制油可以分為煤直接液化燃油和煤間接液化燃油兩種。（1）煤直接液化燃油：煤直接液化燃油是指先將煤磨成煤粉，然后通過高溫、高壓，在催化劑的作用下加氫裂解，轉化成液體燃油。目前，國際上已開發出的煤加氫液化工藝有十多種，比較有代表性的有日本的NEDOL工藝、德國的IGOR工藝、美國的HTI工藝。三種工藝中比較成熟可靠的是德國的IGOR工藝，其轉化率能達到97%。（2）煤間接液化燃油煤間接液化燃油是指先將煤轉化成合成氣，然后在一定溫度、壓力及催化劑的作用下合成生產出的煤油。目前，已經工業化的煤間接液化技術只有南非SASOL的F-T合成技術和荷蘭Shell公司SMDS技術。

3、煤制烯烴技術的現狀。煤基制烯烴工藝為粉煤在高溫、高壓條件下氣化成主要成分為一氧化碳和氫氣的粗合成氣，再經過變換及凈化工序合成粗甲醇，粗甲醇精制除去水、二甲醚、甲酸甲酯等輕于甲醇的低沸點物質得到精甲醇，最后將精甲醇轉化為低碳烯烴。

4、煤制乙二醇的技術現狀。煤制乙二醇技術是將煤制成合成氣，再以合成氣中的一氧化碳和氫氣為原料制取乙二醇。目前，我國在世界上已率先實現了煤制乙二醇成套技術的工業化應用。而國外技術未能實現工業化，其原因在于沒能獲得核心催化劑的關鍵制備技術和工業一氧化碳深度脫氫凈化等系列關鍵工藝和技術，以及關鍵單元的技術集成。

5、煤制二甲醚的技術現狀。目前工業上應用的主要是甲醇脫水工藝和合成氣直接合成二甲醚工藝。甲醇脫水法先由合成氣制得甲醇，然后甲醇在固體催化劑作用下脫水制得二甲醚，甲醇脫水法又分為甲醇氣相催化脫水法和液相催化脫水法；合成氣一步法以合成氣為原料，合成甲醇和甲醇脫水反應在同一反應器中完成，同時伴隨一氧化碳的變換反應，一步法多采用雙功能催化劑。甲醇氣相催化脫水法是目前國內外使用最多的二甲醚工業生產方法。合成氣一步法合成二甲醚工藝主要有日本NKK公司的液相一步法新工藝、大連化學物理研究所的固相新工藝、美國空氣化學品公司漿態床一步法合成二甲醚工藝等。

四、新型煤化工技術的發展

1、推進煤-電-熱-化一體化發展。新型煤化工是我國能源技術發展的戰略方向，因此需要扭轉煤化工項目生產單一產品的單純煤化工發展模式，著力發展煤-電-化-熱一體化，實現煤化工與電力、熱力聯產和負荷的雙向調節。緊密依托于煤炭資源的開發，并與其它能源、化工技術結合，探索煤化工產品、副產物的綜合利用，如二氧化碳制綠藻、煤渣制氧化鋁、合成油產品綜合利用等，形成煤炭—能源化工一體化的新興產業。

2、以清潔能源產品為主。新型煤化工以生產潔凈能源和可替代石油化工產品為主，如汽油、柴油、液化石油氣、航空煤油、聚丙烯原料、乙烯原料、電力、替代燃料、熱力等，以及煤化工獨具優勢的特有化工產品，如芳香烴類產品。

3、有序發展煤炭液化，積極發展煤制乙二醇。加快實施具有自主知識產權煤液化技術的大型化。發展大型費-托合成漿態床反應器設計與制造、副產醇類催化氧化處理、合成尾氣甲烷轉化利用、費-托合成反應熱回收利用、費-托合成油精細后加工、新型費-托合成催化劑開發應用與生產以及百萬噸級煤間接液化工藝包設計、工程化設計等關鍵技術問題，進一步降低間接液化裝置的單位產品投資、水耗和煤耗，實現大型裝置安全穩定長周期運行。積極開發和示范不同工藝路線的煤制乙二醇大型化技術，實現煤制乙二醇生產大型化，解決合成水處理與回用問題，提高乙二醇精餾效率和產品質量。

結束語

新型煤化工技術的發展需要堅持與傳統煤化工結構調整相結合，堅持提高效益與節能減排相結合，堅持單項技術發展與系統優化集成相結合，統籌規劃，優化布局，推動我國傳統煤化工產業升級和結構調整，促進綠色、低碳、高效煤化工的發展，實現綠色發展、循環發展和低碳發展。

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［2］錢伯章，朱建芳.對中國煤制油的冷靜思考［J］.煉油技術與工程，2011（7）

［3］吳斌.我國新型煤化工發展現狀及前景分析［J］.石油化工技術與經濟，2012（05）