煤化工及新型煤化工技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用趨勢(shì)

惠團(tuán)榮 羅云(神木富油能源科技有限公司,719319)

煤化工及新型煤化工技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用趨勢(shì)

惠團(tuán)榮 羅云(神木富油能源科技有限公司,719319)

本文介紹了煤化工與新型煤化工工業(yè)，從不同煤化工技術(shù)類型出發(fā)，闡述了技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，并展望了新型煤化工技術(shù)未來的應(yīng)用趨勢(shì)。

煤化工;技術(shù)；應(yīng)用趨勢(shì)

煤炭是電力以及石油化工等領(lǐng)域發(fā)展所需要的主要能源。煤化工即以煤炭資源為支撐而展開的一項(xiàng)化工項(xiàng)目，在燃料以及化學(xué)品生產(chǎn)方面，發(fā)揮著重要的作用。

1 煤化工與新型煤化工業(yè)簡(jiǎn)介

(1)煤化工簡(jiǎn)介 煤化工即以煤為原料，生產(chǎn)燃料或化學(xué)品的過程，主要包括焦油化工、電石乙炔化工等，屬于傳統(tǒng)化工行業(yè)的重要組成部分[1]。傳統(tǒng)的化工產(chǎn)品生產(chǎn)，資源浪費(fèi)量大，與可持續(xù)發(fā)展理念背道而馳。改革煤化工技術(shù)，尋找一種替代能源，替代化工產(chǎn)品參與到各領(lǐng)域的發(fā)展過程中，已經(jīng)成為現(xiàn)代化工行業(yè)發(fā)展的主要趨勢(shì)。

(2)新型煤化工工業(yè) 新型煤化工，要求在利用清潔能源的基礎(chǔ)上，完成化工生產(chǎn)，與資源節(jié)約與環(huán)保理念相符合，對(duì)可持續(xù)發(fā)展理念的實(shí)現(xiàn)，能夠起到一定的促進(jìn)作用。新型煤化工工業(yè)的發(fā)展所需要的清潔燃料以甲醛以及二甲醚等為主[2]。加強(qiáng)技術(shù)改進(jìn)、優(yōu)化生產(chǎn)工藝，是促使節(jié)約能源的目的得以實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。

2 煤化工技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

現(xiàn)階段我國(guó)常用的煤化工技術(shù)主要包括以下幾種:

(1)煤氣化技術(shù) 在高溫作用下，煤炭與化學(xué)藥劑之間相互反應(yīng)，可將固體的煤炭，轉(zhuǎn)化為氣體。該過程的實(shí)現(xiàn)所依靠的技術(shù)，即煤氣化技術(shù)。在反應(yīng)過程中，水蒸氣及二氧化碳等，都能夠成為氣化劑，反應(yīng)效率較高，且能夠達(dá)到節(jié)約化學(xué)藥劑使用量的目的。煤炭受熱分解之后所產(chǎn)生的二氧化碳等氣體，同樣可作為氣化劑參與到反應(yīng)過程中，實(shí)現(xiàn)循環(huán)反應(yīng)。在氣化爐內(nèi)，煤炭主要可分為氫化帶、還帶、干餾帶以及干燥帶四大部分。在經(jīng)過氫帶與還帶后，煤中的水分能夠被有效蒸發(fā)出來，煤的含水量顯著下降。達(dá)到干餾帶與干燥帶后，焦炭能夠進(jìn)一步與氧氣等相互作用發(fā)生氧化反應(yīng)，得到粗煤氣等氣體。經(jīng)過上述反應(yīng)所得到的氣體，是化工品的主要制造原料，同時(shí)也是煤化工行業(yè)生產(chǎn)所依靠的主要物質(zhì)。

(2)煤液化技術(shù) 煤液化技術(shù)與煤氣化技術(shù)的原理大致相同，指將固體的煤，轉(zhuǎn)化為液態(tài)的碳?xì)浠衔镏破返倪^程。在化工行業(yè)，煤液化技術(shù)主要應(yīng)用于石油替代品的生產(chǎn)過程中，技術(shù)種類較多，應(yīng)用效果較好。

以煤炭反應(yīng)的復(fù)雜程度作為劃分標(biāo)準(zhǔn)，可將煤液化技術(shù)分為直接液化技術(shù)與間接液化技術(shù)兩種：①直接液化技術(shù)：指在高溫作用下，將相應(yīng)溶劑加入到煤的燃燒過程中，使煤炭與氣體氫發(fā)生反應(yīng)，最終形成液體的技術(shù)。根據(jù)催化劑的不同，技術(shù)的應(yīng)用效果也存在差異。硫化銅、硫化鎢等，均屬于反映過程中常用的化合物。②間接液化技術(shù)：指在二氧化碳與氫氣量無法滿足煤炭液化反應(yīng)要求時(shí)，將催化劑直接加入到煤炭當(dāng)中，使兩者反應(yīng)，最終使煤炭液化得以實(shí)現(xiàn)的一項(xiàng)技術(shù)。與直接液化技術(shù)相比，該技術(shù)較為復(fù)雜。

以煤液化反映添加的溶劑作為劃分依據(jù)，可將煤液化技術(shù)分為供氫溶劑法、溶劑精制法以及氫煤法3種：①供氫溶劑法：直接與間接液化技術(shù)，要求將催化劑加入到煤炭液化過程中，使反應(yīng)得以實(shí)現(xiàn)。雖可加快反應(yīng)速度，但卻容易產(chǎn)生毒性。將供氫溶劑代替催化劑，應(yīng)用反應(yīng)過程中，能夠有效提高溶液的供氧能力，提高液化率，安全且有效。②溶劑精制法：指將氫直接加入到煤炭當(dāng)中，使煤炭在常溫下反應(yīng)，最終形成固態(tài)與液態(tài)混合物的一種煤液化技術(shù)。③氫煤法：化學(xué)反應(yīng)需于沸騰床上完成，能夠有效提高煤炭的轉(zhuǎn)化率，降低雜質(zhì)含量。

(3)煤干餾技術(shù) 煤干餾技術(shù)，又稱真空熱解技術(shù)。煤的干餾過程，需經(jīng)過焦化的階段，最終形成的化工產(chǎn)品，以電石乙炔等為主。以煤干餾技術(shù)為基礎(chǔ)所形成的煤化工產(chǎn)品，具有不可替代性，在農(nóng)林以及化工等領(lǐng)域，應(yīng)用較為廣泛。

3 新型煤化工技術(shù)的應(yīng)用趨勢(shì)

(1)新型煤化工技術(shù) 目前國(guó)內(nèi)的新型煤化工技術(shù)，主要包括藍(lán)氣技術(shù)及煤炭催化氣化技術(shù)兩種：①藍(lán)氣技術(shù)：要求在低溫條件下，采用煤炭催化水解，生成甲烷，以用于天然氣的制備過程。藍(lán)氣技術(shù)的應(yīng)用，能夠有效提高天然氣產(chǎn)量，經(jīng)濟(jì)與環(huán)保效益顯著。②煤炭催化氣化技術(shù)：要求采用固定床與流化床，通過煤催化熱解以及殘焦燒氣化等方法生成甲烷，制備成為天然氣。

(2)新型煤化工技術(shù)的應(yīng)用趨勢(shì) 目前，我國(guó)對(duì)新型煤化工技術(shù)的研究，仍處于初級(jí)階段。截止到2015年，國(guó)內(nèi)甲醇產(chǎn)量共4400萬噸，市場(chǎng)應(yīng)用率95%、二甲醚產(chǎn)量共1200萬噸，市場(chǎng)應(yīng)用率76%、乙二醇產(chǎn)量500萬噸，市場(chǎng)應(yīng)用率64%、煤制甲烷產(chǎn)量?jī)H72噸，市場(chǎng)應(yīng)用率僅4%。

(3)新型煤化工技術(shù)的發(fā)展前提 新型煤化工技術(shù)的發(fā)展，需在以下條件落實(shí)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)：①政府的支持：政府需制定完善的法律法規(guī)以及貿(mào)易政策，從經(jīng)濟(jì)以及政治兩個(gè)角度，為新型煤炭行業(yè)的發(fā)展提供優(yōu)惠條件，提高該行業(yè)的市場(chǎng)活力。②學(xué)校應(yīng)加大人才培養(yǎng)力度，為新型煤化工行業(yè)的發(fā)展提供人才支持。③需調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，堅(jiān)持走產(chǎn)業(yè)集群化道路，實(shí)現(xiàn)煤炭化工一體化，使兩大產(chǎn)業(yè)能夠相互促進(jìn)，實(shí)現(xiàn)共同發(fā)展。④應(yīng)加大工藝研發(fā)投入，提高新型煤化工技術(shù)發(fā)展水平。

4 結(jié)論

綜上，國(guó)家以及有關(guān)領(lǐng)域，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)煤化工技術(shù)的重視。應(yīng)在提高經(jīng)濟(jì)、科技與教育投入的基礎(chǔ)上，促使新型煤化工行業(yè)發(fā)展水平得到進(jìn)一步的提升。

[1]陳文茜,劉星佳.煤化工技術(shù)的發(fā)展與新型煤化工技術(shù)的應(yīng)用趨勢(shì)[J].化學(xué)工程與裝備,2015,(07):219-220.

[2]李哲.煤化工技術(shù)的發(fā)展與新型煤化工技術(shù)探討[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2013，(21):104.

[3]李麗.煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展之我見——煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展面對(duì)的機(jī)遇和挑戰(zhàn)[J].煤，2009，(11).

[4]黃云兵.新型煤化工技術(shù)進(jìn)展[J].企業(yè)科技與發(fā)展，2009，(12).

[5]陳元春,金小娟.我國(guó)煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r評(píng)述[J].煤炭工程，2009,(05).