淺談煤化工技術的發展與新型煤化工技術

王冬 張洪偉（兗礦新疆煤化工有限公司，新疆烏魯木齊830011）

1 什么是煤化工技術

煤化工是以煤為原料經過化學加工實現煤綜合多種利用的工業。這其中包括煉焦、煤制氣、煤制油、煤制化學品及其他煤加工制品等，生活中的液化氣、煤油就是通過煤化工技術實現的。隨著科技的進步，科學家為了提高對煤的利用率，加工改進了傳統的煤化工技術，研究出新型的煤化工技術，來滿足對煤的更多利用和更廣泛的應用。傳統的煤化工包括，煤焦化、煤電石、煤氣化中的合成氨。新型的煤化工包括，煤氣化制醇醚燃料、煤液化等。

2 傳統的煤化工技術

2.1 煤焦化技術

煤焦化技術也稱作煤干餾。它主要是在加熱過程中把煤與空氣隔絕進行的高溫分解。通過不同的加熱溫度和加熱時間會產生不同的焦化產品，這其中包括：煤焦炭、煤焦油、焦爐氣、精氨水等。這些產品具有不可替代性，在化工業、制藥業、染料業等眾多行業都發揮著重大的作用。例如煤焦化可以制氫氣，它是一種很好的助燃劑。在化工業煉鐵以及驗純的時候可以發揮很大的作用。再例如煤焦化可以制作乙烯。乙烯是很好的催熟劑和生長劑，在農業方面得到廣泛的應用。

2.2 煤氣化技術

煤氣化主要是在空氣、水蒸氣、二氧化碳作為氣化劑化學作用下，在高溫中將固體的碳轉為可燃混合氣體的加熱過程。

煤氣化的工藝技術有三種，分別是固定床氣化技術、流化床氣化技術、氣流床氣化技術。它們三者各有各的優勢與缺點。固定床氣化技術應用的范圍廣，它可以氣化優質煤也可以氣化劣質煤，但是它的蒸汽分解率較低，導致廢水處理的工序十分的冗長，從而導致投資較高。流化床氣化技術下，爐內的溫度較均衡，可以較好的氣化煤炭，但是它對煤本身的質量要求較高，如果煤的活性不高，那么它的工作效率也會相應降低。氣流床氣化技術，是一項較為先進的技術，將純氧作為氣化劑，氣化純度較高而且更加的環保綠色。

2.3 煤液化技術

煤液化是指將煤中的有機物質通過加工轉化為液體形態的過程。煤液化也分為兩種，直接液化和間接液化。由于液體的密度大于氣體，所以其應用途徑更廣。例如現在的出租車和許多的汽車，減少了汽油的使用而更多采用液化氣。液化氣燃燒產生的有害物質較少，對于環境和空氣的污染較少。

2.3.1 煤的直接液化

煤的直接液化又稱為加氫液化法。是通過將煤在氫氣和催化劑的作用下通過加氫裂化轉變為液體燃料的過程。與其相關的方法有著名的艾克森供氫溶劑法和美國的溶劑精煉煤法和美國戴納萊克特倫公司研究開發的氫煤法。

2.3.2 煤的間接液化

煤的間接液化是一項較為復雜的工藝技術。首先把煤炭、氧氣和水蒸氣在高溫下全部氣化，再將它們的氣化物全部合成，然后再將這些合成氣在催化劑的作用下合成為液體燃料的技術。這其中的合成氣體就是一氧化碳和氫氣的混合物。它主要加工合成的產品是汽油、柴油和LGP等。這項技術既可以把煤炭提煉出汽油、柴油等普通的石油制品，還可以提煉出純度較高的航天燃油和潤滑油產品。著名的煤的間接液化工藝有SASOL 工藝、SHELL 公司的SMDS 合成工藝、中科院山西煤化所漿態床合成技術的開發以及兗礦煤制油技術開發等。

3 新型的煤化工技術

新型煤化技術相比于傳統的煤化技術有更多的改進，涉及更多的方面和更多的領域。在技術開發方面和產品研究上，可以提供更多烴類的化學產品和化學合成物。由于其的環保性較高，綠色發展節能發展是我國的新發展主題，可以滿足國家經濟發展和市場需求，所以被國家大力支持和廣泛應用。

3.1 新型的煤化技術的特點

3.1.1 產品綠色節能

新型的煤化工業產品都以清潔能源產品為主。我們日常中常見的柴油、汽油、航空用油、液化石油氣都是清潔能源產品，它可以減少更多的有害氣體排放。其次它們的利用率高，可以最大程度的把煤原料轉化為清潔能源，減少浪費，用最少的原料提供最大的能量。

3.1.2 產業銜接度高

中國未來的能源發展主要方向就是新型煤化工業，將煤炭開發和煤炭工業化逐步融合成為一同一個產業。盡量減少煤炭的使用，將煤炭原料轉化為能量較高的化學產品，提高開采產業和技術開發產業的結合銜接度。

3.1.3 新舊技術結合

新型技術和傳統技術相結合研發出更多新型的煤化產品。根據煤炭自身的特點和周圍的開發環境以及市場需求，采用不同的轉化科技相結合，提高整體的利用率和經濟效益。例如，將煤焦化與煤直接液化結合、煤氣化合成和電力產業結合加深科研研究力度，創造出更多符合市場需求的產品，推動我國煤化工技術和煤化工產業更上一層樓，給我國資源節約提供更多進步空間。

3.1.4 建成規模企業間合作

政府應當作為中間人，將更多的煤炭開發和煤化工技術企業相互合作，形成規模化更大的企業。將優秀的資源整合在一起，加強信息的交流和互通，也將各個企業的資金利潤最大化。

3.1.5 高度利用煤炭

高度利用煤炭不僅是將煤炭開采出后，把它的能量最大化。也包括開采時考慮到煤炭自新的活性問題，煤炭開采是環境保護，煤炭加工開發時機器的利用問題，甚至還包括開發時產生的廢氣，如何將它制成副產品問題涉及多個方面。信息沒化技術將考慮這幾點問題，并且作為主要的研究方向將煤炭的利用率最大化。

3.2 新型煤化技術的主要發展點

3.2.1 甲醇的高質量開發

由于我國天然氣和石油的儲備率較低，所以煤炭的利用率要遠遠高于天然氣和石油利用。甲醇是很多化工產品的基本原料，所以高質量的制程甲醇是很有必要的。可以通過甲醇提取出醋酸草酸和甲酸等。

3.2.2 多種技術的結合研發

多種技術的聯合研發可以制造出更多符合市場需求的產品。同時產品的附加值也會更高，還包括許多的清潔二次能源。聯合研發在產品質量和產品利用廣泛程度上遠遠的大于單項技術研發，它可以使煤炭的利用價值最大化，并且最大限度上保護了生態環境。

3.2.3 水煤漿技術的研發

水煤漿作為一種新型的帶油燃料，具有更好的穩定性。以往的燃料運輸麻煩，沒有個很好的便捷性，再加上燃燒產生的能量較小，效率不高，釋放的有害氣體多，十分的不綠色環保。水煤漿運輸和存儲都十分的便捷，燃燒使用時釋放的能量更大，并且環保綠色。煤漿的主要類型有：水煤漿、油煤漿、油水煤等。

4 結語

隨著時代的進步與經濟的發展，不管是日常生活還是工業生產，都需要大量的能量原料來提供能量。如今能源化和化工原料多元化的時代，有效地開發和高效利用能源物質成為了關鍵。我國的石油存儲量和天然氣存儲量遠遠低于煤炭存儲量，想打好這場能源戰爭，就要從煤炭入手。新型煤化技術的發展和應用，可以將煤炭為原料的化學品轉化為高效清潔的綠色能源，帶動我國相關能源產業的發展。在保護我國不可再生能源的同時，又發展了新型工業，促進能源產業的合并，讓信息更加互通，資源更加的高效利用。新型煤化技術符合我國現如今的新的發展理念，綠色節能高效的新型煤化技術必定可以讓我國經濟高速、安全、綠色發展。