煤化工技術(shù)的發(fā)展與新型煤化工技術(shù)探討

丁陶 李彥文 李濤（中國石化長城能源化工（寧夏）有限公司，寧夏銀川750411）

0 引言

煤炭是一種不可再生資源，在我國煤礦生產(chǎn)不斷應(yīng)用的當(dāng)今，煤化工技術(shù)的發(fā)展能夠?yàn)樘嵘禾抠Y源利用率提供保障。煤化工產(chǎn)物相對清潔、安全，因此積極發(fā)展與研發(fā)新型煤化工技術(shù)能夠?yàn)槊禾坷眠^程的環(huán)保價(jià)值提升創(chuàng)造條件，煤化工技術(shù)會(huì)向著安全與系統(tǒng)化方向發(fā)展，同時(shí)煤化工設(shè)備的科技性也會(huì)越來越高。

1 煤化工技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

當(dāng)前煤化工生產(chǎn)中常用的技術(shù)為煤焦化、煤氣化以及煤液化技術(shù)等等。

1.1 煤焦化生產(chǎn)技術(shù)

煤焦化技術(shù)又稱為煤干餾技術(shù)，就是通過真空加熱的方式將煤炭進(jìn)行分解，從而產(chǎn)生焦炭與煤氣、煤焦油等產(chǎn)物，煤焦化的產(chǎn)品在各化工領(lǐng)域作用不可忽視，因此煤焦化技術(shù)在當(dāng)前煤化工發(fā)展中意義重大，并且由于技術(shù)是在高溫?zé)o氧的環(huán)境下進(jìn)行操作的，煤炭不會(huì)發(fā)生氧化，對于煤炭資源的高效率應(yīng)較為有利。

1.2 煤氣化技術(shù)

煤氣化生產(chǎn)技術(shù)操作就是在高溫與氧化劑的聯(lián)合作用下對煤炭材料進(jìn)行影響，使之發(fā)生形態(tài)變化，從固態(tài)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)，而其中的一些煤炭材料會(huì)發(fā)生不完全轉(zhuǎn)化而產(chǎn)生固態(tài)碳化物，通過煤氣化技術(shù)可以獲取粗制水煤氣，而在氣化技術(shù)生產(chǎn)中，煤炭氣化產(chǎn)物會(huì)與碳化物進(jìn)行反應(yīng)，因?yàn)槊禾勘旧斫M分不同且氣化條件也存在差異，會(huì)導(dǎo)致最終反應(yīng)氣體的成分有所差異，而后針對粗制水煤氣進(jìn)行進(jìn)一步處理才能夠得到純度與質(zhì)量達(dá)標(biāo)的一氧化碳?xì)怏w。

1.3 煤液化生產(chǎn)技術(shù)

煤液化技術(shù)的操作過程就是通過一定的條件與技術(shù)手段使煤炭材料由固態(tài)轉(zhuǎn)化為液態(tài)的技術(shù)過程，當(dāng)前煤液化技術(shù)可以分為直接液化與間接液化兩類，直接液化也叫作加氫液化技術(shù)，就是把在高溫條件下，采用氫氣以及相應(yīng)催化劑對煤炭材料進(jìn)行作用，促使煤炭材料進(jìn)行裂化，進(jìn)而提高煤炭材料當(dāng)中氫元素含量，這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)煤炭液化，而間接液化技術(shù)操作則是首先對煤炭進(jìn)行氣化操作，然后使用二氧化碳及氫氣的混合其他與煤炭氣化物反應(yīng)而形成的醇類或者產(chǎn)物，為了保證煤液化生產(chǎn)的質(zhì)量與效率，應(yīng)該根據(jù)生產(chǎn)需要進(jìn)行煤液化技術(shù)設(shè)計(jì)與選擇。

2 煤化工新型技術(shù)探討

2.1 甲醇生產(chǎn)技術(shù)

近十年來，我國甲醇生產(chǎn)工藝主要原料都是天然氣，然而從現(xiàn)階段我國各種不可再生能源的存儲(chǔ)量來看，利用天然氣生產(chǎn)甲醇顯然沒有利用煤炭生產(chǎn)更加合理，因而為了節(jié)約天然氣資源，我們應(yīng)該開發(fā)煤炭甲醇生產(chǎn)技術(shù)。甲醇是一種非常具有代表性、非常常見的一種化工原料，對甲醇進(jìn)行羰基處理以后能夠得到多種常見的化學(xué)品，草酸、甲酸等都是由此而來。借助鈀元素的催化效果，甲醇還能夠與亞硝酸發(fā)生反應(yīng)生成草酸，整個(gè)過程高效無害，是草酸生產(chǎn)的重要手段；借助二胺以及乙烷的催化作用，利用甲醇和一氧化碳進(jìn)行反應(yīng)能夠產(chǎn)生羰基反應(yīng)形成甲酸甲酯，反應(yīng)轉(zhuǎn)化率在八成以上。在今后的工作中，想要讓新型煤化工技術(shù)得到發(fā)展，盡可能將煤炭資源開發(fā)到極致，有關(guān)工作人員還需要不斷對煤炭化工技術(shù)進(jìn)行研究，爭取找到更加行之有效的煤炭利用方式。同時(shí)還應(yīng)對甲醇的進(jìn)一步利用技術(shù)進(jìn)行研發(fā)，積極提升煤化工產(chǎn)品的資源利用效果，保證未來煤化工生產(chǎn)的科技性與應(yīng)用效率，進(jìn)而為煤化工行業(yè)的科技進(jìn)步提供助推力。

2.2 新型煤氣化技術(shù)

新型煤氣化技術(shù)指的主要就是利用不同批次的催化劑對煤炭進(jìn)行處理，以不同種的化學(xué)反應(yīng)為媒介得到更多種類的化合物或者是混合物，一般能夠形成異丁醇及甲醇，二者生成比例為6：4。在此之后對異丁醇進(jìn)行脫水處理得到異丁烯，而后經(jīng)過一定處理最終得到甲基叔丁基醚，可用作無鉛汽油以及低鉛汽油的混合，能夠節(jié)約燃料提升冷啟動(dòng)效率等等，除此之外，高質(zhì)量精制的甲基叔丁基醚還能在醫(yī)藥領(lǐng)域發(fā)揮作用，是良好的醫(yī)藥中間體，不難發(fā)現(xiàn)實(shí)際上這主要就是對煤炭進(jìn)行處理最終得到低氧含量、高辛烷值產(chǎn)物的一個(gè)過程。在未來的發(fā)展中，煤氣化技術(shù)主要朝著加壓粉煤氣化等領(lǐng)域發(fā)展。

2.3 煤合成烴化物新型技術(shù)

新型技術(shù)的發(fā)展受到各領(lǐng)域關(guān)注，煤化工也沒學(xué)者都在積極探討新型技術(shù)的研發(fā)，煤化工的甲醇產(chǎn)物在后期可以裂解與反應(yīng)生成烯烴類產(chǎn)品，我國學(xué)者專家在積極進(jìn)行這方面的研究，通過新型反應(yīng)技術(shù)利用煤化工的甲醇產(chǎn)品進(jìn)行進(jìn)一步技術(shù)生產(chǎn)，有效提升了甲醇浪費(fèi)的控制效力，提高了煤化工的轉(zhuǎn)化效果，并且當(dāng)前還有一種新型技術(shù)可以使用煤炭進(jìn)行原料生產(chǎn)后產(chǎn)生甲烷，而后再脫氫反應(yīng)形成乙烯產(chǎn)品，整體生產(chǎn)轉(zhuǎn)化效率較高，產(chǎn)品的純度控制效果也較好，選擇性比例可以超過70%以上，未來煤化工深度產(chǎn)品研發(fā)是一個(gè)趨勢。

2.4 新型氨合成技術(shù)

煤化工合成氨的過程就是利用高溫高壓環(huán)境，使用催化劑將煤原料轉(zhuǎn)化成氨，在當(dāng)前我國各項(xiàng)科技不斷發(fā)展的大環(huán)境下，合成氨的技術(shù)也在不斷更新進(jìn)步，為了保證合成氨的效果，煤化工生產(chǎn)中也在不斷對合成氨的技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新應(yīng)用，它提升了合成氨的技術(shù)效率，同時(shí)也能夠有效優(yōu)化煤炭資源的利用率，降低煤炭資源開采與利用對環(huán)境的影響，同時(shí)也能夠?yàn)槲覈铣砂奔夹g(shù)豐富化提供助力。

2.5 煤化工聯(lián)產(chǎn)技術(shù)優(yōu)化

煤化工技術(shù)并不是孤立的，將各種煤化工相關(guān)技術(shù)融合起來形成煤化工聯(lián)產(chǎn)技術(shù)能夠有效提升煤化工技術(shù)生產(chǎn)的資源利用效果，并且針對一些開采難度大、煤炭產(chǎn)品質(zhì)量相對較差的煤礦資源進(jìn)行煤化工聯(lián)合生產(chǎn)能夠有效提升煤炭生產(chǎn)效果，同時(shí)降低煤化工生產(chǎn)的成本，能夠保證煤炭化工生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)收益，同時(shí)對于生態(tài)環(huán)境也更友好，煤化工聯(lián)合技術(shù)應(yīng)用的范圍會(huì)不斷擴(kuò)大，而且在實(shí)際生產(chǎn)中運(yùn)用多元技術(shù)集成的煤化工聯(lián)合生產(chǎn)技術(shù)能夠保證各項(xiàng)技術(shù)優(yōu)勢都發(fā)揮出來，并能夠有效應(yīng)對多種復(fù)雜情況。在煤化工技術(shù)不斷優(yōu)化更新的過程中，多種技術(shù)聯(lián)產(chǎn)的形式能夠與智能化、現(xiàn)代化技術(shù)結(jié)合起來降低煤化工生產(chǎn)的人工壓力，優(yōu)化煤化工技術(shù)操作中各種問題的解決效果、防止煤化工生產(chǎn)安全事故的大面積發(fā)生，從而保證煤化工生產(chǎn)領(lǐng)域的迅猛發(fā)展態(tài)勢不受外界因素影響。

2.6 煤化工技術(shù)設(shè)備科技性不斷提升

由于煤化工生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展以及我國當(dāng)前自動(dòng)化控制、智能化技術(shù)的不斷更新，煤化工技術(shù)設(shè)備也會(huì)向著科技性提升、生產(chǎn)集成化方向發(fā)展。并且，由于煤化工生產(chǎn)存在一定的污染因素，因此在未來煤化工技術(shù)與設(shè)備發(fā)展中，會(huì)著力開發(fā)具有環(huán)保價(jià)值的煤化工生產(chǎn)設(shè)備，降低煤化工設(shè)備生產(chǎn)過程的能耗，提升成本控制效果，為煤化工生產(chǎn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)收益提升創(chuàng)造條件，同時(shí)為了保證煤化工新型設(shè)備的應(yīng)用與回收效果，要形成一整套設(shè)備開發(fā)與回收的運(yùn)行體系，為能夠使用新型技術(shù)設(shè)備的煤化工企業(yè)提供更大的便利，推動(dòng)煤化工行業(yè)整體的技術(shù)進(jìn)步。

3 結(jié)語

總之，在未來我國煤化工技術(shù)會(huì)不斷向著科技性強(qiáng)、安全性高的方向發(fā)展，各類低碳烴類產(chǎn)品的運(yùn)用能夠降低煤化工產(chǎn)品的環(huán)境影響，而采用氣化多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)可以提升煤炭化工產(chǎn)物的采集效果，同時(shí)集成融合了多種煤炭資源轉(zhuǎn)化方法，提高了煤化工生產(chǎn)的效率，并且為煤化工生產(chǎn)產(chǎn)品附加值的提高提供助力。煤化工技術(shù)的研發(fā)工作應(yīng)根據(jù)當(dāng)前煤炭資源的綜合利用情況與環(huán)境需求、未來煤化工產(chǎn)品需要等多方面的情況進(jìn)行調(diào)整，提升煤化工產(chǎn)品的環(huán)境與社會(huì)效益，為煤炭資源的高質(zhì)量應(yīng)用提供保障。