煤化工產業現狀及技術發展趨勢

黃浩

（晉煤華昱煤化工有限責任公司氣化車間 山西 晉城 048000）

引言

傳統化石能源是維持經濟發展的重要保障，我國能源主要表現出富煤、少油、缺氣的特征。因此煤炭仍然是我國主要的消費能源，而且這個地位不是能夠短期改變的。但是煤炭在持續使用過程當中存在著很多問題，尤其是能源枯竭和環境污染問題。因此需要從技術方面來有效地改變這些問題。需要大力發展綠色技術，提高能源的利用效率，從而轉變煤炭行業對于環境的破壞和污染。尤其是現代煤化工技術的應用和發展，推動了煤炭清潔高效利用，對于推動我國經濟持續發展起到了積極的促進作用。

1 煤化工技術的現狀分析

1.1 煤焦化技術

煤焦化是一種煤炭熱處理技術，主要是通過在原煤條件下進行隔離空氣高溫干餾處理的一種煤炭轉化工藝。在高溫處理過程中，大分子在煤中斷裂成鏈狀分解，在裂解過程中，通過部分液體，氣態等物理性質的轉化，具有較高的焦炭，煤焦油，粗苯的應用價值，天然氣和其他化學產品的回收。煉焦技術發展迅速，但資源利用率低，污染嚴重，能耗高等問題。因此，焦化技術的發展主要是為了擴大焦煤資源，提高焦炭質量，提高勞動生產率，節約能源，減少消耗，改善作業環境，延長焦爐壽命[1]。

1.2 煤氣化技術

煤氣化技術主要是利用現代技術來對于煤炭進行處理，也就是通過特定的設備，按照一定的反應條件，讓煤炭資源在高溫、高壓的條件下發生一定的反應，而且將生成物加以利用的技術，在反應過程中還需要使用相應的氣化劑。其中，氣化劑主要是空氣，水蒸氣，氧氣等，而氣化反應包含大量復雜的化學反應。通過煤氣化技術，可以將煤和焦炭轉化為水煤氣，空氣煤氣和半水煤氣，以滿足不同生產和生活領域的應用。煤氣化技術是現代煤化工的基礎，也是煤化工產業鏈的“龍頭”。目前，國內外有許多煤氣化技術，每種技術都有自己的特點和具體的應用場合，其工業應用的程度和可靠性是不同的。選擇與煤種及下游產品有關的煤氣化技術，是煤化工發展的重要決定。

煤氣化技術發展已經有一百多年的歷史了。傳統的煤氣化技術在應用過程中存在著很大的局限性，這種局限性主要是表現在技術層面。也就是在反應過程中煤炭氣化過程中會產生相應的有害物質，而且這些有效物質如果被進一步的處理，就可能排放到空氣中對于空氣造成相應的破壞。目前，國內諸如煤炭催化氣化，煤炭加氫氣化，煤炭地下氣化，太陽能氣化，核廢熱氣化等技術正在逐步開發和測試。其中，輕度氣化技術具有一定的代表性，該技術是在傳統煤氣化技術的基礎上應用催化劑，通過創造一定的生產環境，降低氣化溫度，提高生成氣的最終甲烷含量。氣化技術的發展是實現煤炭資源的清潔高效利用和環境與生態可持續發展的主要途徑，也是今后煤化工產業發展的主要方向[2]。

1.3 煤炭液化

為了在相關領域中與石油資源平等地發揮作用，煤炭液化技術也得到了很大的發展。煤液化是將煤在相關設備以及相關條件下轉為液體能源的過程。目前常用的技術包括了直接液化和間接液化兩種技術手段。前者的技術核心是加氫手段的應用，而后者具有將煤炭原料轉化為氣體然后轉化為液態的過程。在實施煤炭液化技術的過程中，可以有效處理煤炭原料中的有害硫元素，從而獲得更加清潔和環保的能源產品，例如汽油，柴油和其他液態碳氫燃料。直接液化具有較高的回收率，但其操作條件更為嚴格[3]。

2 煤化工技術的發展趨勢

2.1 傳統煤化工的轉型

從焦化行業出發，大型焦爐、大型聯合鋼鐵公司的焦化廠、依托煤炭加工產業鏈延伸的標志性焦化企業是未來焦化行業的發展方向。在推進煤化工技術發展方向的過程中，可以推廣節能效果好、焦炭質量較好的干熄焦技術。同時，推廣過程中需要逐步消除資源的小浪費和環境污染。機械式焦爐設備，也需要積極避免焦爐施工的盲目重復膨脹。今后，我國將逐步推進煤化工行業轉型。一方面，采取集約化生產模式，提高煤化工生產模式的標準化和先進水平；另一方面，也會增加煤化工行業的能源消耗和環境污染。加強符合節能降耗和環境保護理念的技術研發和應用。焦化行業產量巨大，正是其巨大的產量為全社會提供了數億立方米的焦爐煤氣資源。未來應充分利用氫氣資源豐富、焦化氣熱值較高的優勢，實現高效率。焦煤資源的利用將促進未來焦煤生產的經濟增長[4]。

2.2 實現煤炭的多聯產

目前，集成系統是煤化工未來發展的重要趨勢，是將煤化工整個生產過程整合為一個系統，在這個系統當中，通過加強對于煤炭資源的整合，將各種技術的有機結合，從而更好地發揮相關技術的優勢，從而更好地服務行業的發展。在發展集成系統過程中，需要加強各個行業的聯動，也就是通過對于各種行業的整合和聯動，繼而提高煤炭資源的利用和轉化效率。顯然，通過煤的多聯產機制，可以進一步減少煤炭加工過程中的二氧化碳和污染物排放。

3 結語

促進煤炭清潔利用一直是煤化工行業發展的重要方向。尤其隨著霧霾等惡劣氣候的出現，各個國家越來越重視環保行業，人們對于環保的意識也逐漸加強，促進煤化工產業轉型和技術升級一定是未來發展的重要方向。在應用技術過程中需要考慮到煤化工行業的實際情況，從而制定最佳的轉型方案，更好地促進煤化工行業健康發展。