淺析煤化工工藝與設備的關鍵技術

李志宇

（神東天隆集團股份有限公司，內蒙古 鄂爾多斯 017200）

在國內社會經濟發展速度持續加快之際，煤炭資源起到的促進作用是非常大的。這里需要指出的是，煤炭資源的應用會對環境造成一定程度破壞，而且其實際利用率也是較低的，除此以外，我國的能源格局依然呈現出貧油富煤特征，這就要求將煤炭資源的作用充分發揮出來，而達成這個目標的主要途徑就是要將煤化工工藝、設備加以合理應用。

1 煤化工技術發展狀況

我國對工業發展的重視程度是非常高的，而在整個發展的進程中，煤炭資源起到的作用非常明顯。在進入到新世紀后，石油、天然氣等資源的需求量持續增加，煤炭資源則大幅減少，這對我國經濟造成的影響是較大的，為了緩解油價攀升帶來的壓力能夠減輕，應該要尋找到切實可行的措施來對煤炭資源加以充分利用。而要保證這個目標能夠順利達成，除了要尋找到更為適合的理論，同時要將煤化工技術、設備加以合理運用，如此方可使得煤炭資源的利用價值真正展現出來，而且其對環境造成的污染也會降低很多。和域外先進國家進行比較可知，國內的煤化工工藝顯得較為陳舊，技術、設備的落后距離是較大的，只能夠從西方國家引進。眾所周知，煤氣化屬于熱化學反應，主要原料選用的是煤炭，催化劑為水蒸氣、氧氣，高溫作用會使得支架受到影響，使得煤炭當中的可燃部分能夠順利轉變為可燃氣體。從當下的使用的煤化工氣化工藝來看，常見的包括GE水煤漿加壓氣化技術、GSP干煤粉加壓氣化技術等，在進行生產的過程中，可依據實際需要來進行合理選擇，如此可以保證產生的經濟效益更為理想。這里需要指出的是，不同技術的性能、特點是存在差異的，因而要對煤田產煤的實際情況有清晰的認知，確保技術應用是最為合理的。

2 煤化工工藝流程概述

在我國煤化工行業的發展速度是較快的，相關企業選擇可行的化學工藝來對煤炭資源加以二次加工，進而使得市場所需的化工原料能夠得到滿足。煤化工技術、設備更為成熟后，對其加以利用可以使得原料合成反應順利達成，然而從煤化工行業發展現狀予以分析可知，工藝流程是較為復雜的，這就要求相關企業必須要將改革創新做到位。對于煤化工企業來說，應該要依據既定的工藝流程對原料進行合成，煤制合成氣的預加工、深加工均要做到位，加工的過程中應該要相對粉煤原料予以干燥處理，并將氧化操作做到位，這樣可以使得煤粉能夠在設備當中實現氧化反應，如此就可獲得合成氣體，接下來要對其展開進一步加工，如此就可得到碳氧化合物。在此之后還要進行深度加工，將催化劑加以利用，如此就可使得煤化工產品的生產順利達成。

3 煤化工氣化工藝技術

3.1 煤氣化方法

對于煤化工行業來說，煤氣化工藝方法的應用是較為普遍的。從當下的煤氣化工藝技術來看，常見的共有三類，即移動床氣化、氣流床氣化、流化床氣化。在對移動床氣化予以實際應用時，也就是通過壓力來實現氣化目的，正常加壓就是確保煤炭氣化能夠一直保持在合適的溫度范圍內，繼而在壓力作用下實現氣化。煤化工加壓則不同，也就是針對正常壓力下的氣化工藝予以創新，將氧氣、水蒸氣加以合理應用，媒體原料的熔點即使較低也能夠實現氣化目的。流化床氣化有一定的針對性，煤炭顆粒的直徑在8cm以下時可以采用方法，由于其是較為輕巧的，因而在氣流的作用下能夠形成流化床，對催化劑加以利用就可實現催化反應。此種工藝方法呈現出一定的復雜性，然而獲得的煤炭化合物卻是具有較高質量的。

3.2 煤氣化技術

對煤氣化工藝予以分析可知，其在各方面的應用效果是較為理想的，從當下的實際情況來看，技術類型是較多的，因而要依據實際需要來選擇最為合適的技術。Texaco水煤漿加壓氣化技術的應用是較為常見的，對煤炭、水進行融合之后置入氧化爐中，通過化學反應就可獲得一氧化碳、氫氣，利用此項工藝可以使得煤炭轉化效率大幅提升，安全性也會得到保證，更為重要的是，對此項工藝加以應用還可使得廢氣、廢水、廢渣能夠有效處理，對環境并不會造成嚴重破壞。此外，Dow水煤漿加壓氣化技術也得到普遍應用，其工藝流程并不復雜，在對Dow氣化爐加以應用時，先要將其一分為二，并將適量的煤炭放入其中，這樣就可使得化學反應順利達成。此種工藝有自身的優勢，能耗可以控制在較小的范圍內，操作人員所要承擔的工作壓力也會明顯減輕，然而問題也是存在的，尤其是合成物是相對較少的。

3.3 水煤漿加壓氣化技術

在對水煤漿加壓設備加以應用時，也就是要將水、煤炭放入到設備當中就可產生反應，在催化劑的輔助下就能夠確保化合物能夠順利生成。這里需要指出的是，煤炭原料中存在的雜質必須要進行處理，如此可以使得燃燒率大幅提升，帶來的污染也就明顯降低。我國擁有的煤炭資源是較為豐富的，對水煤漿技術加以充分利用可以使得石油用量大幅減少，而要保證能源節約目的切實達成，應該要針對水煤漿加壓技術予以創新，如此方可使得化合物中含有的烯烴、甲醇、合成氨等和石油含量相近。對于煤化工企業來說，已經從煤炭質地出發，將合成公式、參數等予以明確，如此就可使得技術操作更加的簡單，進而在更大的范圍中得到應用。

3.4 常壓固定床富氧連續氣化技術

進行煤化工生產時，常壓固定床設備的應用是較為常見的。煤原料的粒徑較小的話，就可對富氧連續氣化技術加以運用，生產的整體效率會得到明顯提升，而且成本可以控制在較小的范圍內，更為重要的是，環境保護目標也可切實達成。

4 煤化工氣化工藝與設備關鍵技術要點分析

4.1 設備關鍵技術要點分析

在對煤炭化工設備予以實際運用時，應該要對關鍵技術加以重視，具體來說，首先是要確保氣化設備具有的適應能力大幅提升，煤種的灰熔點、黏度雖然存在區別，均能夠達成氣化目的；其次是要將氣化設備具有的處理能力予以提高，針對氣化機理展開深入研究，使得設備結構更為合理；再次是對氣化加壓工藝予以科學運用，如此可以使得能源浪費現象可以切實避免，氣化強度也會有明顯提升，帶出物受損量也可控制在較小的范圍中；最后是要確保對環境造成的破壞大幅降低，進而使得環境保護目的能夠切實達成。

4.2 氣化設備選擇要點分析

對氣化設備進行選擇的過程中，要對廠房、生產的實際規模加以考慮，如果氣化設備規模過小的話，生產需求就難以滿足，而規模過大的話，生產運營就會更加困難，企業所要蒙受的經濟損失也大幅增加。從國內煤化工企業的現狀來看，氣化爐規模通常是在1000t/d左右，如此可以保證生產作業能夠有序展開，而且生產經營的實際效果也會更加理想。

4.3 設備設施檢驗要點分析

為了使得煤化工氣化設備的作用能夠充分發揮出來，相關人員必須對設備質量加以控制，鋼材必須要滿足實際需要，同時要做好性能檢測工作，保證汽化設備能夠符合行業標準。另外來說，鋼材產品性能書當中應該要將所有的注意事項清晰標注出來，并針對技術要求予以核對，確保不會出現任何問題。這里需要指出的是，工作人員也必須要對鋼材需求有切實的了解，在進行檢查的過程中將鋼材表面作為關注的重點，是否存在裂縫、褶皺、疤痕等要加以重視，如果鋼材已經出現劃痕、銹蝕的話，必須要依據現行規定做出準確的判斷，如果有必要的話，則應該直接更換。

5 現代煤化工相關技術存在的問題

5.1 技術安全性得不到保障

在對事物進行分析時，不可只關注表面，更為重要的是將隱藏于其后的本質揭示出來。對于煤化工產業來說，其在我們國家的經濟發展進程中扮演著重要的角色，甚至能夠起到較大的影響，而且在進行煤化工生產時會對周邊環境造成一定程度破壞，尤其是使用的化學試劑較多，則會使得居民的身體健康受到侵害；另外來說，煤化工生產的安全是不可忽視的，所以要針對煤化工技術展開排查，確保安全事故能夠有明顯降低，相關人員必須對此有清晰的認知。對于煤化工產業來說，在展開操作的過程中需要使用一些專業儀器，如果存在疏漏的話則會導致火災、爆炸的發生幾率明顯增加，從業人員的安全自然就無法保證，美化工企業所能獲得的經濟效益也會受到極大影響，情況較為嚴重的話，煤化工產業發展也會受限。

5.2 煤化工技術的支撐設備不符合要求

在社會前行腳步逐漸加快之際，煤化工產業出現了明顯的變化，煤化工技術也在更大范圍內得到應用，與此同時，使用的機械設備也更為先進。對于煤化工企業來說，此時需要面對的挑戰是較為嚴峻的，若想保證自身的發展更為穩健，生產設備的更新換代是必不可少的，然而這些設備的造價時非常高的，維修方面也要投入較大費用。國內不少的煤化工企業使用的機械設備顯得較為落后，這對新技術的應用會產生直接影響，甚至會導致安全事故的發生幾率大幅增加，如果這種情況得不到改變的話，煤化工產業難以實現穩定發展。解決這些問題的可行途徑是要將高端設備引入進來，并要保證其得到合理應用，否則的話，企業發展必然受限，甚至會面臨倒閉。這里需要指出的是，企業除了要對技術設備予以更新外，同時還要對當下正在使用的機械設備展開檢查，出現問題的設備應該要及時維修，如果過于老化的話，則要予以更換，這樣可以使得機械設備的使用壽命切實延長，進而對煤化工產業發展起到促進作用。

6 煤化工發展的有效對策

6.1 充分發揮政策優勢

煤化工產業對國民經濟產生的影響非常大，政府部門要對其加以重點關注，依據國內煤化工產業的現狀來完成好規劃工作，如此可以保證產業發展獲得更為堅實的基礎。隨著社會發展持續加快，帶來的機遇、挑戰也大幅增加，煤化工產業應該要緊跟時代前行的腳步，對經濟發展模式加以改變，尋找到更為合適的發展路徑。從當下的實際情況來看，國內企業的經營規模呈現出持續擴大的趨勢，采用的技術也更具先進性，與此同時還要和相關行業予以結合，尤其是要將政策優勢真正發揮出來，這樣方可對煤化工產業起到推動作用。

6.2 充分發揮區域資源作用

隨著煤化工產業發展速度持續加快，造成的環境污染更為嚴重，而且資金消耗也是非常大的，因而在展開生產經營時應該要對管理工作加以重視，確保每個環節的控制均能夠做到位。同時，政府部門也應該加強相關方面的引導力度，對一些具有良好的發展前景的煤化工企業，需要政府加大支持以及鼓勵力度，以此來最大限度推進煤化工企業的健康發展，從而為壯大我國的國民經濟奠定良好的基礎。此外，很多小型產業也得到了很好的發現，并且逐漸形成了多種行業相互聚集的局面，與煤炭企業之間的質量也實現了有效的結合，從而為煤炭工藝的研究工作奠定了良好的基礎。另外，可以通過在我國煤炭資源豐富的地區建造煤化工企業，比如在河南以及山西等地區，以此來促進當地經濟的快速發展，從而達到提升人們生活水平的目的。

7 結語

煤化工氣化工藝的目的就是降低煤炭對環境污染的同時為國家經濟發展提供能源保障。從文中可以看出，所介紹的幾種煤化工氣化工藝技術都有各自不同的特點、性能，針對不同地區、不同煤田、不同層位產出的煤炭時，這幾種煤化工氣化工藝技術既展現了優勢也暴露了弊端。因此，企業在選擇煤化工氣化工藝技術以及配套設備時，要認真了解現有的煤化工氣化工藝技術，同時結合企業所引進的煤炭品種、特性，合理地選擇煤化工氣化工藝技術和設備。同時，要嚴格按照所選用的煤化工氣化工藝流程施工，煤化工氣化設備要嚴格按照設計要求安裝，確保所選用的煤化工氣化工藝能最大限度為企業帶來經濟效益，為國家和人民提供清潔能源。