淺論煤化工工藝技術與未來發展方向

摘 要：煤炭是人類生產必不可少的能源，它與人們的生活息息相關。煤炭是不可再生能源，關系著子孫后代的發展，因此全球都在高度關注煤炭領域的研究。文章就以煤化工技術的現狀解析其前景。

關鍵詞：煤化工；工藝技術；未來發展

我國能源結構中，煤炭一直占據著重大的比率，但是在煤炭的開發和利用上存在很多的問題，首先我國煤炭資源分布廣但不均勻，分布呈現“北多南少”“西多東少”的特點，其次我國煤炭資源人均可采儲量僅為世界平均水平的一半，已發現的煤炭資源勘探程度低，精查儲量少，用于規模建設的資源供給能力不足。而目前各化工企業普遍存在用煤量大，但對煤的利用率不高，浪費嚴重的情況，這就要求技術革新，提高煤化工工藝技術，加強對煤資源的循環利用。文章從我國國情出發，并結合現有技術水平，對煤化工現狀進行解析，重點探討煤化工技術的未來發展方向。

1 煤化工的三層次

煤炭工業技術的工作復雜，其研究對象也眾多，但是主要的對象在技術和化工原料方面，技術主要是通過不同元素的分解或合成產生新化合物，制成新原料，以滿足化工工業的需求。由于這是一個舉世關注的話題，所以各國都致力于研究煤炭加工利用新技術，使之不斷進步，有了長足發展，而化工原料合成工藝也得到了重視，使其不斷發展，已達到一個較高的水平。

三個層次是結合煤化工工藝，根據它運行流程，也就是步驟來劃分的，可以分為三個層次，從技術上說，主要是合成、加工和再加工，即首先對煤分解合成可使用的氣，再進行對合成氣加工，制成可用的氣，之后還要再次加工，就跟產品生產鏈一樣，生產、制成、打包，每個環節都不可或缺。首先，煤化工的第一個步驟就是利用氧化，把煤原料，比如水煤漿或者干煤粉，通過與氧氣互通，在一定的溫度和壓力條件下，部分的氧化生成了合成氣，這只是初始步驟，還要通過醇類、烴類以及其他碳氧化合物的合成，這是不可少的，這兩者就構成了合成氣加工的工藝路線。這些碳氧化合物不僅可以作為商品單獨存在，還可以作為附加物，使用在產品的加工中，充當催化劑等等。甲醇下游產品也是化工行業不可少的重要原料，因為這些氣體的使用范圍廣，再加工能力強，而這些下游產品包括醋酸等。

2 煤氣化的方法及技術

煤氣化在煤轉化技術中具有非常巨大的作用，這是實現乙烯新的制取方法的良策，雖然煤氣化技術起步晚，發展也比較慢，但鑒于我國科技和經濟實力，我國在這方面還是取得了一定的成就的。煤液化存在直接液化和間接液化兩種方法，由于該技術的成熟程度不夠和投資大等原因，制約了其產業化和規模化的進一步發展。隨著煤氣化技術的不斷成熟，特別是加壓氣化方法的逐步完善和下游產品的多樣化，煤氣化已成為我國目前煤化工的重中之重。這些年，傳統的企業管理方式都會把化工裝置配置在煤氣化裝置之前，而且將其獨立出來，這樣來達到各種分子分解氣化顯然已經不能適應社會發展，因為現今社會對這些化合物的用量是非常大的，并且二十一世紀的今天提倡的是綠色經濟，講求生態文明建設。所以，要協調生態和需求量，發展煤氣化技術，要選擇可行性高，對生態效益和社會效益都有益處的辦法，可以考慮在煤礦的坑口進行開采，這樣運輸量減少，運費降低，而且防止運輸途中資源的耗費，實現了對資源的優化利用。當然，各種設備是不可缺少的，企業要集中設備，方便協作。為了加強管理，使得企業效益提高，企業也可以就在坑口附近設立公司，把所以資源都集中到一塊，減少交通運輸，污染也集中，這樣比較好治理。未來的化工業就應該朝著這個方向發展，這樣可以減少對其他地方的大氣污染、環境污染等，還能提高收益。

煤氣化是對煤化工企業的普遍要求，這是煤化工企業想實現發展創新必須掌握的技術，誰掌握了它，那么就掌握了技術的核心，站在了一個發展的新起點。企業要加大資金投入，引進人才，研發先進技術，通過精心研究，開發出百用的技術，即對煤種適應強的，每一種煤都適用的，并且成本費用廉價，氣體成分可以按需求調成相應比例的技術。企業要去加強水煤漿氣化工藝與工程研究、探索，利用其本身的特性，苦心鉆研出新的使用途徑，發現前人沒有發現的新功能。

3 乙烯的制法和發展

乙烯是石油化工業的精髓和靈魂，少了它，石油化工業就無法正常運作。在我國現階段的技術水平，乙烯主要靠分解來提取，就是通過對是由分子的研究，利用其在一定情況下的不穩定性，裂解的發生來提取。而這復雜的提取，而且石油市場不穩定，價格起伏波動大，價格一直處在一個較高的價位，這就使乙烯生產成本也高，但是乙烯的價格如果太高又會造成供過于求，如果乙烯價格不高，那就可能虧本，所以很難去協調這個關系，造成很多乙烯企業開工之日就是虧損之時。但是根據我國最新研究表明，乙烯的分子結構其實也存在于煤或天然氣中，也就是說，我們可以轉換原料，畢竟我國的煤資源還是比較豐富的，而且這也可以節省成本，這給企業帶來的效益是巨大的。

轉換原料制取乙烯，是要有具體的工業化步驟的。就目前科技實力，最大可能實現的就是先去合成氣，因為氣體不穩定，在高溫高壓下易分解，再轉化成乙烯就比較容易實現，這種投資方式可行，而且大大降低了生產成本，有利于企業的發展。

4 煤化工的未來

就我國目前現狀來看，我國的煤炭資源還是比較充足的，山西等地盛產煤礦，但是我國燃料比較單一，其他燃料，如石油和天然氣主要靠進口。但是在另一方面，我國沒有真正深刻地意識到能源資源危機，對煤炭資源的開采不夠慎重，利用上也是浪費嚴重，沒有達到資源的循環重復利用，或多方面使用，導致地質下陷、河流土地污染等頻頻發生。為了滿足我國的能源需求，彌補石油資源的缺口，我們就要結合自身優勢，加強對煤炭的利用，切保我國能源安全，利用自產的煤炭來代替稀缺的石油資源，填補生產活動對數以萬計的油品量的需求。目前，由于技術水平的限制，主要有兩種方法把煤炭資源轉化為石油資源，一個是比較直接簡易的方法，通過氫氣和煤的混合，產生化學效應，直接進行液化獲得，但是可能純度不高，或存在不穩定的現象。另一個是間接的，步驟較多，首先，把煤在高溫條件或者高氣壓等相應的條件下發生氣化，使之成為各種氣體的混合，之后利用各種催化劑，經過F-T合成催化反應，最后轉發成一種油品。

國內的油品缺口巨大，老百姓埋怨油價高的現象也普遍存在，很多家庭買得起車卻養不起，因為油品供不應求帶來價格上漲，而且不能一味地進口，因為這不僅耗資量大，而且對我國能源安全造成危險，主動權掌握在其他國家手里是萬萬不能的，所以要依靠技術，通過高科技把煤合成油。所以，國家要加大資金投入，培養這方面的高科技人才，讓全民重視這個問題，投入人力物力研制廉價高效的鐵催化劑，開發新技術，最終達到有效解決油品短缺的問題。必須把這個議題提上日程，才能在未來更好更快地發展。

5 結束語

煤炭工藝技術的革新是歷史趨勢，涉及到人民的安居樂業與幸福程度。隨著科技的不斷進步，新型的煤氣化技術得到了快速的發展，煤炭作為化工原料的重要性得到了普遍的認可。煤化工目前采用的方法主要有三個途徑：煤的焦化、煤的氣化、煤的液化。由于最終產品的不同，三種途徑均有存在的市場。就我國的能源結構來看，要想緩解能源危機，還要要繼續努力，加強煤化工技術方面的研發。

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