任 斌
(沁源縣質量技術監督檢驗測試所,山西長治 046500)
淺談煤化工技術的發展與新型煤化工技術
任 斌
(沁源縣質量技術監督檢驗測試所,山西長治 046500)
煤化工技術作為常用的煤產品制作手段,在化工領域具有非常廣泛的應用,然而隨著煤炭能源的不斷減少,以及可持續發展理念的增強,新型煤化工技術逐漸受到了更多的重視。基于此,圍繞煤化工技術的發展與新型煤化工技術進行了研究。
煤化工;新型煤化工;化工產品
煤炭是目前世界上儲量最多的化石能源,但是隨著化工生產規模的不斷增大,煤炭能源的消耗量也愈加增多,在此形勢之下,化工研究人員加大了新型煤化工技術的研發力度,并取得了較為顯著的成果。
煤化工技術就是利用煤作為原料,通過化學加工途徑,生成焦化煤、氣化煤以及液化煤等化學物質,并加工制成各種化工產品。本研究根據生產工藝及產品的不同,將煤化工技術分為以下三點加以研究。
1.1 煤焦化
煤焦化就是通過將煤在隔絕空氣的環境下,對煤進行強熱處理的化工過程,也就是煤干餾。煤焦化按照加工程度的不同可分為一次化工、二次化工以及深度化工等過程。而煤化工產品的種類也比較多樣化,包括焦化類、焦油類、氣化類、液化類以及電石乙炔類等,在工業、農業、建筑業以及醫學領域等各個行業中,這些產品都作出比較重要的貢獻。尤其是煤焦化產品,更具有許多其他類型產品所不具備的性能。
1.2 煤氣化
在高溫環境下,在煤中化學藥劑產生熱化反應,便可以將固態的煤炭轉成氣體狀態,這就是煤氣化過程。常用的化學氣化劑有水蒸氣、二氧化碳等,這些氣化劑都能夠與煤炭中的碳產生化學反應。不僅如此,煤在發生熱分解反應后,產生的二氧化碳、烴類也可以分別與熱碳發生反應[1]。
1.3 煤液化
煤液化過程就是將固態煤轉化為液態煤的過程,也就是將煤中的有機物質通過高溫處理,形成流狀物體的過程。通過煤液化產生的碳氫化合物能夠起到石油類成品的功能作用,有助于節約石油能源。煤液化過程大致可分為直接液化和間接液化兩部分,具體來看,直接液化煤技術起源于20世紀初期,由德國科學家發明,其技術原理就是在高溫環境下,利用溶劑的功能,使煤炭與氣態氫之間發生反應,提高煤炭中氫物質所占的比例,最后產生液體煤。隨后,又有研究人員選用硫化銅用作催化劑,并將液化過程分為氣態加氫和糊態加氫兩個部分。20世紀20年代,德國化學家提出了間接液化煤的理念,并對此進行了比較深入的研究。這種技術的原理是,以煤炭為基礎原料,進行氣化反應產生二氧化碳和氫氣的混合氣體,并以此混合氣體為原料,在催化劑的作用下,借助 F-T 合成新技術,制出各種類型的液態烴化物[2]。
2.1 以煤為原材料的化工產品
目前最常用的天然氣材料是甲醇,而且從當前形勢來看,我國的煤炭儲備量大幅超出天然氣和石油,因此在未來一段發展時期內,我國仍然會以煤炭為原材料進行甲醇的生產和加工。甲醇同樣屬于化工原料,在化工生產中具有非常廣泛的應用,對甲醇進行羰基化處理后,將可以得到乙酸酐、乙酸、草酸等化工產品。近年來,我國西南化工研究院致力于對甲醇的研究,并取得了比較顯著的研究成果,研制出了乙酸制品的軟件包,這對于其產業化發展,具有非常重要的促進作用[3]。
2.2 以煤為原料的烴類
我國中科院目前已在甲醇研究方面取得了重大成果,并在世界范圍內保持領先水平,他們將甲醇加以裂解,得到烯烴,而且轉化率高達100%。不過需要注意的是,在轉化過程中也存在一些不足之處沒有得到完全解決,這在一定程度上阻礙了該項技術的進一步發展。因此相關研究人員正在著力于對此進行改造。應對甲烷的造氣工序不合理,改用直接通過氧化反應后,脫氫形成乙烯的方式,使甲烷的轉化率得到提升,目前可保持在30%左右,而乙烯的選擇性也提升到了70%以上,并成為使用愈加廣泛的一種新型煤化工技術。
一直以來,煤化工技術在化工領域發展中,都起到非常重要的作用,隨著人們環保意識的增強,新型煤化工技術正在煤產品制造中,受到愈加廣泛的應用,其施工技術及工藝都已取得非常顯著的發展成果,并且具有較高的轉化率和選擇性。
[1] 戚江丹,李柱,楊文貴 .煤化工技術的發展與新型煤化工技術探討[J].化工管理,2016,9(9):97.
[2] 鄭紅飛 .試論煤化工技術的發展與新型煤化工技術 [J].山東工業技術,2016,14(8):65-66.
[3] 孫銳 .煤化工技術發展與新型煤化工技術運用研究論述 [J].智能城市,2016,12(8):77.
Discussion on the Development of Coal Chemical Technology and New Coal Chemical Technology
Ren Bin
Coal chemical technology commonly used as coal production means,which is widely used in chemical industry,with the continuous decrease of coal energy,and enhance the concept of sustainable development,new coal chemical technology has attracted more attention.This paper focuses on the development of coal chemical technology and the new coal chemical technology.
coal chemical;new coal chemical;chemical product
TQ536
:B
:1003–6490(2017)07–0021–01
2017–05–17
任斌(1985—),男,山西長治人,助理工程師,主要研究方向為化學。