煤的基本化工過程與污染特點研究

宗振宇

【摘 要】伴隨我國高速發展的工業化進程，使得能源的需求也在逐漸擴大，因為我國目前的石油資源還相對缺乏，所以主要能源還是以煤炭為主。而煤化工產業能夠得以發展也源于需求的不斷增大，煤化工是以煤作為基本原料，使用科學的技術和方式將其進行分解，進而得到一些能夠利用的產品。煤化工的方法有許多，本文依據煤干餾、煤制氣、煤制焦這三種方法進行分析，并且通過對于煤化過程的污染和特征進行研究，從而使得人們建立基本的保護環境觀念。

【關鍵詞】污染特征；煤化工；探究

煤化工指的是以煤作為基本原料，經過化學加工使得煤轉化成固體、液體、氣體燃料和化學品的過程[1]。通常包括煤的干餾、液化、氣化、電石乙炔化工和焦油加工等。并且在煤化工的過程當中一定會產生一些污染物質，在當前高速發展煤化工產業的同時，人員對于生產煤化工產品所產生的污染問題也非常重視，想要使我國工業產業最終實現可持續性的發展，實現環境的保護，就一定要加強煤化工所產生污染物的控制和治理。

一、煤化工的方法

（一）煤干餾

目前最為常用的方法就是煤干餾，這種化工方法指的是在沒有空氣時，經過加工煤炭，使得煤炭實現最為科學的分解。其中粗苯、煤焦油、焦炭都是煤干餾所產生的全新物質。能夠在此利用這些物質，提升煤炭的使用率。煤在干餾時，在以下這三種情況當中進行溫度的控制：低溫干餾、中溫干餾以及高溫干餾[2]。而這三種方法也都各有其優點，比如低溫干餾，其回報高、成本小。不需要任何物質的添加，就能夠氣化煤炭，從而生產出焦油和煤油。但是這種方式一般適合較低低的煤，而這種煤正好符合我國的基本國情。影響煤干餾的因素有許多，這就需要我們一定要提升煤炭的煤化率，確保煤化的質量。同樣干餾的方式對于鍋爐也有比較高的要求，通常我們是使用立式爐、氣流內熱式爐以及沸騰床干餾爐。與現代的高新技術進行結合，從而有效調整。

（二）煤制氣

煤制氣是一個煤化的過程，一般是指以煤作為基本原料，接著經過加壓并且氣化之后，脫硫提純所制的的一個含有可燃組分的一種氣體。煤制氣的過程當中一定要添加一些氫氣和氧氣，進而輔助制氣的工作。并且在制氣時，需要確保高溫的環境，不斷加熱鍋爐，進而保障全部煤化過程為一個正常供應。基本條件下，跟多氣體都會和煤發生反應，而反應的基礎條件為高溫。制作煤氣也是非常復雜的，為此我們一定要加強相關影響因素的研究，對那些不利因素進行控制，使其在整個制氣過程中是非常重要的因素。煤氣制氣時，煤的化學活性和反應性能都會體系出來，為此我們就要加大相關因素的分析力度，進而確保該工作能夠順利展開。當然在煤氣制氣時還會產生許多污染物質，在這個過程中我們也要有效的解決和控制這些污染物。

（三）煤制焦

煤焦化就是分解、分化煤的整個過程。當然焦化是要求一定條件的，一方面要求在加熱的時候把煤放在沒有氧氣供應并且與空氣隔絕的地方進行，釋放出化學物質和煤氣。該過程要以煉焦作為主要目標，高溫煉焦就是其最核心的方法[3]。目前我國在煉焦時，一共有兩種方式，分別為機械煉焦和土法煉焦。其中機械煉焦能夠使得資源的利用率不斷提高，進而提升產量，同時不浪費有效資源；而土法煉焦則是一種較為傳統的煉焦方式，伴隨不斷發展的科學技術，這種方式使用的越來越少，通常都是借助機械進行完成。而在具體應用時，一定要加強相關數據的統計與技術研究。在焦化煤炭的時候共分為焦炭、半焦和結焦這三個過程。此外，只有確保焦化的溫度，才能最終使得相關產品的質量得到良好保障。

二、煤化工的污染特點

（一）煤制氣工藝

在制氣時所產生的肺氣基本上都是甲烷、一氧化碳、苯并芘、苯、揮發酚、氨氣、硫氧化物、談氧化物以及小分子的烴類化合物。這些物質如果能夠進行良好處理，不但可以利用，還會成為全新的一種資源，為我們循環利用資源提供了方便。在制氣時所產生的廢水，將其直接進行排放，一定會對水系、土壤以及整個生態系統產生嚴重的影響。

（二）煤制焦工藝

在煤炭制焦的過程當中一定會產生一些廢渣和廢氣，在我們對污染物進行研究的過程中，在高溫加熱的時候一定會產生廢氣，這其中就包括二氧化氮、二氧化碳以及一氧化碳。這些溫室氣體會對自然的平衡產生嚴重影響。如果直接將其排放在大氣當中或者不能進行有效收集，就會對整個自然環境直接產生影響。煤炭當中的雜質通過高溫就會變成廢渣，就目前來講，解決廢渣的方法也已經被研究出來，進而實現了資源的再利用。

結束語

我國的煤炭資源已經占據世界的15%，這就決定了我國已經是以煤炭作為主要消費能源的國家[4]。國內發展煤化工的產業有助于緩解中國對于進口原油的依賴程度，使用較為先進的污染控制技術和潔凈煤技術，集中的進行處理，能夠使得污染物的排放大大減少，與煤炭傳統直接燃燒的方式進行比較，能在很大程度上減小污染物對環境的危害程度。盡管如此，煤炭化工依然作為主要的污染源，應該力求將污染程度降到最低，控制資源容量、環境、生態的容量均在可承受的范圍之內。還要特別重視三廢處理的集成技術和高新技術的發展，尤其是在經濟效益、資源的循環利用、生產清潔以及原位減排的方面，建立健全更為量化的評價體系，進而走出一條可持續性發展的產業化途徑和技術路線。

參考文獻：

[1]袁鐵江，胡克林，關宇航等.風電-氫儲能與煤化工多能耦合系統及其氫儲能子系統的EMR建模[J].高電壓技術，2015，41（7）：2156-2164.

[2]胡山鷹，陳定江，金涌等.化學工業綠色發展戰略研究：基于化肥和煤化工行業的分析[J].化工學報，2014，（7）：2704-2709.

[3]劉暢，毛戰坡，王世巖等.煤化工行業規劃水資源論證需水量核定相關問題的探討——以甘肅省煤化工產業布局規劃為例[J].中國水利，2015，（5）：29-32.

[4]現代煤化工有更好技術選擇？乙炔法新工藝單位綜合效益優勢突出[J].中國環境科學，2016，36（4）：1026.