煤化工技術的發(fā)展與新型煤化工技術

呂紫艷

(陽泉煤業(yè)(集團)有限責任公司，山西 陽泉 045000)

煤化工技術的發(fā)展與新型煤化工技術

呂紫艷

(陽泉煤業(yè)(集團)有限責任公司，山西 陽泉 045000)

通過吸收先進的技術和經(jīng)驗完善煤化工技術，并研發(fā)出新型煤化工技術是目前世界各國都重視的問題。本文主要介紹了煤化工技術的發(fā)展趨勢，然后提出了研發(fā)新型煤化工技術的可能性，希望可以推動我國煤炭行業(yè)的發(fā)展和進步。

煤化工技術；發(fā)展；新型煤化工技術；煤炭

引 言

當今各國在世界性環(huán)境問題面前都開始倡導環(huán)保，發(fā)展新型煤化工業(yè)成為了一種必然的趨勢。調(diào)整國家能源化工的結構成為了目前一個不得不采取的措施。只有這樣才可以堅持可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，才可以解決環(huán)境問題。

1 煤化工與煤化工技術

煤化工是以煤作為主要原料，煤炭化學加工之后會轉(zhuǎn)化成相應的氣體、固體以及液體和其它相關的化學品，它可以生產(chǎn)出很多種化工產(chǎn)品。煤化工有很多的分類，比如一次和二次化學加工以及深度化學加工，再比如煤的焦、氣、液化，種類非常之多，在不同的生產(chǎn)工藝情況下會產(chǎn)生出不同的產(chǎn)品。傳統(tǒng)煤化工中包括了煤焦化、電石以及氣化合成氨等，另外的煤炭液化以及氣化制烯烴和煤氣化制醇醚燃料等都屬于現(xiàn)代的新型煤化工。

煤化工技術包括了很多種，主要有：

1) 煤焦化，煤焦化是指將煤與空氣隔絕，然后采用加熱的方法令煤分解，這個過程就是煤焦化，在實踐中也被稱之為煤的干餾。煤焦化過程產(chǎn)生的產(chǎn)品一般都會包括焦炭或者煤焦油，還會包括焦爐氣。煤焦化所產(chǎn)生的這些產(chǎn)品在實際生活中的應用非常廣泛，比如在化工行業(yè)、醫(yī)藥行業(yè)、染料行業(yè)以及農(nóng)藥和炭素中都有應用。煤焦油存在部分產(chǎn)品的使用價值高于石油化工業(yè)產(chǎn)品的情況，如經(jīng)常出現(xiàn)的吡啶喹啉類化合物就是其中一種，此外還有稠環(huán)化合物。

2) 煤氣化，煤氣化則是指煤借助高溫和氣化劑這兩種條件發(fā)生的固體轉(zhuǎn)為氣體的一種熱化過程。氣化劑一般都包括了空氣、二氧化碳以及水蒸氣。這些氣化劑能夠與煤中間包含的碳發(fā)生非均相反應。煤在熱分解的過程中會產(chǎn)生二氧化碳和水以及烴類產(chǎn)物。

3) 煤液化，煤液化指的是將煤當中包含的有機質(zhì)轉(zhuǎn)化成流質(zhì)產(chǎn)物，這樣做的目的是獲得液態(tài)的碳氫化合物，然后利用這種碳氫化合物實現(xiàn)替代石油或者替代石油制品。這一技術則包括了兩個重要的組成部分，一部分是直接液化技術，另外一部分則是間接液化部分。這種技術下產(chǎn)生的產(chǎn)品具有很大的市場潛力，而且在工藝和工程技術兩個方面表現(xiàn)出了很明顯的集中度，這是我國目前新型煤化工技術的一個重要的發(fā)展方向。

2 新型煤化工技術

新型煤化工技術仍舊是以煤炭作為主要原料，主要的產(chǎn)品方向是那些有利于國家經(jīng)濟發(fā)展的以及市場上面急需的產(chǎn)品。主要是在技術方面取得了進步，工藝路線科學，對于環(huán)境不會產(chǎn)生特別危害，從整體上來講就是一種具有特別價值的新型產(chǎn)業(yè)。新型煤化工技術的產(chǎn)生和發(fā)展必然是建立在傳統(tǒng)煤化工技術的基礎之上的。新型煤化工技術的優(yōu)點有：

1) 主要產(chǎn)出清潔能源產(chǎn)品。新型煤化工技術有兩個主要作用，一個是替代石油化工產(chǎn)品，另外一種則是生產(chǎn)潔凈能源。比如在生活中常見柴油、汽油都可以被這種清潔能源所代替。

2) 煤炭與能源之間實現(xiàn)化工一體化。從新型煤化工技術的性質(zhì)和價值來看，可以說其在未來將是我國主要的戰(zhàn)略方向。這種煤化工技術依賴于煤炭資源而存在，然后在實踐中與化工技術以及其它相關能源結合起來，使其最終形成一種一體化的新興產(chǎn)業(yè)。

3) 新型煤化工技術還具有的高新技術以及優(yōu)化集成特點。這種技術是建立在煤炭資源的煤種以及煤質(zhì)基礎之上制定其產(chǎn)品目標，在這一過程中需要針對不同的情況采用不同的煤化工技術。煤化工技術的工藝優(yōu)化集成主要是從能源的梯級利用方面以及產(chǎn)品的結構方面進行，以此實現(xiàn)增加經(jīng)濟效益的目標。

4) 要建設一種大型企業(yè)以及產(chǎn)業(yè)基地，可以為新型煤化工技術的發(fā)展提供場地這一類物質(zhì)條件。

5) 要合理利用煤炭資源。新型煤化工技術是符合當前世界對于環(huán)境保護的認知和要求的，所以它必定是以產(chǎn)出潔凈并且高效的產(chǎn)品為目標的。

6) 新型煤化工技術追求最大化的經(jīng)濟效益。

7) 新型煤化工技術需要與環(huán)境之間達到一種協(xié)調(diào)狀態(tài)，實現(xiàn)充分利用資源，并且要將產(chǎn)生的污染物進行集中處理，從根本上減少污染物的產(chǎn)生。

8) 新型煤化工技術會帶動很多行業(yè)的發(fā)展，為人才優(yōu)化配置提供了條件。

3 新型煤化工技術的研發(fā)

新型煤化工技術的研發(fā)熱點目前主要是集中于以下幾個方面:

1) 以煤為原材料可以合成各種烴類化學產(chǎn)品。我國目前所有的技術可以將甲醇裂解提取烯烴，這種制取技術的烯烴轉(zhuǎn)化率為百分之百。

2) 用煤炭作為主要原料，采用新型煤化工技術生產(chǎn)出甲醇，或者生產(chǎn)出其它的很多種化工產(chǎn)品。甲醇是一種極為重要的化工原料，為了獲得醋酸以及其他的化工產(chǎn)品，采用羰基化的方式可以實現(xiàn)。

3) 新型煤化工技術還可以將煤作為一種主要原料制作成一種低碳烴類。這種烴類產(chǎn)品在國外的發(fā)展速度比較快，而且技術相對于我國來講已經(jīng)非常成熟。這種產(chǎn)品技術目前已經(jīng)發(fā)展到了工業(yè)化設計的程度了。其中化工產(chǎn)品還包括了醋酸、甲酸以及草酸等等，一般都會經(jīng)過Pd的催化形成。此外乙烷以及叔二胺的作用下，可以將CO以及甲醇進行加壓使其產(chǎn)生羰基化反應，就可以得到甲酸甲酯。

4) 新型煤化工技術的一個最為明顯的發(fā)展趨勢就是煤炭氣化多聯(lián)產(chǎn)技術。這種技術的一個重要的特點就是可以通過把很多種的煤炭轉(zhuǎn)化技術采用優(yōu)化耦合的方式集成到一起。這樣的一個方式最大好處就是可以以最低的物質(zhì)資金投入和最短的時間投入，獲得豐富的具有極高附加值的化工產(chǎn)品。這些化工產(chǎn)品在當今世界上的應用價值相當可觀，不僅如此這種煤炭氣化多聯(lián)產(chǎn)技術還會生產(chǎn)出具有清潔特性的二次能源。這就是在化工行業(yè)中一直以來被追求的一種能源價值的梯級利用。

5) 煤的液化法，分為間接液化和直接液化。具體來講就是將煤炭作為原材料，使其經(jīng)過汽化，然后將由CO2+H2組成的氣體做原材料，加入催化劑催化，最終形成液態(tài)烴類產(chǎn)品。直接液化則主要是利用高溫條件，加入溶劑，使氣態(tài)氫與煤炭發(fā)生反應，煤炭中的氫含量就會增加。可以使用硫化鎢和硫化銅作為催化劑。

4 結語

國家對于煤炭資源的有效利用非常重視，尤其是現(xiàn)在我國的環(huán)境問題越來越嚴重，國家針對煤化工技術的投入非常大。我國作為一個世界性的大國，優(yōu)化煤化工技術，發(fā)展新型煤化工技術也符合我國的基本治國戰(zhàn)略目標。加之我國的能源資源有限，從煤炭這一種資源上面努力獲得一種可以減緩環(huán)境問題又能夠發(fā)展我國經(jīng)濟的方法，是促進我國和諧社會建立目標實現(xiàn)的一個重要方法。未來我國的煤化工技術的發(fā)展方向和目標應該建立在傳統(tǒng)煤化工技術基礎之上，然后通過在相應的方方面面進行優(yōu)化，逐漸實現(xiàn)一種具有先進技術、巨大規(guī)模、豐富工藝的新型煤化工企業(yè)或者是新型煤化工產(chǎn)業(yè)基地，為國家和世界的發(fā)展提供可靠的技術支持。

[1] 馬中學.煤化工技術的發(fā)展與新型煤化工技術[J].甘肅石油化工,2015(9).

[2] 張玉卓.中國煤炭演化產(chǎn)業(yè)化示范工程進展與展望[J].中國煤炭,2016(1).

[3] 倪維斗.二甲醚經(jīng)濟解決中國能源與環(huán)境問題的重大關鍵[J].煤化工,2013.

Development of coal chemical technology and new coal chemical technology

LYU Ziyan

(Yangquan Coal Industry (Group) Co., Ltd., Yangquan Shanxi 045000, China)

Absorbing advanced technology and experience, improving the coal chemical technology, and developing new coal chemical technology, are the world's attention. This paper mainly introduces the development trend of coal chemical technology, and then puts forward the possibility of research and development of new coal chemical technology so as to promote the development and progress of Chinese coal industry.

coal chemical technology; development; new coal chemical technology; coal

2017-05-20

呂紫艷，女，1980年出生，2008年畢業(yè)于中國石油大學(北京)，碩士學位，工程師。

10.16525/j.cnki.cn14-1109/tq.2017.04.11

TQ53

A

1004-7050(2017)04-0034-02

綜述與論壇