煤制油化工生產與環境保護措施

竺翔宇

【摘 要】目前，我國煤炭技術水平不斷提高，已經具備了一些先進的生產工藝。在煤制油化工生產中不可避免的會產生一些污染問題，為了滿足煤炭清潔利用目的，加強工藝創新與環境保護具有重要作用。本文主要對煤制油化工生產關鍵技術及環境保護策略展開探討。

【關鍵詞】煤化工；煤制油；化工生產；環境保護

煤炭的不合理利用為城市環境帶來了巨大的環境壓力，隨著經濟的快速發展，需要努力實現煤炭生產和消費革命。在很多煤炭生產基地中，可以使用先進的技術進行煤炭清潔利用，逐步減輕環境壓力。為了更好地實現煤炭清潔利用的目標，還需要付出更多努力。

一、煤制油化工生產現狀

首先，傳統煤化工生產過剩、供過于求。有關數據表明，我國傳統煤化工發展穩定上升，總產量趨于過剩，市場關系明顯供過于求。據不完全統計，在2017年，我國煤炭整體消耗六億t左右，但是傳統煤化工總體產量卻達到了將近七億t，總體產量超出需求將近17%，遠遠超過市場需求。另外，由于市場上，石油制品與煤炭制品價格上的差異比較明顯，使得從消費者的角度出發都傾向于選擇價格相對低廉的煤炭制品。我國是資源消耗大國，再加上價格方面的差異性，因此在價格和市場的推動下，使得煤化工產業不斷地深化改革創新，經過了多年的發展，新型煤化工產業也是遍地開花，取得了不菲的成績。

二、煤制油化工生產主要工藝技術

（一）煤制油費托合成產物烯烴分離工藝

我國的能源資源總量中，煤炭儲量要遠遠高于石油和天然氣的儲量。將煤以費托合成技術實現液體油品轉化，是緩解人民日益增長的石油能源需求和供應總量矛盾的有效手段。當前，雖以煤為原料的費托合成法制取輕質發動機燃料的油品成本較高，在經濟合理性上還不能與石油化工產品相競爭，但對諸如我國能源結構這樣的具有豐富煤炭資源而石油資源相對匱乏的國家或地區而言，這是解決燃料的需要的有效補充手段。在其技術的應用過程中，其費托合成物中除含有汽油、柴油外，還存有大量的優質烯烴，基本不含有S、N、CnH（2n-2）等，經精餾工藝的再加工可以出a-烯烴。同時，又以在精餾過程中可以實現對不同碳鏈長度的高濃度的生產能力，使費托合成產物烯烴分離工藝具有了較為廣闊的市場應用前景。

（二）煤制油直接液化技術

所謂的直接液化技術質的是當煤處于一定的溫度和壓力環境下，（通常溫度在四百到四百七十攝氏度左右，壓力在十八到三十帕）進行催化加氫裂化成液態烴類物質，產生數量較少的氣態的烴，同時將其中的氮、氧、硫等沒有必要的原子分離出來進而進行深度轉化的過程。

（三）間接液化化工工藝

跟直接液化工藝的不同之處是煤炭間接液化工藝的轉化過程，間接液化工藝的原料是煤炭，然而其是先借助物理手段轉化為氣體，再借助物理方式與化學方式轉化為液體。具體來講，其制作程序是先轉化煤炭為一氧化碳，再借助氫氣對其實施脫氧和脫硫處理，最后借助氫氣與催化劑轉化為液態的煤炭，該過程的進行需要高壓與高溫環境的支持。對于煤炭間接液化工藝技術來講，其需要的原料要求不高，當今國內很多的煤炭類別都能夠應用這種工藝技術。煤炭在氣化之后還應凈化處理氣體，從而將雜質灰塵等氣體去除，進而防止反應當中其他化學反應的形成。這種技術有別于直接液化工藝，其要求15個到40個的大氣壓和大約250℃的高溫環境。

三、煤制油環境保護措施

（一）廢水零排放措施

煤制油工藝的廢水成分復雜，主要需要處理氣化廢水、合成廢水、其他工藝排放的生產廢水、初期雨水以及生活污水，需要去除廢水中油類物質、氰化物、酚、氨和懸浮物等。為了最大限度地減少污染，符合國家環保要求，各大企業都在開展廢水處理方面的研究，其中實現廢水零排放為最終目標。要想從源頭進行保障，就必須要開辟第二水源。如果能夠將天然的降水、礦井水以及自來水、地下水等水源都利用起來，拓展為可用的水源，不僅能夠滿足煤化工業企業的巨大的用水量，確保穩定的水量供給，還能夠節約經濟成本，提高企業效益。另外，新型煤化工企業實現廢水零排放最終還是要靠技術來解決。通過對新型技術的深入研究，解決其中的技術性難題，尋找更加經濟實惠、更加高效的滲透膜，降低廢水處理中的能耗，提高廢水處理效率。除此之外，還要對于系統生產操作中存在的風險進行評估和分析，避免在廢水處理工藝中產生二次污染，從而對環境造成污染，讓廢水處理項目功虧一簣。

（二）脫硫、脫硝、除塵。

煤制油化工生產企業脫硫采用石灰石-石膏法、脫硝采用選擇性非催化還原，除塵采用多電場靜電除塵器。脫硫使用的原材料外進，剩余物石膏送磚廠作為原材料使用；脫硝采用的SNCR法以氨水作為還原劑，以噴射方式進入爐膛中，使NOx得以還原。脫硝使用的氨水來源于熄焦工段煤氣處理過程中得到的副產品氨水，將氨水濃度提高至18%以上，運至脫硝車間備用。除塵使用的電除塵，用電來源主要來源于企業自備電廠，價格相對較低，在同等費用條件下，電場強度可滿足于除塵需要，同時安裝污染物排放在線監測裝置，對污染物的排放情況進行實時監控，保證污染物的達標排放。

（三）推廣煤制油工藝的發展

在綠色低碳發展、環保法規要求趨嚴等推動下，我國油品質量升級步伐加快，油品質量升級更有利于煤液化產品優勢的發揮。自2014年初起我國全面執行國Ⅳ汽油標準，其中硫含量降至50ppm；2014年底開始執行國Ⅳ柴油標準，硫含量同樣降至50ppm；同時，2017年底汽柴油達到國Ⅴ標準，硫含量降至10ppm，油品質量對霧霾天氣的整體影響將明顯下降。煤液化產品普遍具有低硫或無硫、無氮和無重金屬等有害雜質的優質特點，可大大減少PM2.5的污染，是典型的優質清潔燃料。直接液化和間接液化生產的柴油硫含量低于1ppm，氮含量低于1ppm，在當前油品質量升級環境下，發展煤制油能夠提供優質清潔油品，減少油品使用對霧霾天氣的影響，緩解我國部分地區的大氣污染問題。

（四）完善煤化工環境制度

第一，由政府部門和企業共同合作，優化產品項目規范，集中研發和發展幾個最有前景的技術，避免煤化工技術盲目發展。并且在扶植煤化工產業發展時，要篩選企業，讓產業發展規模化。第二，完善產業鏈的配套建設，包括設備的研發建設、法律法規的制定、標準和技術規范的建設，不能讓煤化工技術單一發展，孤立應用。第三，結合需求設計產品發展的周期，根據經濟效益、發展前景、節能減排等多元化的需求評估項目，分析哪些技術需要重點投資發展，哪些技術需要即時淘汰止損。

四、結語

國內原油供應增速低于需求增速、原油對外依存度高，煤制油是保障國家能源安全的有效補充。為了保證煤制油產業的可持續發展，做好工藝創新與環境保護是新時期煤炭產業轉型的重要工作。

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