現代煤化工發展現狀及問題分析

楊彥華

摘要：近年來，國內煤炭市場價格相對較低，與國際油價保持一個較高的水平價格運行，所有的人只關注燃煤污染，預計用煤炭代替石油，可以更好地促進新煤化工行業的成長。本文首先對中國新煤化工業的發展現狀進行了綜合分析，其重點是研究新煤化工的關鍵技術上的重大突破和示范項目的最新情況;其次，梳理和分析了各個時間段新型煤化工行業的政策框架和標準。

關鍵詞：新型煤化工;行業現狀;發展趨勢

引言

我國煤炭資源儲量十分豐富，是我國主要能源，占總能源的2/3，煤炭的大量使用在促進經濟快速發展的同時極大地提高了人民的生活水平，為社會發展做出了巨大貢獻。但是煤炭在燃燒過程中排放的NOX，SOX、COX以及重金屬、二惡英等有害物質，對環境造成了嚴重的污染和破壞。

1傳統煤化工產業

傳統煤化工產業主要是通過煤炭焦化和煤炭氣化來生產甲醇、電石和合成氨等產業。我國傳統煤化工產業起步于20世紀40年代，隨著經濟規模不斷增大，市場需求增加，我國傳統煤化工產業取得長足發展，但隨著生產規模的急劇增加和宏觀經濟的低迷，傳統煤化工產業均已呈現產能過剩的局面，整體開工率不足70%。

煤焦油作為煤在干餾和氣化過程中的副產混合物，其中很多化合物是塑料、合成纖維、燃料、合成橡膠、農藥、醫藥、耐高溫材料及國防工業的貴重原料，也有一部分多芳烴化合物是石油加工無法生產和替代。

1.1中低溫煤焦油綜合利用

中低溫煤焦油是煤氣化生產半焦以及低階煤加工改質過程中的副產品，主要組分為脂肪烴、烯烴、酚屬烴、環烷烴、堿類、芳香族和類樹脂物，其中酚及其衍生物質量含量可達10%～30%，烴狀烴大約20%，重油（焦油瀝青）的含量相對較少。據統計，全國中低溫煤焦油產量已接近400萬t/a，中低溫煤焦油深加工主要可分為精細化工路線和加氫路線。精細化工路線是逐級分離煤焦油所含組分，但這路線除了酚類外，其余單體組分含量較少，分布分散，進行單體分離的經濟效益不好，發展較慢，目前僅有法國的馬里諾走中低溫煤焦油精細化工路線。加氫工藝是在一定溫度、壓力及催化劑作用下，將煤焦油所含的硫、氮等雜原子脫除，并將其中的芳烴類化合物飽和，生產優質汽油和柴油的過程。

1.2高溫煤焦油綜合利用

高溫煤焦油是煤在高溫干餾和氣化過程中的副產品，產率大約占煉焦干煤的3.5%～4.0%左右，其成分主要為芳香族化學物質、雜環化合物及含量為54%～56%的瀝青。據不完全統計，全國煤焦油產量約2000萬噸。我國高溫煤焦油的消費市場主要分為4部分：高溫煤焦油深加工，加氫生產燃料油，制備炭黑、陶瓷、玻璃等原料和燃料，出口。隨著，環保意識增強和我國高溫煤焦油深加工能力提高，以高溫煤焦油作燃料和出口量越來越少。

高溫煤焦油深加工是指通過分餾的方式將高溫煤焦油中的化學品分離，生產輕油、酚油、萘油、洗油、蒽油等貴重餾分，再對各餾分進行深加工制取苯、萘、酚等芳烴類化工原料及中間體。主要由煤焦油預處理、蒸餾和精餾三部分組成。其中煤焦油蒸餾是煤焦油加工的龍頭，其蒸餾裝置水平往往是衡量煤焦油加工技術先進程度，現國內煤焦油蒸餾技術有常壓蒸餾法、減壓蒸餾法和常減壓蒸餾法。

加氫生產燃料油是近年來新開辟的提升高溫煤焦油附加值的路徑，其原理與中低溫煤焦油加氫反應原理一樣。只是由于高溫煤焦油中多環芳烴含量較高，碳氫比較大，粘度大，加氫難度更大。目前，常用的工藝是切尾餾分加工工藝，如黑龍江寶泰隆公司、河南利源煤焦集團、邯鄲鑫盛能源科技有限公司等公司已采用該工藝生產燃料油，并取得良好經濟效益。同時成都淘鴻科技有限公司開發了高溫煤焦油加氫聯產針狀焦生產工藝，將加氫尾油用作溶劑-沉降法精制煤焦油瀝青的溶劑，改善精制瀝青炭化質量。

2煤化工技術現狀

煤化工是指通過化學加工處理將煤轉變成氣、液、固態燃料和化工產品的過程，傳統的煤化工技術包括煉焦、電石以及焦油加工等。

2.1煉焦

在煤化工可利用的生產技術中，煉焦是應用最早的工藝，它是指煤在隔絕空氣的條件下，加熱升溫至900℃左右，通過熱分解和結焦生成焦炭，同時回收粗煤氣、焦油和其它副產品的工藝。煉焦過程分為備煤、煉焦、凈化煤氣三個階段，具體流程為進廠煤炭經配煤、粉碎得到特定指標的入爐煤后，進入煤塔，采用搗固方式推入炭化室高溫煉焦，焦炭經濕法熄焦、晾焦得到焦炭、焦爐煤氣，焦炭作為高爐煉鐵的主要原料廣泛用于鋼鐵行業，焦爐煤氣一部分作為高熱值燃料，一部分經脫硫、脫氨、脫笨等工藝得到輕苯、硫銨、焦油、甲醇等化工產品，同時減少了污染物排放。

2.2煤炭氣化

煤炭氣化是以氧或氫作介質，在一定溫度和壓力下將固體煤轉化為CO、H2、CH4等可燃氣體和CO2、N2等非可燃氣體的合成氣，再對合成氣進行深加工，制取其它產品。煤炭氣化一般分為地上和地下氣化兩種，具體氣化過程是煤首先經氣化干燥后，繼續升溫至一定溫度，煤分子開始分解，生成焦油、干餾煤氣等揮發性物質，同時煤變成半焦狀態;繼續升溫條件下，與氣化劑反應生成粗煤氣（CO、CO2、N2、H2S、CH4等為主）。

2.3煤炭液化

煤液化是制取石油替代品的一種技術手段，是當前煤化工的一個發展熱點，它有兩種不同的路線，一種是直接液化，另一種是間接液化。

直接液化是把煤炭磨成煤粉與溶劑配成油煤漿，在400℃、150kPa條件下催化加氫液化，生產含芳烴較高的粗油品，再經進一步加氫得到可使用油品。這種路線回收率較高，但操作條件苛刻。目前引領煤液化發展方向的技術包括工藝簡單、產物雜原子含量低的德國IGOR工藝、以生產重質燃油為目的的美國SRC工藝、解決了催化劑鉬的回收的俄羅斯低壓加氫液化技術等。

3我國煤化工產業發展建議

3.1構建全新煤化工技術體系

按照“能源與資源的高效轉化與綜合利用、清潔生產和資源的循環利用”發展原則，加大煤化工技術之間耦合，將焦爐煤氣加工利用產業延伸到碳一化工領域，煤焦油加工利用產業延伸到煤液化和精細化工生產領域;并利用IGCC發電技術是碳一化工領域與煤液化和精細化工生產領域之間耦合，共同構建具有時代特征的煤化工體系。

3.2加大技術研發力度

技術創新是提高產業核心競爭的中心環節，建議站在國家能源安全戰略高度上大力扶持具有自主知識產權技術的開發、推廣，積極推廣關鍵裝備和技術的自主化進程;支持建立健全現代煤化工技術和裝備創新體系，進行跨地區、跨行業的聯合技術攻關。煤化工企業應該吸收、消化國外先進技術，增強其自主創新能力，新增產能應該以提高高端產品自給率、建設高水平的現代煤化工產業為目標。

3.3加大新型環保技術研發

對目前煤化工項目中常用廢水零排放工藝核心技術進行研發，開發高效同步脫鈣、鎂、硅一級反滲透工藝，優化現有二級反滲透工藝，建立高效、經濟、穩定的煤化工高鹽廢水回用工藝;研發以高級氧化技術為主的廢水凈化技術及相關設備，控制反滲透濃水機械蒸發過程中的揮發性氣體污染;研發新型、節能、高效濃鹽水機械蒸發設備+蒸發塘聯用技術，真正做到廢水零排放，實現經濟發展與環境保護齊頭并進。

結語

總體來說，煤化工技術在我國起步較晚，但發展較快，目前已經具備一定的基礎，它的發展符合我國“富煤少油缺氣”的現狀，在經濟可持續發展中起著十分重要的作用。

參考文獻

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[3]李哲.煤化工技術的發展與新型煤化工技術探討[J].科技創新與應用，2013（21）：104.

（作者單位：大唐內蒙古多倫煤化工有限責任公司）