淺談我國煤化工技術的現狀以及發展前景

王園園 張怡璇 王峰 孔豪康 儀亞卓

摘要：我國煤化工技術在煤焦化、液化方面已經日趨成熟，但是在煤氣化領域尚存在諸多問題，相關技術有待突破。在煤化工發展過程中出現的環境問題也有待通過科學技術手段加以解決，因此我國煤化工技術急需調整產業結構，以符合現代煤化工向多聯產的方向發展。

關鍵詞：煤化工；技術現狀；多聯產；發展前景

引言

我國能源結構特點是富煤貧油少氣。如何合理有效地利用好占我國總能源70%的煤炭資源，發展煤化工技術十分重要。煤化工技術是指通過化學過程，把煤轉化為燃料、化工原料和化學產品的一種技術，主要分為熱加工和催化加工，根據工藝條件的不同，可以生產出固-液-氣3種形態的產品。自上世紀四十年代我國煤化工開始起步，通過幾十年的發展，取得了一定的成績，但仍然面臨著諸多需要解決的問題。

1煤化工技術的現狀

1.1煤炭焦化、液化技術日漸成熟，氣化技術有待發展

自建國以來，經過幾輩人的努力，我國的煤炭焦化技術已經十分嫻熟，可以用更低的成本、更環保的方式實現煤炭焦化。依靠專業技術人才的不斷創新，新型的煉焦工藝技術層出不窮，先后發展了選擇性粉碎技術、煤炭調濕技術等新技術。

煤炭液化有兩種方式，包括：煤炭的直接液化和煤炭的間接液化。其區別在于是否有中間產物。煤的直接液化是指原料煤在一定的溫度、壓力及催化劑的作用下，有機大分子鏈加氫裂化成小分子的液體烴類，并生成少量氣體烴的過程，直接將煤炭轉變成液體的過程。間接液化是在一定的溫度和壓力下，固體的原料煤產生H2和CO氣體，該氣體在催化劑、一定溫度和壓力作用下生成汽油。煤間接液化的一般步驟：（1）煤的氣化；（2）合成氣的轉變；（3）粗合成氣的轉變；（4）合成反應；（5）合成氣的加工。在煤炭的液化工藝技術的發展中，我國科研學者做了大量的工作。

煤氣化是在一定的溫度和壓力下，原料煤與氧化劑（包括空氣、氧氣、水蒸汽等）發生化學反應，原料煤中含有的有機結構斷裂轉變為氣態的小分子的過程。這里的煤氣是一種混合的可燃性氣體，包括一氧化碳、氫氣、甲烷和未參與反應的氣體。煤炭氣化是一種環保、高效煤炭化工技術。與西方發達國家相比，我國現在的煤炭氣化技術相對比較落后，但是經相關方面研究人員不斷創新，煤炭氣化技術也取得了初步的成績。

1.2煤化工技術高效化、環保化和大型化的趨勢漸顯

目前，全世界范圍內共有400臺以上大型煤炭氣化工藝爐投入到商業化運行中，這些大型煤氣化工藝爐與傳統的氣化爐相比，效率更高，體積更大。我國自主研發的氣化爐及工藝技術緊跟國外先進技術的腳步，初步實現了高效化和大型化。另外，隨著環境問題日益顯著，在發展煤化工的過程中，人們對環境的要求越來越高，環保化也是煤化工技術發展的一個重要趨勢。故而煤化工技術正在向高效化、環保化和大型化發展。

2我國煤化工存在問題

2.1環境污染問題突出

與石油相比，煤碳的成分組成中炭元素比重較大多、氫的含量相對較少、雜質多。另外一些焦化企業環保治理技術與裝備水平仍較低，環境污染，資源浪費嚴重，未配套建設除塵處理設施或已建成的除塵處理設施未能有效運行，小型和部分中型焦化廠煤氣凈化裝置（主要是脫硫裝置）不健全，焦爐煤氣以及產生的焦化外排廢水不經回收和處理直接外排，資源浪費、環境污染問題嚴重。嚴重破壞了生態環境，影響人們的生活質量。在發展煤化工的所在地區環境容量都有一定的限度，煤化工所產生的大量的廢渣、粉塵、高濃鹽水、CO2、SO2、NO等污染物，尚未找到正確合理的處理和回收的辦法。環境污染問題給煤化工的未來帶來不確定性因素。

2.2產品品質受限，市場推廣不足

現代煤化工產品中，有些產品的質量和品質與傳統石化產品相比，具有一定的局限性。此外，受到管網和入網價格等因素的影響，煤制天然氣，聚乙烯、聚丙烯等石化產品在市場推廣不足，占有率有限。

2.3投資強度高、風險大

煤化工整個一套的生產工藝流程長、設備多、系統復雜，因此投資普遍很高。較高的投資必然為項目帶來較高的風險。因此，煤化工是一項投資強度高、風險大的工業。

3我國煤化工發展方向

3.1提高資源利用率，減少污染物排放

目前，煤化工的利用率極低，必須加強煤的高效利用，實現煤炭高質高用、分級利用的良好模式，達到價值高的組分用于生產高附加值煤化工產品，其他部分應用于煉鐵或作為燃料這樣一種生產目的。

3.2創新煤化工新技術

在引進吸收國外先進技術和設備的同時，我國應該進一步提高自主創新能力，實現煤化工技術設備的國產化，并不斷發展煤化工技術設備，達到國際領先水平，為我國煤化工產業的發展保駕護航。

3.3拓寬融資渠道，加大投入

對于煤化工產業投資強度大，風險高的問題，需要抓住以下幾個方向：①強銀企合作，爭取銀行貸款；②通過股票、企業債券等方式籌集建設資金；③創新招商模式，加大招商力度，瞄準國內外大集團，引進實力更雄厚的戰略投資者。

3.4多聯產

把煤氣化作為基礎，對煤炭資源充分利用的“多聯產系統”是由美國“Vision21能源系統”提出的。該系統以煤氣化為基礎，把氫能、電力和生產得到的化工品為目標產物。生產系統是為了實現CO2的隔離近零排放的環境友好型系統，是作為21世紀新興發展的高效、潔凈煤基化工能源系統。如果該系統可以推廣應用，則不但可以充分利用煤炭中所有可用的資源，而且可以實現經濟收益的最大化，建設環境友好型工業體系。

4結語

煤化工產業在我國取得了一定發展，但是在發展過程遇到了環境污染，投資風險大燈問題，并且煤化工技術在某些領域仍然存在盲區，如何解決這些問題將是煤化工產業未來的發展方向。只有在煤炭的清潔高效轉化和利用技術上有所突破，才算得上是真正的新型煤化工，才能被稱為是我國工業發展的重要組成部分。

參考文獻

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（作者單位：中北大學朔州校區）