煤化工技術的發展與新型煤化工技術

閔鵬

摘要：煤化工技術主要包括煤氣化、煤干餾和煤液化三個方面，其都屬于非常傳統的煤化工技術范疇。本文中筆者會先對這三種傳統的煤化工技術展開分析，然后論述三種新型的煤化工技術，望能夠為相關從事煤炭應用、資源開發的工作人員，提供借鑒和啟示。

關鍵詞：煤化工技術;新型煤化工技術;煤氣化;水煤漿

1 煤化工技術的發展狀況簡述

煤化工技術主要是指以煤為原料，對其進行化學加工，將煤轉化為氣體燃料、液體燃料以及固體燃料的加工技術。這類加工技術意味著在對相關煤炭產品進行煤化學處理以后，煤炭類產品的功能會得到進一步的升級優化。

1.1 煤氣化技術

煤炭受高溫條件和氧化劑的雙重影響，在強加熱的情況下，會發生形態變化，從固體變成氣體，或者部分沒有轉化完全的固體變成固體碳化物。另外經過加壓及加熱處理的碳化產物非常容易和氣體發生二次化學反應，根據不同煤炭自身氣化條件以及構成物質的不同，會生成不同的氣體。而經過氣化處理以后出現的粗制水煤氣，在經過諸如脫碳、脫硫等一系列后續處理，就有可能變成精制的一氧化碳，在各類工業生產過程中發揮不可替代的作用。

1.2 煤液化技術

與煤氣化技術相同，煤液化技術就是借助某些手段、技術讓煤炭從固體狀態轉化為液體狀態，具體可以分為直接液化和間接液化兩種渠道。相對而言，直接液化耗費的時間更長，主要是將煤炭放置在高溫條件下，借助催化劑和氫氣的作用，讓煤炭發生裂化反應，在提升煤炭當中氫元素含量的同時，完成對其的液化處理;而間接液化則是指借助高溫條件讓煤炭發生氣化反應，并在其中通入氫氣和二氧化碳的混合氣體，借助催化劑的作用生成烴類燃料以及醇類燃料。

而除了直接液化和間接液化之外，煤液化還可以使用溶劑精制工藝、供氫溶劑法等方式。而要想確保煤液化效率的穩步提升，我們還可以嘗試在實際操作過程中，根據使用需要選擇更為契合的液化技術。

1.3 煤干餾技術

煤干餾技術即煤焦化技術，是指將煤炭放置在真空環境當中，在加熱的情況下，實現高溫無氧條件下的自行分解。通常情況下，煤干餾技術的產物包括煤氣、煤炭和煤焦油，這些物質在各自的領域都發揮著不容忽視、也不可替代的作用，由此可見煤干餾技術的重要價值。

2 新型煤化工技術闡述

煤化工技術的提升以會計發展為前提，新型的煤化工技術可以被劃分為三個領域，分別是借助新型煤氣化技術完成各種烴類化學品的合成;使用甲醇類產品的生產以及添加劑、水等混合物質制作成煤基潔凈燃料。

2.1 利用煤合成各類烴化物

新型煤化工技術在甲醇裂變分解成烴類產品的研究方面，頗具成效。尤其是我國中科院的部分專家所研發的全新轉化技術，能夠讓甲醛在經過化學反應之后，完全轉變為烯烴類產品，不僅避免了對甲醛原料的浪費，而且提高了煤炭化工的轉化率。另外，還有一種以煤炭為原料的新型煤化工技術，可以使甲烷在發生氧化反應之后得到乙烯，可以說是煤化工技術未來發展和研究的重要方向之一。

顯而易見的是，目前我國的煤化工技術談不上發達，傳統的三種技術仍然占據主流，只是存在諸多的發展空間。鑒于此相關工作人員有必要不斷提升新型煤化工技術的研究水平，在投入更多的精力和時間同時，找到適于高校化工產業發展方向的突破口，為提升我國煤炭資源的利用效率、促進相關產業的發展積蓄力量、打好基礎。

2.2 生產甲醇等化學產品

甲醇是一種非常常見、也非常有代表性的化工原料，對其進行羰基處理之后，往往可以得到更為豐富的化學產品，包括甲酸、草酸等都是由此而來。如果借助鈀元素的催化效果，甲醇常常能夠和亞硝酸發生反應生成草酸;如果借助乙烷以及二胺的催化作用，讓一氧化碳和甲醇進行反應，就有可能實現羰基反應、進而形成甲酸甲酯。在今后的工作中，在不斷推進煤化工技術發展前行的過程中，有必要將煤炭資源的開發推到極致的位置，相關工作人員要通過不斷的研究，找到更加有效的煤炭利用方式。

2.3 新型煤氣化技術

所謂的新型煤氣化技術主要是指利用不同批次的催化劑處理煤炭，讓不同的化學反應作為媒介，進而得到更多類型的化合物或者混合物，其中甲醇和丁醇是最為常見的物質，一般以4：6的比例出現。而在此之后，通過對異丁醇進行脫水處理，就有可能產生異丁烯，在通過后續的相關處理得到甲基叔丁基醚，這是可以用作低鉛汽油和無鉛汽油混合，降低燃料消耗、有效提升冷啟動效率的主要方式。

另外，在醫藥領域，高質量精制的甲基叔丁基醚也發揮著不容忽視的作用，而這本身是在煤炭進行處理的基礎上，最終得到高辛烷值、低氧含量產物的過程。所以在相關行業未來發展的過程中，可以嘗試著讓煤氣化技術朝著加壓粉煤氣化的領域拓展。

3 新型煤化工發展的意義

3.1 對我國能源安全保障的作用

目前我國經濟發展的主要方向是資源型，而這樣必然會消耗大量的自然資源，尤其是對不可再生資源造成嚴重的浪費，而新型煤化工技術的崛起顯然在一定程度上能夠規避和改善這些問題。

3.2 新型煤化技術的研究符合我國的環保政策及需求

我國經濟發展過程中出現最多的發展模式，就是加工，而這必然需要使用大量的社會資源，而且隨著時間的推移，會對自然環境造成嚴重的污染、破壞，生成沉重的負擔。較之傳統的煤化工技術，顯然新型的煤化工技術有著相當突出的優勢，也非常具有環保理念。而使用新型的煤化工技術，很大程度上可以改變煤炭的轉化率以及其的結構和質量，提高產品附加值。這樣不僅降低了煤炭類污染物的排放頻率，更有助于保護環境，推動煤炭行業的可持續發展。

總而言之，使用好各種新型的煤化工技術對于提高煤炭資源的資利用價值，保障能源安全，提高可持續能源的利用效率具有十分重要的作用。而從長遠來看，我國化工人員對煤化工技術的不斷開發、研究的道路還在繼續拓展和前行當中，想來未來還會有更多的煤化工技術出現和得到應用。

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（作者單位：中冶焦耐（大連）工程技術有限公司）