關于煤化工行業高耗水問題剖析及優化措施探討

郭娜

摘 要：當前我國的煤炭資源、水資源等的分布狀態主要是逆向分布。煤化工行業有著很大的耗水量，因此，需要實現煤化工發展與地區水資源形成合力配比，對不同的煤化工技術，如煤液化、煤氣化、煤焦化等，分別研究其耗水問題。通過剖析煤化工行業高耗水問題，采取有效的優化措施進行解決，降低耗水量，實現行業的良好持續發展。

關鍵詞：煤化工行業;高耗水;問題剖析;優化措施

我國擁有豐富的煤炭資源，通過大力發展煤化工行業，提高技術水平，使煤炭資源得到更高效的利用，有助于緩解我國油氣資源缺少等能源問題，對于社會經濟發展建設也有著巨大的意義。而我國當前煤化工技術發展中，仍存在一些問題，例如煤炭生產率較低，綜合利用狀況不理想，資源消耗量大，成本高，污染情況嚴重等。水資源是煤化工行業中消耗量很大的資源類型之一，但是由于我國煤炭資源和水資源逆向分布的狀態，制約了煤化工行業的發展。

1 不同煤化工工藝耗水問題分析

1.1 煤液化工藝耗水

煤液化工藝主要是利用煤炭原料，制備液體燃料的技術。當前煤液化工藝包括直接液化、間接液化等。其中煤炭間接液化主要基于F-T合成反應，是當前煤炭間接液化中的一個重要途徑，能夠對各種含氧化合物、烴類物質等加以獲取。而煤炭直接液化制備油類制品中，耗水問題比較嚴重，對于相同品質的煤炭，如果采用不同煤液化技術，耗水也會有所不同。

1.2 煤氣化工藝耗水

煤氣化屬于相對清潔的煤化工技術，在很多方面都有所應用。例如通過煤氣化合成二甲醚、醋酸、烯烴、甲醇、化肥、天然氣、液體燃料等原料氣體，對煤炭有較高的利用率。利用石化加氫可以直接轉化為液化煤氣、燃料電池、冶金還原氣等氫氣資源[1]。此外，還可采取煤氣化聯合發電技術，實現煤炭資源的高效利用。不過，煤氣化工藝中也面臨著嚴重的高耗水問題，對煤炭進行一次和二次氣化合成之后，再次加工還需要較多的耗水。在工藝過程中，煤氣化消耗水量，受到噸煤耗水量、氣化工藝、煤焦組成、原料等因素的影響而有所差異。但無論何種技術，雖然噸煤第一次氣化耗水不多，但后續工藝技術中都需要較高的耗水。

1.3 煤焦化工藝耗水

我國當前煤化工行業中，應用最早、最廣泛的技術就是煤焦化技術，其目前已經相對發展成熟。在利用該工藝進行煤炭焦化處理的過程中，能夠產出一些重要的附加產品，例如煤焦油、焦爐煤氣等。其中焦爐煤氣是常見的氣體燃料之一，而且除了作為燃料氣體之外，也能夠是化工生產中的一種重要原料。通過對其進行深層加工，能夠得到新的化工產品。而采用加氫工藝處理煤焦油，可以生產柴油和汽油等。

2 煤化工行業耗水問題優化措施

2.1 提升工藝技術設備

提升工藝設計和關鍵設備，是降低煤化工行業耗水的一個重要措施。例如將原有煤焦化工藝環節中的濕法熄焦，改變為干法熄焦，能夠使耗水降低。也可利用德士古水煤漿氣化技術，能夠達到減少耗水的目的。在冷卻方法上，將原有的循環冷卻水冷卻法，改為空冷器，也能減少耗水。將原有的機械通風冷卻塔，改變為自然通風冷卻塔，都能降低耗水[2]。所以，通過對工藝技術設備的提升，在實際生產中合理運用，能大大降低煤化工行業耗水。

2.2 優化過程控制系統

采用優化過程控制系統的方法，能夠在工藝過程中實現對水資源利用的優化。可在煤化工廠建立全廠水平衡測試，對平衡測試加以掌握的基礎上，應用夾點分析的方法，合理配置全廠水資源，從而使水資源利用效率得到較大的提升。此外，還應分析廠外排放廢水，對于可回收利用的，要積極進行回收處理和二次利用，從而降低耗水。

2.3 加強廢水回收利用

我國當前煤化工行業中，對于污水處理的情況很不樂觀，對廢水沒有形成較高的回收利用率，基本不能實現廢水合理回收及廢水零排放的要求。例如，在一些西北省份，如山西、陜西、寧夏、內蒙古西部、新疆等地區，水資源本就十分緊張，工業用水也很不充足。所以，需要在降低耗水的同時，也考慮到環境友好，不要嚴重損害生態環境，也是非常重要的。所以，需要對新的廢水處理技術加以開發，提升技術經濟性和實用性，進一步深化廢水處理工藝處理程度，從而實現廢水零排放，達到高效的回收利用。

2.4 強化企業生產管理

隨著煤化工行業的快速發展，技術人才和管理人員短缺的問題正在逐漸暴露，人才匱乏已經成為了制約煤化工行業發展的重要因素。由于當前煤化工行業管理人員能力素質有限，以及技術本身的問題等，導致技術現場考核制度不嚴，對水資源采取粗放式管理，很多環節都增加了耗水，也導致了水資源成本的增加。因此煤化工企業要注重對生產管理的強化，積極引進和培養優秀的技術人才及管理人才，提高技術及管理水平，強化節水減排意識能力，合理利用水資源，進而降低耗水。

4 結論

煤化工行業是一個耗水量較高的行業，在煤液化、煤氣化、煤焦化等工藝中，都需要較多的耗水量。而雖然煤焦化耗水較少，但是由于需要原料煤單一，因此實際應用也都會受到限制。煤炭資源已經成為了產能過剩的資源，污染及耗水問題還十分嚴重。因此，通過剖析煤化工行業的高耗水問題，采取有效的措施優化工藝及管理過程，降低耗水，以確保煤化工行業的良好持續發展。

參考文獻：

[1]梁翠翠，龐軍.煤化工行業廢水處理工藝流程的研究[J].一重技術，2017，24（2）：26-29.

[2]向輝，李久龍，許騰.談煤化工企業的高耗水問題及改革對策[J].科技視界，2018，256（34）：94-95.