簡析煤化工技術的發展與新型煤化工技術要點

摘 要：在經濟社會高速發展背景下，對于能源的需求也在不斷深化，新型的煤化工技術已經成為各個國家經濟發展的戰略需求與部署之一。怎樣大力發展新型煤化工技術也在一定程度上彰顯了國家和地區的經濟能力與技術能力。在本文的研究中將針對煤化工技術的發展歷程與顯著進展進行分析，進而為相關產業提供更為先進的發展意見和建議。

關鍵詞：煤化工技術;發展;新型煤化工;技術要點

就能源儲備而言，世界上存儲量最為豐富的資源便是煤炭。然而，隨著經濟全球化的發展，煤炭在世界領域內的消耗量逐漸提升。為保證日后煤炭行業的發展，以及眾多衍生行業的穩步推進，應當倡導節能減排、保護環境等理念，逐漸尋找嶄新的煤炭化工技術。

1 煤化工技術的發展

煤化工指的是以煤炭作為原材料，在化學工藝的引導和幫助下能夠將煤炭轉化為固體、液體等不同形式的燃料和化學品，進而生產出多樣化的化工產品?；谏a工藝和形式間的差異性，又可將煤化工細分為四條生產鏈，即：煤焦化、煤氣化、煤電石和煤液化。

1.1 煤焦化

煤焦化也可以稱為煤干餾，其具體的實施流程指的是將煤炭與空氣隔絕，并且以強熱作為分解催化劑。立足于煤化工生產形式可知，存在一二次和深度化學加工形式，不同生產形式中成產出的產品也存在相應的差異，以焦化、氣化、液化、合成氣化工、焦油化工和電石乙炔等產品為代表，時至今日，上述產品在社會工業、醫學和化工等行業均有廣泛應用。并且其中一部分煤化工產品在行業內部具有無可替代的重要作用[1]。

1.2 煤氣化煤

煤氣化煤指的是煤炭受到熱化影響，并且在高溫環境和化學藥品的相互作用下，固體煤炭能夠轉化為氣體混合物。其中使用的氣化試劑有水蒸氣、空氣、二氧化碳等。與此同時，煤炭經過熱分解之后也會產生氣態物質，其中具有代表性的物質有二氧化碳、水蒸氣、烴類，以上物質均能夠與熱碳發生反應[2]。

由于加工中選擇的氣化方式存在差異，其外在條件和煤炭性質均有所不同，氣化產生的氣體組織也不同。根據煤氣爐合成氣體的流程與特點，可以將煤層由上而下分成這幾個層次，分別是干燥、干餾、還帶、氫化與灰層。煤炭受到高溫加熱之后內部的水分會出現蒸發現象，這種情況一般來講出現在干燥與干餾環節之間。接下來煤炭則會出現氧化反應，產生粗煤氣，經過不同化學加工與提純之后就能夠生成不同的化學品。

1.3 煤液化

所謂煤液化，是以化學處理手段，以煤炭有機質為對象，開展的轉化活動，在提取到流質產物后，即可構建二次加工活動，最終生成液態的碳氫化合物，這種物質能夠一定程度代替石油以及相關制品。煤液化技術分為直接技術和間接技術兩種，其商品市場十分廣泛，發展技術也隨著市場需求不斷變化，是當下世界范圍內新型煤化工技術的重要發展方向[3]。

1.3.1 直接液化

煤化工中的直接液化技術在1913年就已經出現，首次出現的國家是德國。相關專家利用高溫環境與溶劑相互作用，促使煤炭和液態氫進行反應，進而能夠增加煤炭中的氫氣含量，最終引導煤炭轉化為液態。1927年相關技術人員對傳統的直接液化方式進行創新，將硫化銅與硫化鎢作為嶄新的催化裝置，液化流程也隨之劃分成為了氣相加氫與糊相加氫兩個不同階段，在煤化工工程化發展進程中具有極高地位。隨著相關產業的發展，煤化工技術也已經從傳統的“小作坊”場所脫離開來，形成了具有專業方向和專業技術的企業。

1.3.2 間接液化

煤化工中的間接液化技術首次出現也是在德國，1923年德國皇家煤炭研究專家提出此項方法，將煤炭作為原材料，經過氣化反應處理能夠合成CO，H+，將以上氣體作為原材料，使用不同類型的催化劑進行催化，能夠直接合成為液態的烴類產品。20世紀中，西方國家出現了幾次不同程度的石油危機，德國、美國作為世界領域中重要的工業國家，為減緩石油危機帶來的影響，組織了大量的技術人員研發先進的煤化工技術，經過其探索和研究，得出了眾多具有劃時代意義的技術。例如，溶劑精制煤工藝、氫溶劑法、氫煤法等[4]。

2 新型煤化工技術

隨著現代化技術的產生與發展，煤化工技術也獲得了一定的技術支撐，得以革新，日前，煤化工技術前景廣闊，勢頭正猛。新型煤化工技術并不是單一化的技術種類，而是需要多方面技術支持，在本小結中將從以下幾個方面詳細論述。

2.1 煤氣化技術

煤氣化技術應用對設備具有一定要求，主要是以德士古、魯奇以及殼牌為基本使用形式，我國近年來也引進了不同種類的爐型作為煤化工發展設備。煤氣化技術實施的核心是多組分的催化劑，煤炭在催化劑的作用下能夠分解出不同濃度的異丁醇、甲醇混合物。其中異丁醇的含量約為60%，經過脫水處理之后能夠轉化為異丁烯。簡而言之，煤氣化技術就是講煤炭和天然氣作為生產加工的原材料，進而能夠獲得純度更優的化學制品[5]。

2.2 用煤作為原材料產出甲醇以及各種化工產品

眾所周知，作為關鍵材料，天然氣是甲醛生產活動中不可缺少的物質前提。

根據我國的能源資源儲備而言，與石油和天然氣儲備量兩相對比，煤炭儲備量遙遙領先，進而在較長的一段時間中，甲醛生產仍舊有賴于煤炭。與此同時，甲醛也是工業生產中重要的原材料之一，甲醛羰基化之后利用不同的加工方式能夠成功得到醋酸酐、醋酸、草酸以及甲酸，以上物質是化工行業中的重要原材料。在我國西南化工研究院的探索中，已經成功從甲醇羧基化中提取出醋酸酐、醋酸，并且以此為基礎實現整合產業鏈的擴展和確立，實現相關行業生產產業化發展。在催化劑的作用下，甲醇和亞硝酸互相反應形成草酸，成為化工領域中草酸合成的嶄新途徑?；诖耍糠止疽查_啟創新活動，嘗試將甲醇與CO融合，進行二胺和乙烷作用，并且對兩種物質施加一定壓力，能夠出現羰基化反應，可得到甲酸。在這一實驗中轉化成功概率為80.7%，選擇性概率為99.4%，具有良好的研究意義和市場前景[6]。

2.3 用煤作為原材料合成烴類

根據對大量專家的研究成果整合，煤化工技術中實現了裂解甲醇，取出烯烴的技術革新。我國中科院在此項技術的研究中取得了穩定、準確的研究結果，烯烴在煤化工中的轉化率和提取率都高達100%。但是，其中值得注意的一點是，在此項技術研究中，仍舊存在一部分技術未能明確，一部分核心問題仍舊困擾著相關技術人員研究。因此，想要實現此項技術的全面深刻發展，需要進一步在探索和實踐中得到結果。與此同時，煤作為原材料轉化成甲烷的技術也取得了突出成就，甲烷轉化率已經從研究最初的25%逐步提升至35%，成為了新型煤化工技術中的中堅項目。

3 結束語

根據上文的研究能夠看出，新型煤化工已經逐漸成為我國乃至世界領域中規模廣闊、發展前景良好的產品，并且能夠彌補石化產品自身缺點。但是在未來一段時間的發展進程中，應當不斷創新其技術形式，更好的發揮其經濟價值和社會效益。

參考文獻：

[1]高明.煤化工技術的發展與新型煤化工技術[J].化工設計通訊，2020，46（8）：11-12.

[2]劉國庫.煤化工技術的發展與新型煤化工技術探討[J].科學與信息化，2020（15）：63-64.

[3]丁陶，李彥文，李濤.煤化工技術的發展與新型煤化工技術探討[J].化工管理，2020（14）：112-113.

[4]王冬，張洪偉.淺談煤化工技術的發展與新型煤化工技術[J].化工管理，2020（14）：91-92.

[5]郝建文.煤化工技術的發展與新型煤化工技術[J].資源信息與工程，2020，35（2）：48-50.

[6]姚艷芳，勝華龍.煤化工技術的發展與新型煤化工技術[J].科學與財富，2020（5）：356.

作者簡介：

郭德鵬（1981- ），男，漢族，山西孝義人，碩士，工程師，從事檢驗檢測相關工作。