煤化工技術現狀及市場發展趨勢

高春雷(兗州煤業榆林能化有限公司，陜西 榆林 719000)

0 引言

經濟的迅速發展，帶動起能源需求量的加大，促使現代煤化工得到了相關部門的高度重視。在以往的煉焦產業方面，會造成產能過剩問題發生，因此，必須要對煤化工技術做出轉變，通過新型煤化工產品，如乙二醇、二甲醚、烯烴等在化工方面的廣泛、普遍應用，新型煤化工技術的發展，不僅能夠實現煤炭的合理運用，同時，能夠將煤炭的產業鏈拓寬，推動煤炭行業的長遠、穩健發展。

1 我國煤化工技術路線

1.1 走集約化發展之路

現代化的煤化工產業正在朝著密集型的產業防線發展，不管是技術還是投資，都在不斷的擴張規模，也在不斷提升精細化程度，進而全面提高經濟收益。由于煤化工產業自身存在獨特的特性，例如：技術研發難度大、生產技術水平要求嚴格、生產環節多、生產流程長等[1]。因此，我國必須要對先進的煤化工技術優先發展，將以往的煤化工作為依據，將煤氣化技術作為核心，將改造的力度加大，同先進的工業裝備技術、環境保護技術、生物化工技術、節能減排技術、分離技術、催化合成技術充分融合，展開技術創新與改造，進而達成多聯產式的整體化系統。

1.2 積極引進先進技術

針對于煤化工產業而言，屬于密集型、技術要求高的產業，在生產期間，為了能夠提升生產效率、減少能耗，就必須要運用新激素。積極鼓勵相關企業應用我國具備知識產權的煤化工技術，例如：煤制烯烴、甲醇和醋酸合成、煤氧化等[2]。同時，對我國具備知識產權的核心技術在煤化工產業當中的應用大力推廣，并且將引進西方國家煤化工產業技術的現象改進，禁止盲目引進我國已具高水平的生產技術。

2 煤化工技術現狀

2.1 煤炭焦化

現如今，我國的各項科學技術正在爭先恐后的發展，并且已經在煤炭資源領域當中得到了不斷滲透與運用。通過應用及推廣煤炭焦化技術，能夠確保開采煤炭資源的程序得到一定的便利性，同時，全面降低投入的資金成本，促使煤化工技術的經濟效益可以提高[3]。針對于此技術的操作原理而言，主要是轉化固態煤炭為液態，隨后再向氣態進行轉變，最后，通過加工，從而轉變為焦炭。通常的情況下，想要此技術能夠得到實際操作，就必須要在高溫的環境下開展，從而對煤炭中的大分子進行分裂與溶解。

2.2 煤炭氣化技術

縱觀世界而言，我國在發展煤炭氣化技術方面，要晚于西方國家，因此，我國在煤炭氣化技術方面，通常都是借鑒、參考西方國家先進的技術經驗，隨后，通過與我國汽化爐、氣化工藝的配合，將其轉變為能源。針對于煤炭氣化技術來講，多以粉煤氣化技術、多噴嘴氣化技術為主。其中，由于煤炭天然氣具備環保性、易操作性等特點，因此被廣泛、普遍應用。所謂的粉煤氣化技術，在應用的方法上，主要采取單噴嘴噴式法。在運用之時，將煤炭資源加入的種類、數量作為依據，可以直接對水采取激冷，進而將其轉變為氣體[4]。針對于粉煤氣化技術而言，不僅能夠將其轉變為氣體運用，同樣，也能夠應用于高壓蒸汽之中。而在采用多噴嘴氣化技術的過程當中，首先，需要對煤炭資源做出初步處理，并且將自身所存在的雜質去除，雖然，置于設施中展開碾碎，在通過氮氣的作用，實施至湖里，最后加以保存。在處理碾碎煤炭中的氮氣期間，必須要先運用低壓干燥氮氣，隨后，再運用高壓氮氣做好鞏固，并且在氣化劑加入的同時加入煤，確保化學反應的出現。在此過程中，應該重復運用氮氣，如此，能夠確保資源利用率得到大幅提升。另外，在此期間主要運用氣化爐設施為主，在氣化爐內，煤炭轉化為氣體以后，氣體會通過汽化爐排除，并且進入冷凝的步驟當中。

2.3 煤炭融化技術

所謂的煤炭融化技術，實際上，就是通過化學反應，從而將固態的煤炭逐漸轉變為液態燃料，在此過程中，想要將轉化得以實現，就必須要通過反應器設施的支持。針對于此種技術方式而言，主要包含兩種：一種為直接液化方式，固態煤炭發生固態的關鍵因素就是在于其中包含眾多的氫元素，而直接液化方式就是運用此種特征，雖然，在其中加入某種催化劑，通過高溫的環境，從而確保固態煤炭能夠發生反應，通過固態煤炭當中氫元素的消耗，進而實現煤炭液化技術。在此過程當中，所應用的催化劑主要以硫化物為主；另一種方法便是精制方式，同第一種方式相比，此種操作方式在遠離方面趨于一致，兩種方式全部都是將固態煤炭當中的氫元素消耗，但是，精制法并不需要催化劑的輔助，只要在一定的環境范圍內便可以實現。在操作期間，將煤炭向固液態混合物上進行轉化就是其遠離，隨后，再運用蒸餾等處理方式，進而達成固液分離的目標。

2.4 氨合成技術

現代化學工業中，氨是化肥工業和基本有機化工的主要原料。合成氨由氮和氫在高溫高壓和催化劑存在下直接合成的氨，可以用石油、天然氣和煤為原料。我國天然氣資源、石油較少，而存在豐富的煤炭資源。經過化工科技的發展，以煤為原料生產氨的工藝已經很成熟。合成氨工藝對設備和催化劑的要求非常嚴格，經過一系列復雜的工藝過程，煤可以制作成用途非常廣泛的氨，合成氨工藝流程見圖1。將煤等原料制成含氫和氮的粗原料氣。對于固體原料煤和焦炭，通常采用氣化的方法制取合成氣；對粗原料氣進行凈化處理，除去氫氣和氮氣以外的雜質；將純凈的氫、氮混合氣壓縮到高壓，在催化劑的作用下合成氨。

圖1 以煤或焦炭為原料生產合成氨工藝流程簡圖

3 煤化工技術未來發展趨勢

3.1 朝著清潔能源產品生產

在未來發展煤化工技術的過程當中，必須要對加工清潔能源技術的關鍵價值充分做出強調，要將液化石油氣、柴油、汽油等相關產品制造。此種清潔能源在展開加工以及生產期間，必須要充分做好廢棄物的資源化以及處理工作，從而將煤炭資源的消耗量大幅度降低，并且整體提升煤炭資源的使用效率，促使副產品的回收再利用成效能夠提升，促使下游產業能夠得到長遠、健康的發展。

3.2 煤炭能源化工實現大型化及一體化生產

在發展煤化工技術期間，必須要將化工技術的實際使用情況、煤炭資源的實際開發狀況作為依據，通過合理、科學的融合，將新形勢下的煤炭-能源-化工為一體的新型發展產業鏈條形成，進而將運用煤化工技術的成效提升，并且實現煤化工技術的改革還貸。針對于大型化生產而言，具體所指的是采取相同的工藝技術以及統一的生產加工模式，對煤炭做出大批量、集中式的加工與處理。通過一體化模式展開大型化生產，不僅能夠避免資源的過度浪費，同時，可以實現物力、財力、人力的節約，推動各企業之間的合作，將更多的新型產業形成[5]。當前，在世界中，我國的焦炭總產量已經占據了50%以上，由此可見，如果能夠大力推廣大型化生產模式，必定能夠對產量、技術等存在的問題做出解決，促使煤化工產品的開發具備有力的保證。因此，必須要實現相關行業之間的精誠合作，采取聯合生產，將產品加工成本、技術開發成本降低，并且全面提升煤炭資源開發應用的社會效益以及經濟效益。

3.3 要積極引進高新技術并延長產業鏈條延長

為了能夠對煤化工技術的長遠、健康發展帶來一定的促進作用，就必須要研發與引進高新的煤化工技術，對能源梯度的不同工藝、產品的不同結構積極做出集成、改進與優化，并且同相關產業積極展開合作，將產業的鏈條延伸，并且將技術的應用價值提升[6]。在發展煤化工企業的過程當中，需要同科技研發水平高的企業積極展開合作，并且通過詳細分析市場，從而將戰略性的發展策略制定，同時，將市場的發展需求作為依據，對與市場需要相符的煤化工核心技術深入研發，促使社會能源的開發能夠得到有力保證。

4 結語

綜合上述的分析而言，煤化工目前正處于關鍵的發展時期，不僅技術需要做出創新，同時，煤炭行業的環境壓力也造成行業發展受到一定的制約。因此，必須要不斷改進現有的技術，將以“煤氣化”為基礎的現代化煤化工產業發展，在環境優先的條件下，實施創新發展道路，進而推動煤化工產業的長遠、穩定發展。