煤炭化工清潔生產技術研究

宿長霞，梁相京，李峰(華魯恒升化工股份有限公司，山東 德州 253000)

1 煤炭化工清潔生產技術的重要意義

研究煤炭化工清潔生產技術，可以進一步優化改進現有的煤化工產品生產設備，提高產品的生產效率，提高煤炭的利用率，同時還能提升煤化工企業的生產、管理能力。煤炭深埋在地底，采集挖掘難度較大，煤炭加工技術較為復雜，因此也限制著煤化工企業的發展。所以研究煤炭化工清潔生產技術對于煤化工企業升級改造至關重要。清潔生產技術是在生產過程中就起到降低污染、操作也簡潔方便的技術。煤化工企業在生產過程中使用清潔生產技術能夠提高資源的利用率，減少資源的浪費，不僅能夠降低化工產品的生產成本，還可以降低煤炭的開采成本。除此之外，煤化工企業還可以利用清潔生產技術，將生產化工產品產生的廢棄物質進行二次處理，保證廢棄物達到環保排放標準后再排放[1]。

2 煤炭化工生產概述

2.1 煤炭化工生產范圍

煤炭化工行業應用廣泛，生產的產品眾多，目前應用范圍最廣的生產技術和生產的產品類型主要有五種：第一種是煉焦，生產的產品有治金炭、乙炔化學品等的焦炭，瀝青、炭素制品的煤焦油以及苯、煤氣和硫、氨氣等焦爐煤氣，應用范圍較大；第二種是氣化，主要產品是凈化后的煤氣、合成氨、甲醇合成、燃料氣；第三種是液化，工藝分為直接和間接，產品主要是液化燃料還有人造石油；第四種是低溫干餾技術，使用這種技術能生產低溫煤焦油、煤氣燃料還有無煙燃料；第五種產品是活性炭。

2.2 清潔生產

2.2.1 概述清潔生產

清潔生產技術顧名思義就是使用先進的生產設備和制造工藝，利用清潔的能源和生產原料進行生產的技術。在生產過程中不斷優化設計、提高管理水平等，在生產環節就開始減少污染物質的產生，做到從源頭阻止污染，同時提高生產原料的利用率，除了生產時注意清潔生產，在二次加工或者運輸過程中也要避免產生污染，最大限度地減少對環境的破壞。

2.2.2 清潔生產表現方面

研究清潔生產技術對煤炭化工企業至關重要，不僅能夠減少生產對環境的污染，響應國家的低碳環保政策，還可以從根本上優化提升煤炭化工行業的發展。清潔生產技術主要包括三個方面，清潔能源、清潔生產的過程、清潔生產的產品。文章主要討論的問題就是如何進行清潔生產，有哪些清潔生產技術可以在生產過程中幫助企業有效減少廢棄物質的排放，從而實現保護環境的目標。

3 煤炭化工清潔生產技術研究

3.1 清潔選洗技術

第一，使用粗煤泥分選系統。通常而言，分選效果隨著原煤粒級的變小而提高，所以在具體生產過程中，需要合理設置粗煤泥分選系統，其主要是由LLL1 030×550煤泥離心機、ISB智能振網弧形篩以及CSS3.0干擾床分選機等構成，可以有效降低介質的損耗數量，確保精煤生產效率。第二，煤泥分級浮選技術。將分級旋流器運用到了分級浮選工作當中，分級完畢后采取對應方法來處置相應粒級的煤泥。例如粒級在0.125 mm粒級的煤泥采取的是新型旋流微泡浮選柱；粒級為0.4～0.125 mm的煤泥需要選用機械攪拌式浮選機。在分級浮選過程中結合具體粒級煤泥采用相應的處理方法可以提高各類粒級煤泥分選進度，確保浮選精煤的品質，讓其可以與煤泥的特點相適應。而且在某種程度上來說還能夠將浮選油耗減少。第三，改造與升級煤泥水處理系統。將沉降過濾離心設備加設于選洗廠的生產環節，對于煤泥粒級在0.25 mm以下的情況，在經過濃縮機沉淀濃縮后，利用尾煤壓濾干燥系統予以處置，隨后方可當做型煤用于銷售。第四，積極運用節能設備。在煤炭化工生產過程中需要及時更換老舊生產設備，積極運用科技技術含量較高、節能效果較為顯著的設備，用以達到減小裝機容量，減小設備電能消耗的目的。而且通過及時更換老舊設備能夠有利于設備維護成本以及物力、人力成本的降低[2]。

3.2 廢氣處理

生產過程中產生的廢氣主要有粉塵顆粒物、煙氣煙塵、異味氣體、有毒有害氣體，廢氣的危害程度較高，因此要使用有效的處理手段進行治理。

3.2.1 活性炭吸附處理

近年來，隨著社會科學技術的進步，一種最有效的回收利用清潔廢氣的方法被研究成功，其主要的原理是使用新型的活性碳纖維作為吸附劑，用以吸附廢氣，這種方法稱為活性炭吸附處理法。新型的活性碳纖維和以往使用的活性炭不同，優點明顯，新型材料表面積較大因此能夠有效吸附的面積較大，吸附的廢氣較多；新型材料能夠快速吸附廢氣，排出廢氣速度也快，消耗的能量低，能夠重復使用；新型材料耐用，使用年限長；同時新型材料的形狀多種多樣，應用范圍廣，吸附氣體的濃度范圍也較大。

3.2.2 光氧催化技術

廢氣處理的方法還有光氧催化技術，主要是借助光進行化學反應。光化學反應的原理是利用分子吸收特定波長的電磁輻射，受到輻射的分子應激產生分子激發狀態，繼而形成新的物質，或衍變成能夠引起熱反應的輔助類中間物質。光氧催化技術的本質和廢氣燃燒處理的本質相同，主要是利用分子吸收能量然后裂解氧化最終變成簡單的物質，但是光解時產生反應是在常溫下進行，所以這個技術也被稱為“冷燃燒”技術，主要應用在煉油、煉焦、煤氣等生產中。

3.3 廢水處理

3.3.1 膜分離法

膜分離法的主要工作原理是由于膜的孔徑不同，可以選擇性的透過物質，所以能夠分離廢水中不同的有機物，使廢水中有機物的含量下降，以此達到廢水處理的目的。使用膜分離法處理的水能夠回收重復使用的幾率較高，提高了廢水的循環使用率。因此膜分離法在社會上被廣泛應用在煤化工行業、制藥行業、石油化工行業。

3.3.2 萃取法

廢水處理時常用的萃取方法主要有兩種，一種是液萃取，另一種是超臨界萃取。廢水萃取方法的原理是通過提取冷凝液中的高濃度酚，然后通過高溫蒸餾的方法回收酚油，這樣可以極大地降低廢水中的酚濃度，一般使用的萃取劑是柴油、煤焦油等烴類油。

3.3.3 微電解技術

微電解技術別名內電解法，是一種能夠處理高濃度有機廢水的技術。該技術的工作原理是沒有任何通電行為下，單純利用鐵和碳顆粒間的電位差形成的無數個細微原電池，所以在廢水中加入微電解材料，利用其自身產生的電位差來形成電解處理，以此降解廢水中的污染物質。微電解技術的原理是利用電化學、物理方法吸附廢水中的有機物。這個技術應用的范圍較為廣泛、成本較低、操作簡單，并且不需要使用電能。該技術進行高難度的廢水處理，還可以提高廢水的重復利用率。

3.4 廢物處理

3.4.1 煤矸石回收再利用

矸石有不同的種類，除了巖巷掘進產生的矸石，煤矸石是還能夠進行回收利用的燃料，其內里存在少量的炭質成分，能夠燃燒。煤矸石可以制成煤矸石磚，是使用煤矸石制作而成的，煤矸石占石磚成分的八成以上，有些是沒有添加其他物質都以煤矸石制作，有些是添加少量黏土制作而成。煤矸石磚制作時主要由煤矸石燒制而成，不需要額外使用燃料。

3.4.2 粉煤回收再利用

粉煤灰里還存在許多沒有燃燒的炭粒，所以可以使用粉煤灰作為燃燒的配料。粉煤灰還可以添加進砂漿中代替傳統砂漿的部分原料，優化改善砂漿的功能。微細粉煤灰可以提高黏性、密實度，還能夠替代水泥、石灰膏的部分功能。粉煤灰由于形態的原因，面積較大，可以作為吸附劑，有助于吸附物質中的有害物質。粉煤灰中炭粒也具有極佳的吸附功能，可以作為吸附工業廢水中的吸附劑使用。

3.4.3 煤炭固體廢物處理

固體廢物長久使用的處理方法是填埋法，可以處理各種形狀的廢物。全球大部分國家目前使用的固體廢物處理方法還是填埋法。但是隨著城市的發展、科學技術的進步，填埋法也在不斷優化，不同于以往的簡單填埋，主要注重先對固體廢物進行“屏蔽隔離”。

4 有效推廣煤炭化工清潔生產技術的策略

4.1 積極宣傳清潔生產技術

在進行宣傳過程中，政府應當要注重做好清潔生產運行規程以及審批等基礎及時的講解，確保各個行業的企業都能夠正確認識到相應的清潔生產項目規則，并掌握清潔生產項目的基礎知識以及生產規程，從而實現企業運營風險的減小以及經濟效益的增加。有鑒于目前市面上清潔生產項目存在較大發展空間，政府需要有效出臺相應優惠政策來提供支撐，如能夠由土地、產業等方面政策來提供鼓勵，推動清潔生產技術的有效普及與發展。不僅如此，政府還需積極構建起完善的煤炭清潔生產產業鏈調節制度，由開采、加工以及運用等各個環節來實施調控，明確煤炭行業的清潔生產發展規劃，進行統籌規劃。并且需要與國情相聯系來設置煤炭資源分布以及消費的格局，聯系經濟以及環境來推動煤炭行業的健康發展。

4.2 積極改善區域以及煤炭產業機構

煤炭企業在生產產品過程中通常都需要結合具體市場需求來開展，這樣才能保證實際生產所得產品具有較高的轉化率，且不會對環境產生過多污染，推動企業的良性發展。不僅如此，煤炭企業還應當要能夠重復利用資源，在對煤炭資源進行開發與利用過程中，要求能夠積極使用省料、節能策略，做好匱乏資源消耗量的把控工作。所以需要能夠將清潔生產技術應用到洗選工作當中，同時結合具體情況來優化產品配方，最大限度降低生產排放量以及能耗，幫助企業提高其經濟效益，給煤炭企業更好的發展奠定良好的基礎。

5 結語

總而言之，煤炭化工產品在進行生產時會產生不同形態、不同種類的廢棄物品，如果未經處理排放出來會嚴重危害環境與人民的健康。文章對廢棄物的處理方法進行了詳細介紹，有助于煤化工企業更好地進行煤化工產品的生產，提高能源的使用率，同時能夠科學地處理生產過程中產生的廢棄物，促進煤炭化工企業的綠色健康可持續發展。