新型煤化工技術的研究進展

陳永斌 蔣鳳霞

伊犁新天煤化工有限責任公司 新疆伊寧 835000

發展新型煤化工技術，能夠優化我國能源結構，緩解我國油氣資源對外的高度依賴。而與此同時，煤化工產業造成的環境污染問題仍然存在，如何確保新型煤化工技術在應用中體現環保理念，是當前面臨的主要問題，有必要對其做進一步研究。

1 煤化工技術概述

煤化工技術是指借助化學方法對煤炭進行加工，把煤炭向燃料及化工原料、化學產品等方面進行轉化的一種綜合技術。隨著煤化工技術的不斷發展，為煤炭資源利用提供了有力的技術支撐，不僅使得煤炭作為礦物能源進行直接利用得以良好實現，同時還可以代替石油資源，制備各種化工產品的原料，這在很大程度上可以緩解我國石油資源不足的情況。值得注意的是，在煤炭資源的大量開發和廣泛應用過程中，不可避免的會污染自然環境，同時因煤炭資源利用率較低，也會浪費一些不必要的煤炭資源[1]。而在科技水平逐步提升的背景下，進一步推動了煤化工技術發展進程的不斷加快，促使煤炭資源的利用水平逐步提高，對我國經濟及社會的可持續發展十分有利。

2 新型煤化工技術

2.1 甲醇生產技術

一直以來，國內的大部分化工廠都以天然氣為原料生產甲醇，但從我國各種不可再生資源的存儲量來看，煤炭資源遠多于天然氣資源，利用煤炭資源生產甲醇顯然是更為合理的，因此，煤炭甲醇生產技術理應得到開發和應用。作為一種常見的化工原料，對甲醇進行羰基化處理后，即可得到甲酸、草酸等一系列常見的化學品，在草酸的制備環節中，只需要利用鈀作為催化劑，甲醇就可以直接和亞硝酸反應生成草酸，這個反應過程具有高效和環保的優點，非常適合在工業中大規模應用。而借助二胺和乙烷的催化，利用甲醇和一氧化碳反應，就可以制備甲酸甲酯，而且該反應具有較高的轉化率[2]。

2.2 硫回收工藝

新型煤化工產業中，為了制造各種所需要的化學產品，將煤炭轉化為相應的混合氣體就是一個必要的環節，而為了提高產品的品質，就必須做好混合氣的凈化，以除去混合氣當中的二氧化硫氣體。混合氣凈化的工藝通常如下：在低溫狀態時，用甲醇來吸收混合氣中的二氧化硫，形成硫化氫，再收集硫化氫氣體，使之與二氧化硫反應，生成單質硫，冷卻后回收即可得到硫磺這一化工產品。當然，硫回收工藝也難免存在一些尾氣排放，因此仍需要采取其他措施對尾氣進行無害化處理。

2.3 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。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[3]。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。

2.4 新型合成氨技術

與傳統的合成氨技術不同，新型氨合成技術可利用高溫高壓和催化劑作用將煤原料直接轉化成氨，當前，隨著我國各項科技的不斷發展進步，合成氨的技術也隨之不斷發展進步，為確保合成氨的效果，研究人員也對煤化工領域的合成氨技術不斷進行優化創新，重點是對提升效率方面進行了研究，這對于提高煤炭資源利用率和合成氨技術豐富化都非常有效。

3 煤化工技術的發展趨勢

3.1 實現煤炭的多聯產

目前，多聯產系統是煤化工技術發展的重要方向之一，也就是基于煤炭資源的相關加工技術，煤炭多聯產主要是通過現代煤化工技術，基于相關產業的應用要求，通過煤氣化技術生產合成氣，進行跨部門乃至跨產業的產品生產活動，完成多種高附加值化工產品的制造。在煤化工技術的應用過程中產生的富余熱量，還可以作為發電系統的重要能源使用。顯然，通過煤炭多聯產機制，可以進一步降低煤炭加工過程中的二氧化碳和污染物排放量。同時得益于這種機制的科學性和可持續性，可以幫助現代社會構建一套更未成熟的清潔化工能源生產體系。從經濟社會發展的角度來講，煤炭多聯產機制的建設和持續應用，也將促進經濟收益最大化，支持我國建立環境友好型的工業體系和社會機制。

3.2 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。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。

綜上所述，目前，我國新型煤化工產業的發展規模已經居于世界前列，并取得了良好的運行效果，在此基礎上，新型煤化工的發展應當更加關注環境保護，以符合環保理念。因此，在今后新型煤化工的發展過程中，要積極研發各種新技術，對以往的煤化工生產技術不斷優化創新，從而確保新型煤化工項目的能效達標，響應環保理念，實現煤化工產業的長期發展。