煤化工行業高水耗問題分析與探討

張業晨

（國家能源集團寧夏煤業公司煤制油分公司氣化二廠，寧夏 銀川 751400）

一、不同煤化工工藝水耗分析

（一）煤焦化

我國最初使用的煤化工技術為煤焦化，利用煤焦化制造焦炭時，會生產出大量的焦爐煤氣和煤焦油，焦爐煤氣可以作為燃料供人們使用，但不只是可以作為燃料氣體，也可以作為化工原料參與到化工制造當中，甚至通過深層次的加工還能夠成為化工產品，而煤焦油需要加工制成汽柴油之后才能被人們所利用。現如今，全世界對原油的需求量較高，這就使得原油的價格持續增長，我國工業化的發展速度快，對原油的需求量高，但是本國的原油資源較少，為了節約成本，可以將煤焦油加氫制成燃料油滿足工業的使用需求[1]。

（二）煤氣化

煤氣化是屬于煤化工清潔技術中的一種類型，煤氣化技術可以被用在各個方面，第一，能夠將其制作成工業原料，如化肥，甲醇，天然氣等原料氣體，是一種極強的工藝手段，也可以高效的利用煤炭；第二，可以直接將煤轉化為液化煤氣，冶金原料氣等氫氣資源，讓煤炭從最初的低效率的資源轉化為高效率的資源；第三，將煤氣化聯合起來參與發電，這是提高煤炭利用效率的有效途徑；第四，將煤氣化后產生的合成氣通過一系列程序的間接液化加工后，能夠制作成燃料油，煤焦化雖然產生的能源量較多，但是會對環境造成嚴重的污染，現階段煤焦化工藝正處于產能過剩的狀態，使得原料煤愈發地少，與煤焦化相比，煤氣化更不容易出現這些問題。但是在使用煤氣化技術時會消耗水，而且消耗的水量極為龐大，煤在經過一次氣化，二次氣化以及氣化合成之后的加工都需要消耗水，在這個過程中，使用不同的煤氣化工藝和原料使用的水量也會存在著一定的差異，不管是使用何種工藝，對合成氣的加工處理和利用煤氣化技術都是造成煤化工行業高耗水的重要原因之一。

（三）煤液化

煤液化主要是通過利用煤炭將其制作成液體燃料，液化技術分為兩種類型，一種是間接液化技術，間接液化通常利用的是F-T合成反應，這是煤炭間接液化的重要反應之一，是用來獲得不同類型的烴類物質和含氧化合物。一種是直接液化技術，但是煤炭在要想直接液化成油類制品，就需要消耗大量的水，同一種類型的煤如果使用不同的液化技術會造成不同的耗水量，不同類型的酶如果使用同一種液化技術同樣會造成不同的耗水，由此可見，煤液化技術對減少耗水量有著極其關鍵的作用[2]。

二、節水途徑

（一）先進工藝技術和設備

使用先進的工藝技術和設備，可以有效地降低煤化工行業的水耗量。例如，可以用干法熄焦技術來取代濕法熄焦技術，還可以充分利用德士古水煤漿氣化技術，與機械通風冷卻塔相比，自然通風冷卻塔更具備技術優勢，這些技術手段都可以在很大程度上減少煤化工過程的水消耗量，盡管這些設備的成本較高，但是就整體情況而言，運行費用的降低可以有效地補足購買設備所消耗的成本。

（二）優化過程系統

優化過程系統通常是以全場平衡測試所獲得的數據為基礎，充分利用夾點分析技術，合理的分配水資源，之后再將排出的廢水進行回收處理來實現水資源優化利用。例如，以煤為原料制造甲醛時，可以使用工藝成套節能降耗技術，這樣可以有效地減少制作過程中水的消耗量，若是利用煤一年可以生產出四十五萬噸甲醛，使用工藝成套節能降耗技術，可以每噸減少30%的水耗量，一年就可以減少100 萬噸水，利用水網絡系統進行分析，也可以實現串級用水，此外，可以加大循環冷卻水的濃縮倍數，這樣可以降低新鮮水的補充量，同時也可以降低污水的產生量[3]。

（三）廢水回收利用

現階段，我國煤化工污水處理和廢水回收的情況不容樂觀，很少有地區能夠做到廢水零排放和回收，部分地區的水資源較為缺乏，工業用水更是如此，這是因為廢水處理技術過于落后，因此，要大力研發出新型的廢水處理技術，在盡量降低水耗量的同時，也不能夠對周邊環境造成嚴重的危害，增強技術的經濟實用性，加強廢水處理工藝的處理程度。此外，礦井水在經過一系列的處理之后，可以將其作為循環水裝置的補充水，可以將其應用在煤化工產業當中，實現耗水量的降低。

（四）加強企業生產管理

我國在大力發展煤化工企業時出現了缺少技術性人才的狀況，這已經成為限制煤化工行業進一步發展的關鍵性因素。由于這些煤化工企業大多是在大工業年代建立的，所以企業的管理模式仍需進一步加強，此外，考核制度不嚴格，技術本身存在著一定的問題致使管理水資源時過于粗放，部分不需要使用水資源的環節也造成了水資源消耗，而需要消耗水資源的環節卻一邊加水一邊流水，極大地對企業水資源造成嚴重的負擔，增大了很多不必要的水資源成本。因此，企業在生產管理過程中，要秉持節約水資源的意識，加強管理力度，讓水資源能夠真正地合理利用起來，實現成本低，效率高的節能減排措施[4]。

三、結束語

綜上所述，在消耗相同的水資源時，與煤氣化和煤液化相比，煤焦化所需的成本更低，更具有經濟性，但是煤焦化所需原料過于單一，只能在部分地區才能夠實現煤焦化的利用，再加上焦炭現已成為產能過剩的資源，還會對環境造成污染，進行煤氣化處理更符合當前的節能減排意識。因此，要全面規劃好煤氣化發展布局，降低高水耗帶來的問題，促進煤氣化的進一步發展。