王耀志
山東華魯恒升化工股份有限公司 山東 德州 253024
隨著社會對煤炭資源的需求不斷上漲,煤炭的大量使用不僅推動了社會經濟的發展,也提高了人們的生活質量和水平。但是我國的煤炭資源每年或多或少都會出現供不應求的情況,且煤炭在利用過程中會排放大量有害物質,嚴重污染了生態環境。傳統的煤化工技術已經不能滿足當前的需求,因此必須不斷發展并積極推廣新型煤化工技術,實現資源的綠色、高效利用。
傳統煤化工技術不僅會消耗大量現有資源,更不符合當前國內環保節能要求。此外,國內對于新型煤化工技術研究起步較晚,并未形成成熟的化工工藝,相關研究理論更是缺乏,致使新型煤化工技術研究發展較為緩慢,成為當前相關單位及科研工作者面臨的重要課題。伴隨國內環保節能概念的不斷深化,傳統煤化工技術的變革與創新,大力發展新型煤化工技術更符合國內生態環保理念,更是未來該領域的發展趨勢。此外,發展新型煤化工技術亦能提升企業市場競爭能力,為其更好發展奠定堅實基礎。總之發展新型化工技術符合國內可持續發展方針,更能對環境進行更好保護,需要國內煤化工企業以及相關部門給予更多科研投入與政策支持[1]。
隨著時代的發展與經濟的增長,能源應用與環境間的形勢也越來越嚴峻,保證能源與環境的和諧發展已經成為全社會的共識。為此,應針對煤化工的技術應用特點對其進行深入分析,理清環保思路并在工藝技術方面不斷創新,從而促進煤化工技術在應用的過程中既能夠保證生產效率,同時也依托創新性技術促成整個產業形成節能減排的整體趨勢[2]。
(1)氣流床氣化。這種方式在固體氣化中較為常見,采用適量汽化劑將煤粉帶入到汽化爐當中,保證氣化的整體效果。由于氣流能夠隔離煤粉,因此氣化中的黏度相對較低,通常以水和氧氣為汽化劑,其能讓反應溫度達到反應的要求。在諸多的氣化方法中,K-爐法是最初的氣化方法,但是在溫度較低時也容易出現多種問題,此后又出現了Prenflo方法以及Shell加壓氣化的方法[3]。
(2)煉焦技術。在新型煤化工技術領域,煉焦技術的應用最早且發展較為成熟,它是指將煤炭隔絕空氣,通過高溫處理,大分子產生分解、結焦反應,進而生成煤氣、煤焦油等副產品的技術。煤焦技術的流程是先將煤炭按照一定標準粉碎得到入爐煤,然后采用搗固等方式將煤炭送入炭化室,最后經過高溫處理、熄焦、晾焦等步驟形成焦炭和焦爐煤氣,其中搗固方式是煉焦技術中的核心和關鍵。通過煉焦技術產生的焦炭主要用于工業建設例如鋼鐵等制造業,而焦爐煤氣的一部分可作為高熱值燃料,一部分經加工得到化工產品。
(3)煤層氣與焦爐煤氣優化利用。煤層氣轉化技術是煤炭資源產業經常能夠用到的實用型技術,能夠在相同的條件下提供更多的能源,包括制取甲醇與合成氣過程,煤層氣的開發利用需要由針對性地轉化技術推動從而降低了對環境的污染,深度的開發利用也對環境實施了有效保護,資源也在這一過程中得到了合理的利用[4]。
(4)煤氣化技術。煤氣化技術的整個應用過程相對復雜,以化學變化為主,它指在煤氣化爐中的高溫條件下,利用氧化劑等對煤炭加壓處理并使之發生氧化還原反應,改變內部的整體分子結構并逐漸脫去水分,經過熱解生成氣態的小分子,即煤氣。煤氣化反應過程能去除煤炭中不可利用的固體物質,并且有機質可以轉為氣體物質得到充分利用,所得的化工產品能廣泛應用于工業原料[5]。
未來新型煤化工技術,雖然使用和生產材料依舊是煤炭,但是工藝技術將會發展變化。新型煤化工技術不同于傳統煤化工技術,工藝技術將更為先進、科學化。并且在實際應用生產環節過程中不會對周邊環境造成不良影響。該領域將會作為新型產業出現,并進一步推動國內能源結構的改革。傳統煤化工技術將會徹底淘汰,并逐步被新型煤化工技術替代。未來新型煤化工技術實際應用過程中將會有以下優勢:首先是新型煤化工技術生產加工產品多為清潔型能源,能對替代現有生產生活中使用范圍較廣的石油、柴油以及汽油等能源產品。其次,新型煤化工技術的推廣與應用,能夠促進新型環保能源結構體系的組成。由于新型煤化工技術具有很高的實際應用價值,對周邊環境影響較低,所以未來新型煤化工技術必將成為國家新能源發展的重要組成部分。第三,新型煤化工技術在發展過程中,先進工藝技術以及先進生產工藝,新技術的融合與加入將促進新型煤化工技術的創新與改革,能夠讓工藝技術在加工過程中根據實際需求進行調整和完善。第四,新型煤化工技術的發展,能夠帶動煤炭化工企業發展,更能為該領域的進步提供更多動力支撐。應用新型煤化工技術,符合當前國內環保需求,在今后的技術應用以及發展過程中,還需注意優化生產工藝,降低煤化工技術對周邊環境的污染或影響[6]。
綜上所述,煤化工可以作為石油化工的技術替代,對我國的能源發展有著重要意義。同時,我國未來能源消費結構依然是以煤炭為主,煤化工產業的環保問題無法回避,我們應該積極面對,從統籌開發利用到加大環保投資,從提高環保管理到優化污染防治工藝技術,正確認識污染問題,堅定環保優先思路,多措并舉,推動煤化工產業可持續發展。