煤化工技术的发展与新型煤化工技术探讨

煤化工技术的发展与新型煤化工技术探讨

赵晓霞

宁夏煤业集团甲醇分公司宁夏灵武750411

摘要：经济的快速发展，使得我国对能源的需求总量不断增加，特别是在煤炭资源的使用中，每年都会出现供不应求的现状。另外，传统的煤化工技术生产的产品已经无法满足当代经济社会建设的需求。因此必须根据市场需求，积极的推广并发展煤炭气化、焦化、液化等技术，从而满足市场发展需求。

关键词：煤化工；技术；新型煤化工；分析

1导言

与其他国家相比，我国拥有较为丰富的煤炭资源，但是石油、天然气的储量相对较少。在这样的环境中，我国需要大量进口石油资源，并且其数量呈现上升的趋势。对此，我国应该提高煤炭资源的利用程度，加大对煤化工技术的研究，全面提高技术水平，从而弥补我国石油、天然气资源储量的不足。

2背景分析

煤化工技术一直以来是全世界关注的焦点和重点研究的课题，煤炭资源、石油资源对于全世界工业发展具有重要的保障作用，所以全世界各国都在不断研究和开发石油资源和煤炭资源，不断完善和提高煤化工技术。煤化工是指与煤炭生产加工应用相关的煤气化、煤液化、煤焦化，以及焦油的加工等过程，并涉及以煤为原材料进行碳素材料、煤基高分子材料提取制造等过程。煤炭能源在我国能源体系中占有非常重要的位置，提高煤炭的使用率，降低煤炭高耗水等问题是当前一项重要的研究课题。第二次世界大战以后，世界范围领域的石油化工行业快速发展，给传统的煤化工产业带来严峻的挑战，并使煤化工产业很长一段时间内发展难见起色。从20世界九十年代以后伴随着国际石油价格的不断飙升，石油化工企业生产成本越来越高，迫使生产厂家将目标转移到煤化工技术研究上，以期优化生产工艺，降低生产成本，给传统的煤化工企业带来了新的发展机遇和契机，并出现了众多的新型煤化工技术。我国石油资源贫瘠，煤炭资源相对丰富，并且消耗较大，主要用于发电、燃料加工等，随着国家对进口石油产品需求日益增大，给国内的能源安全带来了很大的隐患，所以加强煤炭资源开发和利用，提高提取技术和加工工艺，对促进煤化工企业可持续发展具有重要的现实意义。当前随着全世界煤炭资源消耗越来越大，为了更好地保护好环境，就必须发展新型煤化工技术，研究和探索煤化工技术的发展和新型煤化工技术，意义巨大，是一项重大研究课题。

3我国煤化工技术发展的必要性研究

虽然我国地大物博，但是人口数量相对较多，人均占有量也是比较少的。特别是能源方面，由于近几年我国经济发展的提速，各行各业在发展过程中对能源的消耗可谓出现了指数爆炸的趋势。因此，这给我国能源储量的消耗带来了巨大的负担。通过现代技术的探查，我国具有大量的化石资源有待开发，但是化石资源中煤炭资源占九成以上，且直接使用对环境污染较大，因此有必要对煤炭资源进行合理的技术处理。当前，主要有煤直接液化与间接液化技术两种，这是一种发展高效能源的过程，煤制甲醇是一种把煤炭资源转变为石油代用品的手段，煤制化肥和烯烃是替代了石油和天然气的一种方式，而这些，都是通过各种方式发展煤化工技术的具体手段。

4煤化工技术的发展

4.1煤干馏

煤干馏技术也称为煤焦化技术，首先将煤炭与空气隔绝，然后对煤炭进行强行加热，并进行分解。煤干馏是一种焦化的产品，其只要价值就是无法被其他的产品所替，充分证明了该项技术的重要性。煤化工产品主要包括合成气化、焦化、液化、合成气化等，并且已经广泛应用在医药、工业、农业等行业中，对于社会的发展具有重要意义。

4.2煤气化

经过热化以后，煤炭在高温的环境中能够通过化学反应由固体转化为气体，经过气化反应后，产物主要包括一氧化碳、氢气二氧化碳为主的混合气体。另外，根据煤气化技术供料不同可分为水煤浆和干煤粉两种加压气化炉，水煤浆主要用高压煤浆泵输送，干煤粉主要使用干煤压力锁斗供料。目前国内主要使用水煤浆加压气化技术的有德士古水煤浆加压气化技术，四喷嘴对置式水煤浆加压气化技术，采用干煤粉气化技术的主要由GSP干煤粉气化技术，壳牌干煤粉气化技术，航天炉、神宁炉。根据气化炉负荷大小，可分为日处理煤2000t/d，3000t/d，4000t/d气化炉。

4.3煤液化

煤液化就是将通过相应的技术将煤炭转化为液体状态，如果能够有效提高煤液化的生产效率，那么将会成为新型煤化工技术的主要发展方向。目前，煤液化的主要方式有两种，分别为直接液化方式、间接液化方式。直接液化方式应用的时间较长，即在高温为环境中，能够依据溶剂的相关作用，将煤炭中的气态氢充分的发挥出来，提高单位煤炭中氢的含量，并以此进行液化过程。在这一过程中，如果使用硫化铜、硫化物作为溶剂，还可以将液化分为两部分，即气相加氢、糊相加氢，从而解决了工程化的问题；神华集团煤制油项目采用煤直接液化技术生产油品，目前装置各项参数运行良好。间接液化方式的主要原料是煤炭，在经过气化以后，可以将CO2+H2的合成气体作为原料，然后进行催化产生液态产品。除了上述方式之外，煤液化的方式还包括氢煤法、供氢溶剂法、溶剂精制工艺等，为了能够有效的提高煤液化的质量与效率，可以将上述的方式应用具体工作中，促进煤化工技术的发展。如宁煤集团400万吨煤制油项目所采用的就是煤碳间接液化技术。

5新型煤化工技术分析

5.1煤气化技术

该技术主要是通过使用多组分催化剂，进而利用化学反应将煤原料转化为新型化合物、混合物，主要故称为异丁醇和甲醇，配比分别为60%和40%，随后再进行脱水加工将异丁醇转化为异丁烯，进而能够制成甲基叔丁基醚，主要是把煤炭资源和天然气作为主要的生产原料，从而生产高辛烷值的添加剂过程。我国主要是引用于德士古、壳牌等炉型研究生产中。这种技术就是由煤炭和天然气作为原料，进而制取出高辛烷值的添加剂。未来煤气化技术主要是从建设加压粉煤气化、固定床加压技术等领域向着工业化、规模化、高产能方向发展，进而降低能耗，提高环保效益。

5.2甲醇和各种化工产品生产

由于我国煤炭资源和天然气资源相对丰富，所以利用煤炭原料生产出甲醇产品，并通过羰基化过程提取出各种醋酸、草酸、甲酸、乙二醇等化工产品。这些产品经过深度加工和研究，能够生产出更多的衍生产品，从而使生产过程更加规模化。比如说有的公司利用化工产品生产新型草酸产品、甲酸甲酯产品等，使煤化工技术得到广泛应用，各种甲醇甲醛化工产品种类日渐丰富。

5.3以煤为原材料合成烃类产品

通过对传统的煤化工技术进行研究，专家已经成功将甲醇通过裂变分解反应而制成烯烃类产品。其中中科院率先在这方面有所突破，甲醇转化为烯烃产品的转化率达到100%，对于烯烃选择性高达90%左右。但是这个工艺处理过程在技术方面还有很多环节没有突破，导致整个转化过程还需要进一步优化，该项技术目前还处于探索和深入研究阶段，具体情况还需要结合实践检验进行不断提升。另外以煤为原材料还开发了一项新的转化工艺，即将甲烷通过氧化脱氢化学反应，最后制成乙烯，并且该转化过程转化率已经达到25%-35%，对于C2选择性比例提升至70%~80%，是当前重点研究和开发领域之一。当前很多科研单位和化工企业已经联合进行产品研发和开拓，进而为促进新型煤化工技术的理论发展和实践应用奠定基础。

6结论

综上所述，随着技术的不断发展，新型煤化工技术将在更多的领域得到更广泛的应用，只有结合国内实际，不断借鉴和学习国外先进的煤化工技术，进而在原有的煤化工技术基础上进行不断探索和实践，才能在原有的煤化工技术上衍生更多的煤化工产品，从而拓宽技术应用领域，更好地提高煤炭资源利用率，促进煤炭行业的可持续发展，为工农业生产、化工等领域提供源源不断的资源支撑，为实现国民经济稳定增长奠定基础。

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