浅析煤化工工艺与设备的关键技术

浅析煤化工工艺与设备的关键技术

王伯寅

中安联合煤化有限责任公司  安徽省淮南市  232000

摘要：近些年，随着我国市场经济的不断发展，对各种能源的需求量也不断增加，结合我国多煤少气贫油的特点，煤化工行业也得以蓬勃发展，从而促进了我国经济的发展，增强了国家综合实力，保障国家能源安全。煤化工工艺即以煤炭为原理进行化学生产技术，指将煤炭主要经过焦化、气化、液化等化学反应转变为产品的方法和过程，包括实现这一转变的全部措施。煤化工工艺的进行是一项复杂的工作流程，需要综合考虑从原物料质量、煤化工生产过程、过程中特定位置的危险因素、最终的产品状态等众多因素，以生产出品质和利用价值较高的产品，供给工业生产。

关键词：煤化工  工艺 设备 关键技术

引言

现阶段，我国煤化工工艺和生产技术形成了完善的设计、研发、加工体系，为经济的发展做出了一定的贡献。在大多数情况下，化学生产的产品是非常危险的。除了对人体有害外，有些原料还存在易燃易爆的特性。特别是在生产加工中，会造成经济的严重损失，还会造成人员的安全隐患。因于此，煤化工生产应引起高度重视，充分认识生产过程中的设备运行安全隐患，严格执行安全制度，确保煤化工生产的安全发展。

1煤化工工艺的概述

煤化工工艺流程主要分为三个步骤：原料处理、化学反应和产品精制。其中，原料处理则主要是为了使原料符合进行化学反应所要求的状态和规格，根据具体情况，不同的原料需要经过净化、提浓、混合、乳化或粉碎（对固体原料）等多种不同的预处理。化学反应则是煤化工工艺流程最为主要的工作，是生产的关键步骤，其对经过预处理的原料，施加一定的温度、压力等条件，原材料则在这些条件下发生反应，以达到所要求的反应转化率和收率。反应类型是多样的，可以是氧化、还原、复分解、磺化、异构化、聚合、焙烧等，最终通过化学反应，获得目的产物或其混合物。产品精制是煤化工工艺流程中的最后一项工作，主要将由化学反应得到的混合物进行分离，除去副产物或杂质，以获得符合组成规格的产品。煤化工工艺流程的每一步都需要在特定的设备中，在一定的操作条件下完成所要求的化学的和物理的转变。

2煤化工工艺与设备的关键技术

2.1传统煤焦化生产技术

煤焦化生产技术也可以简称为煤干馏技术，主要是将煤炭资源与空气进行隔绝，加上强势分解的过程，加强技术的应用，能够更好地保证生产的效果和质量。煤化工主要包括一次化学加工、二次化学加工和深度化学加工等过程，根据加工过程的不同，煤化工生产的产品也会有一定的变化。从目前实际的加工技术来看，主要的煤化工产品包括焦化、气化、液化产品以及合成气化产品等，涉及焦炭、电石、合成氨等领域。不同的产品类型所使用的范围也有着不同，为了能够保障实际使用的效果，需要根据各行业发展的实际需求，对产品进行调整，满足行业发展需求的基础上，为煤化工企业经济效益的提升奠定基础。

2.2新型煤气化生产技术

煤焦化生产技术也可以简称为煤气化技术，煤气化工艺是生产合成气的主要途径，煤炭在高温条件下借助气化剂（空气、水蒸气、二氧化碳）的作用进行非均相反应，将固态的煤转化成气态的合成气，同时副产蒸汽、灰渣等副产品。煤气化工艺技术分为:固定床气化技术、流化床气化技术、气流床气化技术三大类，各种气化技术均有其各自的优缺点，对原料煤的品质均有一定的要求，其工艺的先进性、技术成熟程度也有差异。气态的合成气通过净化、合成等后续的处理可以煤制油、煤制甲醇、煤制二甲醚、煤制烯烃、煤制乙二醇等等，它与能源、化工技术结合，形成新型煤化工产业，是今后20年的重要发展方向，对中国减轻燃煤造成的环境污染、降低进口石油的依赖均有着重大意义。

2.3煤化工环保处理技术

煤化工产生的废水较多，为了满足严格的环保要求，工业废水处理技术也在不断改进，日趋成熟。目前，浓缩技术、结晶技术，以及2种技术耦合协同后的技术较多地用于实现高盐废水回收零排放。根据高盐废水的实际情况，有时还需要在浓缩技术之前增加预处理技术，例如化学沉淀法、多介质过滤法、离子交换树脂法和吸附法等，以便为后续工艺提供更好的处理条件。在曝气池前，可在回流的含炭污泥中混合粉末活性炭，微生物能够对吸附物质起到降解作用，部分生物炭表面可实现再生，再生后的生物炭能够对有机物再次进行重新吸附。此种协同作用能够对难降解以及无法降解的有机物起到有效的吸附效果与去除效果。生物炭工艺能够提高COD的去除率，尤其是对煤气化废水，COD与氨氮的去除率均较高，与传统活性污泥法相比更具优势。但本项工艺技术在煤气化废水处理中，还需进一步深入研究。

3煤化工技术的发展策略

3.1完善产业发展规划策略内容

我国现阶段是国际上煤炭资源生产的主要国家，传统煤炭生产加工的阶段中，会对空气环境造成严重的污染，为了能够改善资源浪费和环境污染的问题，就需要加强对节能环保材料的有效应用，这也是环保观念下，改善煤化工生产的有效途径。加强新型煤化工技术的全面应用，实现对煤炭资源的高效利用，也能够进一步实现煤化工行业的进步和发展。随着我国对天然气制造技术的不断研究，各种新型煤化工生产技术有着全新发展，在我国煤化工生产的阶段中，需要保证产品生产能够满足各行业的实际发展需求，并且主动申请知识产权和专利，保证技术的使用效果。但是煤化气生产技术的研究和应用中，需要加强对技术的研究，保证产品的研发能够突破市场垄断的发展局面。同时，新型煤化工技术不能仅限于国内的生产，还需要保证技术和装备的对外输出效果。新型煤化工生产处于发展的准备阶段，国家需要加强对新型煤化工产业支持的基础上，做好发展决策方向的把控工作，对企业发展持有谨慎的态度，加强对市场发展的援救，减少偏差问题的产生。

3.2增强原物料的安全性

煤化工工业所需要的原物料多具有一定的不稳定性，其存储大多需要特定的环境，例如：部分原物料可与自然界中的水发生反应，在存储该原物料时就需要对其密封保存，隔绝空气中的水分子，防止与其发生反应，降低原物料在工业生产中的反应效率。原物料管理者要根据不同物料的特性和反应条件，对其分门别类保存，对不同性质的原物料进行单独保存，防止物料在保存阶段与其他物料或在空气中发生反应，对于部分性质较为活跃的原物料，管理者要在了解其反应条件的基础上，选用密封性良好的玻璃装置或不透光的装置作为物料存储的器皿，保证物料使用前性质的稳定，为煤化工生产提供高效率、性质稳定的原物料，以降低煤化工生产的危险系数。

3.3优煤化工艺参数

在煤化工生产作业中，工艺参数的设计非常重要，它属于煤化工工艺中的必要条件，基于准确的参数指标，能够使煤化工设备持续处于正常运行状态。在实际生产作业中，所涉及的工艺参数具有多样性，需要提出有针对性的优化措施，保障工艺参数优化的合理性，确保设备性能得以正常发挥，并在后续的运行过程中，确保工艺设备的稳定性。与此同时，还需要派遣专业工作人员，使其能够对不同类型的工艺参数进行整合，提出合理化的管控措施，从整体的煤化工生产作业流程出发，基于全方位的角度，加大对工艺参数的监测力度。在物料的供应过程中，同样需要对工艺适应性提出严格要求，使其符合物料在运行阶段的需求，提出合理化的调控措施，保障参数设置的适宜性，基于合适的物料反应速度，在管控反应快慢的基础上，站在全面化的角度，有效控制整体生产过程。在优煤化工艺参数的过程中，需对相关设计内容进行综合考虑，从温度和压力等多个层面，突出工艺参数设计的全面性与重要性。在设计工艺参数时，还需要综合考虑煤化工设备所能够承受的能力，保证工艺参数设计的适应性。

结语

综上所述，我国当前的煤化工生产水平大幅提升，企业越来越重视煤化工生产的安全性。通过加强对化学原材料、生产设备等的管控，通过积极开展安全评价工作的方式，提前对煤化工生产中可能存在的安全隐患进行预测，提前制定防范措施，避免安全隐患对正常生产造成影响。

参考文献

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[2]巫丽君.化工工艺设计与安全评价对安全生产的影响探析[J].化工管理，2021(21):64-65.