当代我国煤化工工艺水平与设备的关键技术

当代我国煤化工工艺水平与设备的关键技术

张倩,王庆雷

神木富油能源科技有限公司 719319

摘要:近些年来,我国煤化工行业取得了长足的发展,煤化工工艺日益进步。伴随着煤化工工业在我国飞快地发展,煤炭工业在社会上得到了越来越多地关注。因此,怎样提高煤炭资源利用率使煤化工企业在煤炭应用领域成为了社会关注的焦点,据相关报道显示,我国煤炭资源利用率将会达到45%。本文首先对我国现代煤化工的主要技术进行了分析,然后对煤化工工艺的关键技术要点进行了论述,最后对煤化工设备的关键技术要点展开了研究,以期能够提供一个借鉴。

关键词:煤化工工艺;技术装备;关键技术;存在的问题;优化对策

引言

能源政策对于我国经济社会的发展进程,有着很明显的物质基础与支撑意义。中国是个煤炭资源储量充足但原油和天然气资源储存相对短缺的大国,所以煤炭资源在中国的发展建设中具有独特的意义。与此同时,随着我国"发展经济,不应牺牲自然生态环境"概念的提出,使得煤炭资源的使用对自然生态环境的污染和破坏逐渐凸显出来,煤炭资源利用率呈现逐年下降趋势。 当前国内石油和天然气开采量难以让国家的经济发展需要得到有效地满足,这种形势下就给我国煤化工产业提供了新的发展契机和挑战。而怎样在确保自然生态环境没有被污染的情况下,灵活应用科学技术方法对煤炭资源进行有效地开发、利用,则需要相关工作者着重考虑。由此可见,从我国煤化工产业可持续发展目标的实现角度考虑,针对煤化工工艺与设备中的重大关键技术问题展开分析研究,将具有重要的现实意义。

一、国内现代煤化工的主要工艺

我国的现代煤化工科学技术历经了长期的发展,通过不断实现的科技创新与实践总结,在我国现代煤化工领域的研究以及技术的自主化、新领域开发等方面都得到了充分的发展,部分工艺甚至已经达到了全球领先的水平。目前我国在现代煤化工科学技术应用的主要科技成果分为煤化过程工艺技术与煤炭完全液化工艺技术。中国自己研发的现代煤化工技术也早已在国内外成功运用, 比如由北京清华大学的高冷壁水煤浆自动气化工艺技术已在我国的山东天业恒基集团有限公司汇合新能源有限公司年产六十万吨煤制乙二醇等项目中的成功运用,由中国神华集团自己开发的煤炭资源直接液化技术方法和催化剂等先进工艺技术,在我国神华鄂尔多斯百亿吨级煤炭和石化技术工程中也获得了成功运用。在当前,我国的现代煤化工技术和设备自主度一直领先,尤其是在煤制烯烃,煤炭热共炼,煤制芳香族化合物等新技术、煤制乙二醇等其他先进工艺技术方面,都处于全球最高技术水平[1]。

二、煤化工过程中的关键技术要点的分析

2.1煤炭焦化技术

中国煤化工技术的发展重点是中国煤炭的焦化技术,其主要产品为煤炭。目前中国煤焦生产量占全世界煤焦生产量的百分之五十以上。在目前的技术发展过程中,煤焦化工艺已经相对完善,煤焦生产制造的工艺也已经更加熟练了。在这一过程中,生产附加值比较多的化工产品将是煤焦化的主导,而煤化工制品的生产质量则与其附加工业产值有着直接的关联,在低碳社会的技术发展过程中,煤焦化工艺正向着在保证煤焦化生产质量的情况下,尽量的减少产品成本和降低废物总量这一目标发展。

2.2 GE水煤浆的加压气化技术

利用GE水煤浆进行加压气化技术,和上面所说的二种气化技术在实质层面上也有共同之处,亦即都属于直流床加压气化技术。而GE水煤浆加压气化技术主要具有如下的一些应用特性:首先是技术工艺比较简单,煤气原料就可以直接进入炉膛出口,该技术不需进行研磨和烘干处理,操作简易便捷。再者GE水煤浆加压气化技术使用范围也较广,尤其对于GSP、Shell等技术来说，干煤粉锅炉加压气化技术对煤炭品种的需求不大,因此各种煤炭产品都可作为气化原料来应用。基于此,GE水煤浆加压气化工艺气化过程效能很好,干煤粉锅炉加压气化工艺,效果显著优于其他的自然气化工艺,能在很大限度上提高工程效能[2]。

三、煤化工设备中的关键技术重点分析

3.1将压缩机应用于煤化工生产工艺中

压缩机技术对于煤化工的生产具有十分重要的作用,并直接关系到整个煤化工压缩机系统的运行状况。压缩机体系通常包括了压缩机亚伦、冷凝器、密封件、齿轮、热交换器和中心系统等。其中心脏系统利用电的热力对气体进行压缩, 进而使其的纯度得到了提升。对压缩空气越净化,其纯度也就越高，在煤碳行业中则更加有助于提高公司的经济效益。而目前也因为离心压缩机的工艺优越性,所以中国国内已有较多煤化工公司都已经采用了离心压缩机技术。而离心式压缩机则主要是通过使用由叶轮的二次电流控制的空气动力来实现气体回流,这能够增加发动机运行的稳定性并能够使效率达到最优化。但除了上述这些优点以外,离心压缩机自身也具有耐热、抗氧化、防止水渗漏等许多特性。

3.2现代煤化工和绿电绿氢技术的联合开发

近年来,随着我国的光伏发电技术与风电技术在绿电科技的新方向上取得了迅猛的成长与发展,水电解液的储氢材料的发展方式也随着光伏发电

而快速崛起，风电的低成本,导致通过水电解制备储氢材料的价格也大幅度降低。虽然目前油气电子工艺中,氢气的实现途径主要为通过水与煤气转化过程来制备CO,但如果将油气电子技术制取所需要的氢通过燃气取得或是采用更加绿色环保的绿氢工艺,还可以降低二氧化碳的排放量。

3.3拓展移动场景中绿氢的应用,降低碳排放

我国风能、光伏等自然资源比较充足,可再生能源开发技术也将随着技术的不断进步而显得更加具有竞争性,这也为中国"绿氢"的发展奠定了良好的环境条件，并且我国政府也将支持氢能行业发展。近年来,与氢能相关的新型产品和催化剂等技术的研究合作已获得了很大发展,在开发氢能产品等领域也已累积了一定经验,这也为氢能的有效运用提供了重要保障[3]。

四、结束语

总之,煤化工气化工艺的关键目标是减少煤炭对于生态环境的污染,并进一步在能源上为推动国家经济的发展提供有效的保障和支持。同时,煤化工气化工艺技术的差异,使其在特性及使用性能上存在差异。 在此背景下,在不同区域,煤田和层位出煤的过程中,煤化气化工艺技术及装备在显示出相应应用优势的同时也暴露出了一部分技术层面上的问题需要我们去解决。

参考文献：

[1]和露霞.分析煤化工工艺与设备的关键技术[J].化工管理，2019（33）：96-97.

[2]肖超.分析煤化工工艺与设备的关键技术[J].石化技术，2019，26（8）：232-232，236.

[3]李慧林.煤化工工艺与设备的关键技术[J].中国化工贸易，2020（31）：102-103.