煤化工技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)研究

拓國(guó)慶 張有亮(陜西榆林凱越煤化有限責(zé)任公司，陜西 榆林 719000)

煤化工技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)研究

拓國(guó)慶 張有亮(陜西榆林凱越煤化有限責(zé)任公司，陜西 榆林 719000)

隨著社會(huì)的發(fā)展，煤化工技術(shù)已經(jīng)成為我國(guó)能源建設(shè)過(guò)程中最主要的生產(chǎn)技術(shù)，同時(shí)煤化工產(chǎn)業(yè)也成為化學(xué)工業(yè)的重要組成部分。在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的如今，無(wú)論是人們生活還是經(jīng)濟(jì)建設(shè)都離不開(kāi)能源，然而我國(guó)能源的存儲(chǔ)量并不能夠滿足社會(huì)日益增長(zhǎng)的能源需求，在此情況才，煤化工技術(shù)顯得尤為重要。

煤化工技術(shù)、能源建設(shè)、發(fā)展

煤化工技術(shù)是以煤為原料，通過(guò)氣化、液化、焦化等方式轉(zhuǎn)化為人們?nèi)粘Ｉ钪兴枰臍怏w燃料和石油等稀缺資源。煤化工技術(shù)有氣化、液化、干餾、焦油、電石等多種處理方式。煤炭資源通過(guò)氣化能夠轉(zhuǎn)化成人們生活中的氣體燃料，供人們生產(chǎn)生活；通過(guò)液化能夠轉(zhuǎn)化為人造石油，彌補(bǔ)石油資源的稀缺；焦化能夠?yàn)榛瘜W(xué)工業(yè)生產(chǎn)制造原料。本文將對(duì)我國(guó)目前的煤化工技術(shù)進(jìn)行研究、介紹其主要技術(shù)方式，并分析其未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。

1 我國(guó)煤化工技術(shù)發(fā)展的必要性

我國(guó)雖然地大物博，但是人口眾多，如此一來(lái)，人均占有量少，現(xiàn)有的能源不能滿足人均需求，再加上我國(guó)目前經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)能源的依賴，各大產(chǎn)業(yè)在發(fā)展過(guò)程中都出現(xiàn)了能源緊缺的現(xiàn)狀。這無(wú)疑給我國(guó)的能源建設(shè)加重了壓力。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)表明，我國(guó)石油等不可再生能源儲(chǔ)備緊張，但是有大量的化石能源，這化石能源內(nèi)部主要石油煤炭資源組成，但是就我國(guó)目前發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)看，煤炭的直接使用不僅使用率低，還會(huì)直接污染大氣環(huán)境，因此對(duì)煤炭資源進(jìn)行煤化工技術(shù)處理，使其轉(zhuǎn)化成日程經(jīng)濟(jì)生活需要的能源顯得尤為重要。

2 煤化工技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r

2.1 煤炭氣化技術(shù)

從世界范圍內(nèi)看，我國(guó)的煤炭氣化技術(shù)發(fā)展要晚于其他國(guó)家發(fā)展，因此我國(guó)在煤炭氣化技術(shù)上通常采取外國(guó)先進(jìn)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，配合國(guó)內(nèi)的氣化爐和氣化工藝進(jìn)行能源轉(zhuǎn)化。煤炭氣化技術(shù)主要包括粉煤氣化技術(shù)、多噴嘴氣化技術(shù)、煤制天然氣技術(shù)。其中，煤制天然氣技術(shù)因?yàn)槠洵h(huán)保、易操作等優(yōu)勢(shì)應(yīng)用最為廣泛。

粉煤氣化技術(shù)主要實(shí)行方式是單噴嘴下噴式方法。在實(shí)行的過(guò)程中依據(jù)加入的煤炭資源的種類、數(shù)量，可以直接對(duì)水激冷，從而轉(zhuǎn)化成氣體。粉煤氣化技術(shù)不僅在轉(zhuǎn)化成氣體的時(shí)候可以使用，在高壓蒸汽中也可以使用。高壓蒸汽主要存在于鍋爐的回?zé)嶂?，這樣一來(lái)，可以提高能源的利用率。在使用粉煤氣化技術(shù)時(shí)要借助干煤粉作為輔助材料并配上盤管式水冷壁設(shè)備，這能夠?yàn)闅饣夹g(shù)提供高效的生產(chǎn)環(huán)境，豐富了氣化技術(shù)原料煤炭種類的選擇，提高了設(shè)備的利用率。在技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中，對(duì)煤炭資源有一定的要求，要進(jìn)行氣化的煤炭形狀必須是顆粒狀且直徑低于零點(diǎn)一五毫米，在保證其干燥的狀態(tài)下通過(guò)氣流將其和其他氣化所需要的材料一同送入噴嘴中，在反應(yīng)爐內(nèi)煉化，產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生新能源和廢渣。新能源能夠供人們使用，而廢渣可通過(guò)進(jìn)一步處理加以利用。

多噴嘴氣化技術(shù)主要使用過(guò)程是將煤炭資源先進(jìn)行初步處理，除去自身雜質(zhì)，然后放入設(shè)備中碾碎，再在氮?dú)獾淖饔孟逻M(jìn)行處理，最后保存。在碾碎的煤炭進(jìn)行氮?dú)馓幚淼臅r(shí)候，要先用低壓氮?dú)膺M(jìn)行干燥，其次在用高壓氮?dú)忪柟?，并在加煤的同時(shí)加入氣化劑，幫助其化學(xué)反應(yīng)。在此過(guò)程中所用到的氮?dú)饪梢灾貜?fù)使用，提高資源利用率，在此過(guò)程中所用到的主要設(shè)備是氣化爐，煤炭在氣化爐內(nèi)反應(yīng)并轉(zhuǎn)化為氣體后，氣體會(huì)通過(guò)氣化爐排出進(jìn)入冷凝環(huán)節(jié)。反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的殘?jiān)鼤?huì)在氣化爐內(nèi)激冷凝結(jié)，待冷卻后排出即可；在反應(yīng)過(guò)程中的污水會(huì)進(jìn)入清潔系統(tǒng)，在充分凈化之后才能排放。

2.2 煤炭液化技術(shù)

煤炭液化技術(shù)是將固態(tài)的煤炭通過(guò)化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為液體燃料，在此過(guò)程中，需要反應(yīng)器設(shè)備的支持才能完成轉(zhuǎn)化。此技術(shù)主要分為兩種方法：一是直接液化法，固態(tài)煤炭之所以是固態(tài)是因?yàn)槠渲邪罅繗湓兀苯右夯ň褪抢眠@一特點(diǎn)，加入某種催化劑，在高溫狀態(tài)下，讓其與固態(tài)煤炭產(chǎn)生反應(yīng)，通過(guò)消耗掉固態(tài)煤炭中的氫元素來(lái)達(dá)到煤炭液化的技術(shù)。此過(guò)程中通常使用的催化劑主要是硫化物；二是精制法，這種操作方法和上一種的應(yīng)用原理是相同的，都是消耗掉固態(tài)煤炭中的氫元素，只不過(guò)精制法不需要借助催化劑，只需要在特定的環(huán)境范圍內(nèi)就可以完成，操作過(guò)程原理是將煤炭轉(zhuǎn)化為固液態(tài)混合物，而后在通過(guò)蒸餾等處理方式實(shí)現(xiàn)固液分離。

2.3 煤炭焦化技術(shù)

相比于煤炭氣化技術(shù)來(lái)說(shuō)，我國(guó)在煤炭焦化技術(shù)方面早有研究，現(xiàn)在已經(jīng)處于成熟狀態(tài)。這種技術(shù)早起被廣泛應(yīng)用于冶金、化工工業(yè)等發(fā)面。這種技術(shù)從操作原理是將固態(tài)煤炭先轉(zhuǎn)化為液態(tài)最終轉(zhuǎn)化為氣態(tài)后再次加工，變成焦炭。此技術(shù)操作需要的環(huán)境是高溫，讓煤炭中的大分子溶解、分裂。

現(xiàn)如今，我國(guó)大部分化工企業(yè)在進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)都是采用天然氣作為主要原料，隨著天然氣能源的枯竭，企業(yè)必須想辦法改變現(xiàn)狀，面對(duì)我國(guó)煤炭資源豐富的現(xiàn)狀，企業(yè)必須改革更新技術(shù)，將煤炭資源轉(zhuǎn)化為自己需要的資源，在進(jìn)行化工生產(chǎn)。

3 煤化工技術(shù)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

隨著我國(guó)社會(huì)的發(fā)展，煤炭技術(shù)將在很大程度上解決我國(guó)的能源緊張問(wèn)題，并且在新世紀(jì)的當(dāng)代，人們?cè)絹?lái)越注重與自然和諧相處，因此未來(lái)的煤化工技術(shù)不僅能轉(zhuǎn)化能源，還能轉(zhuǎn)化成清潔能源，減少對(duì)環(huán)境的污染；除此之外，煤化工技術(shù)使用的方式將會(huì)被改變，煤化工技術(shù)將對(duì)走向大型化，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理，一體化生產(chǎn)。再此過(guò)程中，需要通過(guò)綜合考慮煤炭資源自身開(kāi)發(fā)情況，其他能源使用情況，煤化工技術(shù)高低等因素，建立出一條專門的產(chǎn)業(yè)鏈，規(guī)范煤化工技術(shù)的使用，提高煤化工技術(shù)的利用率，同時(shí)在此活動(dòng)期間會(huì)帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展并出現(xiàn)一些新型產(chǎn)業(yè)，由此可以促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

4 結(jié)語(yǔ)

能源作為不可再生物質(zhì)，其產(chǎn)生過(guò)車極為漫長(zhǎng)，目前我國(guó)的社會(huì)矛盾就是現(xiàn)有的能源不能滿足經(jīng)濟(jì)生活日益發(fā)展的需要。然而煤化工技術(shù)能夠?qū)⒚禾抠Y源轉(zhuǎn)化為其他稀有能源供人們生活和經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

[1]李華民,王永剛,初茉.煤化工產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)[J].煤炭工程,2009,11:82-84.

[2]余長(zhǎng)軍.煤化工技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)[J].煤炭與化工, 2016,05:27-30.

[3]劉文革,韓甲業(yè),熊志軍,劉小榮.我國(guó)新型煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)[J].中國(guó)煤炭,2015,03:81-85.

[4]陳文茜,劉星佳.煤化工技術(shù)的發(fā)展與新型煤化工技術(shù)的應(yīng)用趨勢(shì)[J].化學(xué)工程與裝備,2015,07:219-220.

[5]郁向民,李文鵬,徐顯明,夏志輝,曾群英.我國(guó)煤化工技術(shù)現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)[J].云南化工,2005,02:57-62.

[6]楊艷紅,文良中,馬增軍.煤化工行業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)探析[J].河南科技,2013,12:200+239.