我國(guó)煤化工技術(shù)的現(xiàn)狀以及發(fā)展前景分析

衛(wèi)巧妮 王優(yōu) 楊川

摘 要：我國(guó)煤化工技術(shù)在煤焦化、液化方面發(fā)展較為成熟，但是在煤氣化領(lǐng)域仍存在諸多問(wèn)題，相關(guān)技術(shù)有待突破。在煤化工發(fā)展過(guò)程中出現(xiàn)的環(huán)境問(wèn)題也有待通過(guò)科學(xué)技術(shù)手段加以解決，因此我國(guó)煤化工技術(shù)急需調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，以符合現(xiàn)代煤化工向多聯(lián)產(chǎn)的方向發(fā)展。

關(guān)鍵詞：煤化工;技術(shù)現(xiàn)狀;多聯(lián)產(chǎn)

0 引言

在我國(guó)富煤貧油少氣是能源結(jié)構(gòu)的基本國(guó)情。如何合理有效地利用好占我國(guó)總能源 70% 的煤炭資源，發(fā)展煤化工技術(shù)顯得十分重要。煤化工是指以煤為原料，經(jīng)化學(xué)加工使煤轉(zhuǎn)化為氣體、液體和固體燃料以及化學(xué)品的過(guò)程。主要包括煤的氣化、液化、干餾以及焦油加工和電石乙炔化工等。煤化學(xué)加工過(guò)程。煤中有機(jī)質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)，是以芳香族為主的稠環(huán)為單元核心，由橋鍵互相連接，并帶有各種官能團(tuán)的大分子結(jié)構(gòu)，通過(guò)熱加工和催化加工，可以使煤轉(zhuǎn)化為各種燃料和化工產(chǎn)品。自上世紀(jì)四十年代我國(guó)煤化工開(kāi)始起步，通過(guò)幾十年的發(fā)展，取得了一定的成績(jī)，但仍然面臨著諸多需要解決的問(wèn)題。

1 煤化工技術(shù)的現(xiàn)狀

1.1煤炭焦化、液化技術(shù)日漸成熟，氣化技術(shù)有待發(fā)展

自建國(guó)以來(lái)，經(jīng)過(guò)幾輩人的努力，我國(guó)的煤炭焦化技術(shù)已經(jīng)十分嫻熟，可以用更低的成本、更環(huán)保的方式實(shí)現(xiàn)煤炭焦化。依靠專業(yè)技術(shù)人才的不斷創(chuàng)新，新型的煉焦工藝技術(shù)層出不窮，先后發(fā)展了選擇性粉碎技術(shù)、煤炭調(diào)濕技術(shù)等新技術(shù)。

煤炭液化有兩種方式，包括：煤炭的直接液化和煤炭的間接液化。其區(qū)別在于是否有中間產(chǎn)物。煤的直接液化是指原料煤在一定的溫度、壓力及催化劑的作用下，有機(jī)大分子鏈加氫裂化成小分子的液體烴類，并生成少量氣體烴的過(guò)程，直接將煤炭轉(zhuǎn)變成液體的過(guò)程。間接液化是在一定的溫度和壓力下，固體的原料煤產(chǎn)生H2和CO氣體，該氣體在催化劑、一定溫度和壓力作用下生成汽油。煤間接液化的一般步驟：（1）煤的氣化;（2）合成氣的轉(zhuǎn)變;（3）粗合成氣的轉(zhuǎn)變;（4）合成反應(yīng);（5）合成氣的加工。在煤炭的液化工藝技術(shù)的發(fā)展中，我國(guó)科研學(xué)者做了大量的工作。

煤氣化是在一定的溫度和壓力下，原料煤與氧化劑（包括空氣、氧氣、水蒸汽等）發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，原料煤中含有的有機(jī)結(jié)構(gòu)斷裂轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)的小分子的過(guò)程。這里的煤氣是一種混合的可燃性氣體，包括一氧化碳、氫氣、甲烷和未參與反應(yīng)的氣體。煤炭氣化是一種環(huán)保、高效煤炭化工技術(shù)。與西方發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)現(xiàn)在的煤炭氣化技術(shù)相對(duì)比較落后，但是經(jīng)相關(guān)方面研究人員不斷創(chuàng)新，煤炭氣化技術(shù)也取得了初步的成績(jī)。

1.2煤化工技術(shù)高效化、環(huán)?；痛笮突内厔?shì)漸顯

目前，全世界范圍內(nèi)共有400臺(tái)以上大型煤炭氣化工藝爐投入到商業(yè)化運(yùn)行中，這些大型煤氣化工藝爐與傳統(tǒng)的氣化爐相比，效率更高，體積更大。我國(guó)自主研發(fā)的氣化爐及工藝技術(shù)緊跟國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的腳步，初步實(shí)現(xiàn)了高效化和大型化。另外，隨著環(huán)境問(wèn)題日益顯著，在發(fā)展煤化工的過(guò)程中，人們對(duì)環(huán)境的要求越來(lái)越高，環(huán)保化也是煤化工技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要趨勢(shì)。故而煤化工技術(shù)正在向高效化、環(huán)?；痛笮突l(fā)展。

2 我國(guó)煤化工存在問(wèn)題

2.1環(huán)境污染問(wèn)題突出

與石油相比，煤碳的成分組成中炭元素比重較大多、氫的含量相對(duì)較少、雜質(zhì)多。另外一些焦化企業(yè)環(huán)保治理技術(shù)與裝備水平仍較低，環(huán)境污染，資源浪費(fèi)嚴(yán)重，未配套建設(shè)除塵處理設(shè)施或已建成的除塵處理設(shè)施未能有效運(yùn)行，小型和部分中型焦化廠煤氣凈化裝置（主要是脫硫裝置）不健全，焦?fàn)t煤氣以及產(chǎn)生的焦化外排廢水不經(jīng)回收和處理直接外排，資源浪費(fèi)、環(huán)境污染問(wèn)題嚴(yán)重。嚴(yán)重破壞了生態(tài)環(huán)境，影響人們的生活質(zhì)量。在發(fā)展煤化工的所在地區(qū)環(huán)境容量都有一定的限度，煤化工所產(chǎn)生的大量的廢渣、粉塵、高濃鹽水、CO2、SO2、NO等污染物，尚未找到正確合理的處理和回收的辦法。環(huán)境污染問(wèn)題給煤化工的未來(lái)帶來(lái)不確定性因素。

2.2產(chǎn)品品質(zhì)受限，市場(chǎng)推廣不足

現(xiàn)代煤化工產(chǎn)品中，有些產(chǎn)品的質(zhì)量和品質(zhì)與傳統(tǒng)石化產(chǎn)品相比，具有一定的局限性。此外，受到管網(wǎng)和入網(wǎng)價(jià)格等因素的影響，煤制天然氣，聚乙烯、聚丙烯等石化產(chǎn)品在市場(chǎng)推廣不足，占有率有限。

2.3投資強(qiáng)度高、風(fēng)險(xiǎn)大

煤化工整個(gè)一套的生產(chǎn)工藝流程長(zhǎng)、設(shè)備多、系統(tǒng)復(fù)雜，因此投資普遍很高。較高的投資必然為項(xiàng)目帶來(lái)較高的風(fēng)險(xiǎn)。因此，煤化工是一項(xiàng)投資強(qiáng)度高、風(fēng)險(xiǎn)大的工業(yè)。

3 我國(guó)煤化工發(fā)展方向

3.1提高資源利用率，減少污染物排放

目前，煤化工的利用率極低，必須加強(qiáng)煤的高效利用，實(shí)現(xiàn)煤炭高質(zhì)高用、分級(jí)利用的良好模式，達(dá)到價(jià)值高的組分用于生產(chǎn)高附加值煤化工產(chǎn)品，其他部分應(yīng)用于煉鐵或作為燃料這樣一種生產(chǎn)目的。

3.2創(chuàng)新煤化工新技術(shù)

在引進(jìn)吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備的同時(shí)，我國(guó)應(yīng)該進(jìn)一步提高自主創(chuàng)新能力，實(shí)現(xiàn)煤化工技術(shù)設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化，并不斷發(fā)展煤化工技術(shù)設(shè)備，達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，為我國(guó)煤化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展保駕護(hù)航。

3.3拓寬融資渠道，加大投入

對(duì)于煤化工產(chǎn)業(yè)投資強(qiáng)度大，風(fēng)險(xiǎn)高的問(wèn)題，需要抓住以下幾個(gè)方向：①?gòu)?qiáng)銀企合作，爭(zhēng)取銀行貸款;②通過(guò)股票、企業(yè)債券等方式籌集建設(shè)資金;③創(chuàng)新招商模式，加大招商力度，瞄準(zhǔn)國(guó)內(nèi)外大集團(tuán)，引進(jìn)實(shí)力更雄厚的戰(zhàn)略投資者。

3.4多聯(lián)產(chǎn)

把煤氣化作為基礎(chǔ)，對(duì)煤炭資源充分利用的“多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)”是由美國(guó)“Vision21能源系統(tǒng)”提出的。該系統(tǒng)以煤氣化為基礎(chǔ)，把氫能、電力和生產(chǎn)得到的化工品為目標(biāo)產(chǎn)物。生產(chǎn)系統(tǒng)是為了實(shí)現(xiàn)CO2的隔離近零排放的環(huán)境友好型系統(tǒng)，是作為21世紀(jì)新興發(fā)展的高效、潔凈煤基化工能源系統(tǒng)。如果該系統(tǒng)可以推廣應(yīng)用，則不但可以充分利用煤炭中所有可用的資源，而且可以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)收益的最大化，建設(shè)環(huán)境友好型工業(yè)體系。

4 結(jié)語(yǔ)

煤化工產(chǎn)業(yè)在我國(guó)取得了一定發(fā)展，但是在發(fā)展過(guò)程遇到了環(huán)境污染，投資風(fēng)險(xiǎn)大燈問(wèn)題，并且煤化工技術(shù)在某些領(lǐng)域仍然存在盲區(qū)，如何解決這些問(wèn)題將是煤化工產(chǎn)業(yè)未來(lái)的發(fā)展方向。只有在煤炭的清潔高效轉(zhuǎn)化和利用技術(shù)上有所突破，才算得上是真正的新型煤化工，才能被稱為是我國(guó)工業(yè)發(fā)展的重要組成部分。

參考文獻(xiàn)

[1]馮益民.我國(guó)煤化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)及對(duì)策研究[J].現(xiàn)代化工，2012，32（11）：1-4.

[2]李志堅(jiān).現(xiàn)代煤化工進(jìn)展及發(fā)展關(guān)注重點(diǎn)[J].化學(xué)工業(yè)，2013，31（6）：9-14.

[3]陳慶齡，楊為民，滕加偉.中國(guó)石化煤化工技術(shù)最新進(jìn)展[J].催化學(xué)報(bào)，2013，34（1）：217-224.

（作者單位：中北大學(xué)朔州校區(qū)）