关于煤化工技术发展的几点思考

张琳琳

( 山东化工技师学院，山东 滕州 277599)

煤化工技术是指以洁净煤为基础，通过化学加工将煤炭转换成固体、液体、气体以及化学品等化工燃料。随着生产力的进步，煤化工逐渐以合成氨、甲醇以及焦炭为主。传统的燃煤技术很容易造成煤资源的浪费，而且在燃烧中会产生很多有害气体，造成严重的环境污染。能源的不可再生以及工业的进步也对煤化工产品需求的增加，煤化工技术的发展也逐渐受到人们重视。而煤化工技术上存在的很多问题也在一定程度上制约了我国煤炭经济的发展。

一 煤化工技术的发展现状

以美国为首的西方国家非常重视煤化工技术的发展，投入了相当大的人力、财力、物力，对煤化工技术的研究也比较早，并取得了一定进步。国外的煤化工技术已经逐渐实现大规模生产，煤化工的整个过程中产生的环境污染也比较少，而且生产过程中尽量采用低能耗的生产方法，产品的浪费现象也比较少见。

丰富的煤炭资源，相对集中的分布，低廉的价格以及品种齐全的煤质为我国的煤炭工业发展提供了有力保障。但是，我国由于发展比较缓慢，煤化工技术也明显落后于其他发达国家。具体表现在:工艺水平比较低，设备的加工能力不高，产品的品种少，而且生产过程中耗能比较高，环境污染严重。造成这种现象的主要原因有很多，其中最主要的原因是生产没有形成一定的规模，由于我国煤矿比较多而且分布在各个地方，很多公司都尝试着进行小规模的研究生产，技术以及人员方面都没有达到既定的要求，所以在生产中时会给周围的环境造成一定程度的污染，而且产品的质量也不高。

目前，煤化工的核心是煤气化，煤气化技术始于1930年以后，方法有很多种，煤化工中的主要产品甲醇、醋酸、醋酐、醋酸酯、聚甲醛、DMF、甲烷氯化物、甲醇转乙烯、丙烯等都是以煤作原料来实现的。改革开放以后，国内很多公司纷纷引进了国外的煤气化技术，可是与国外的煤气化技术相比，仍然存在很多差距，我国还在研究新的煤气化方法。而对于煤炭液化、煤炭焦化等方面的研究还要相对晚些。此外，应用煤气化技术联合发电也逐渐被国内很多公司研究和应用。

二 关于煤化工技术发展的几点思考

(一)煤化工技术的发展方向

1.煤炭气化

煤炭气化是煤化工中非常重要的一部分。煤炭气化是一个热化学过程，具体是指以煤或煤焦为原料，以氧气、氢气、水蒸气等作为氧化剂在温度极高的条件下通过这种化学反应将煤炭或煤焦中的可燃部分转化为气体燃料的过程。煤炭的气化可以分为五种:外热式水蒸气气化、自然式水蒸气气化、煤的水蒸气气化、煤的加氢气化以及氢化结合制造各种代用天然气等。此外，煤气化还有另外一种方式，就是煤的地下气化。

在我国，煤气化技术被广泛应用于冶金、机械、化工、建材等工业生产。我国已经逐渐开始自主研究煤气化技术，干煤粉气流床气化、多嘴喷水煤浆气化都是我国拥有自主知识产权的煤气化技术。这些技术的工艺指标都达到甚至超过国外同类技术水平，而软件的费用却不到同类技术的一半。煤炭气化技术的应用领域十分广泛，工业燃气、民用燃气、冶金、发电、煤炭气化燃料电池等多个领域都有涉及，而且煤炭的其他各种变化也离不开煤炭气化。国内的煤气化技术起步较晚，可以结合国外引进的先进技术，根据自身煤质、煤种的特点，研发出适合自己的炉型和工艺。煤气化技术的研究开发还需要大量的专业人才，才能研发出更多的煤气化产品。

2.煤炭液化

煤液化分为间接液化和直接液化。间接液化是指先合成气，再以合成气为原料合成液体燃料。在我国，气流反应器、浆态床反应器、固定床反应器已逐渐在煤炭的间接液化中投入使用。煤炭的直接液化比间接液化对原料的要求还要严格，但是直接液化的效率也比较高，能够生产汽油和芳烃。我国已经逐渐将煤液化的相关技术引入，辅助国内煤炭液化的发展。

从我国的国情来看，石油资源的供给不足已经阻碍了我国能源的发展，因此，煤炭液化逐渐成为煤炭企业关注的焦点，相对煤气化来说，煤炭液化对煤质的要求比较高，需要经济上的大量投资以及更高的技术支持，因此，煤炭液化的发展还需要经过一段较长的时期。但是煤炭液化也是煤化工技术中很重要的一部分，这就要求国家要拓宽融资渠道，培育专业队伍，建立相应的煤炭液化工程研究基地，以加快煤炭液化技术的进程。“十一五”规划建议中就确立了以煤为基础，多元化发展的基本方略，多元化发展中就涉及到了煤炭的液化，事实证明，我国的煤炭工业将继续保持旺盛的发展趋势，在今后较长一段时间内，煤炭液化将会成为研究的重点。

3.煤炭焦化

煤经过焦化以后的产品主要有焦炭、煤焦油煤气、和化学产品等三类。其中，焦炭是最重要的产品，煤焦油是焦化工业的重要产品煤气和化学产品的主要成分是氢和甲烷，分离合成后可以代替天然气作为日常燃料。我国焦炭产品方面的缺乏使许多国内大型的焦化工业看到了发展的前景，目前，我国的焦炭产量约1.2 亿t/a，居世界首位，直接消耗的原料煤占全国煤炭消费总量的14%，可见，焦炭已经成为我国的主要出口产品之一，而且出口量呈现逐年上升的趋势。此外，低硫、低灰等优质的焦炭也在国外市场有很大的发展空间。目前，国家已经把煤炭工业的发展列入投资项目。煤炭焦化后的附属产品的价格也将受到政策的影响，焦化行业将继续调整和重组，整个煤炭行业都将面临模式的转变。黑龙江、山西等地区的煤商已经开始在煤炭焦化方面投入大量资金，强有力的推动了焦化工业的发展。

此外，煤化工合成产品以及替代燃料逐渐引起重视。比如:将甲醇进一步加工产生合成二甲醚等附属产品，这项技术正在研发，很多衍生品也相继出现，填补了能原生的空缺。

(二)未来煤化工技术发展应该具备的特点

1.以洁净能源为主要产品

新型的煤化工要以生产可替代石油化工产品和洁净能源为主，主要包括:汽油、柴油、航空煤油、乙烯原料、液化石油气、聚丙烯原料、各种替代燃料、热力、电力等。此外，煤化工特有的产品如芳香烃等也应该广泛生产。随着社会经济的快速发展，清洁能源是减轻环境污染，提高人们生活质量的重要保证，煤炭不仅耗费能源，而且污染严重，由此对社会的可持续发展产生严重制约。而清洁能源的开发则正好解决了这一问题，在未来发展过程中，应当加强清洁能源技术研究，实现煤化工业的环保发展。

2.煤炭与能源化工一体化

煤炭与能源化工的一体化是指煤化工技术要紧密依托于煤炭资源的开发，并与其他的化工技术和能源相结合以形成煤炭与能源化工一体化的新型产业。单一煤炭发展或者是单一能源发展容易造成资源浪费，如很多煤炭企业对于煤渣的处理都是丢弃，由此使得煤炭中的污染物质渗透到地表中，对环境及土壤都产生危害。通过将煤炭和能源化工结合，可以实现煤化工技术的进一步开发和应用，并由此形成新型产业，更好的满足社会主义经济发展需求。

3.优化集成及高新技术

高新技术是指根据煤的特点及品种，把不同的特点与品种的煤转化成高新技术，并且能够在产品结构、能源梯度利用、产品结构等方面对不同工艺的煤实行优化与集成，以提高整体经济效益。同时，新型技术可以通过当代发达的网络技术将煤化工技术迅速提升到一个更高的起点。高新技术是推动经济发展的重要动力，因此，加强高新技术研究是推动煤化工技术发展的有效措施，同时还要对各种高新技术进行优化集成，以提高新技术应用效果，为环保、节约型社会的发展提供更有效的资源。

4.大型化

大型化生产是指运用统一的生产模式，相同的技术，进行一整批煤炭的处理方式。具体来讲大型的大型化生产在一定程度上节省了人力、财力、物力，而且促进了国内企业之间的合作。目前，我国的焦炭产量占世界总量的一半以上，而且有逐年上升的趋势，采用大型化的生产模式，不仅能够解决部分技术上的问题，而且生产过程完全自动化，生产出的煤化工产品质量也能够得到保障。因此，未来的煤化工技术应该是在大型化的基地完成的。这就要求构建大规模的装置，企业之间注意合作，最大程度的降低单位投资，加强煤化工带来的经济效益。

5.低污染

煤化工技术在产生很多高附加值化工产品的过程中也对环境产生了严重的影响。因此，要使煤化工得到长远发展，就必须确保煤化工技术不断地革新。做好时时监督，在引进国外的先进技术的同时，对自身的设备及技术加以改良。煤化工技术的革新还应当涉及到对煤进行处理之后的污水净化、废气处理等。这些后续工作不仅能够减少煤化工技术给环境带来的污染，而且也保障了煤化工技术的可持续发展。因此，对于煤化工以外的相关技术也应该被列入研究范围。

6.节能耗

煤化工业也应该因地制宜的发展，才能有效的提高生产效率。未来的煤化工技术要以创造新能源，弥补我国在能源上的空缺为目的。因此，在生产的过程中就要确保能源的消耗做到最少，能源的利用率高，并注意实现副产品的回收再利用，节约炼焦煤等宝贵资源。同时，开发下游产品，增加产业链，也是节能耗的一种新途径。

三 结束语

大力发展煤化工已经成为了我国今后能源发展的必然选择。国家已经建立了完整的政策和体系，规范煤化工的用煤质量要求。各个企业也积极开展煤炭气化、液化、焦化等方面的资源评价，根据企业的实际情况开展大规模的项目建设，对煤化工技术进行可行性的研究和创新。由此可见，煤化工技术的发展对整个国家的经济发展有着深远影响。

［1］陈元春，金小娟.我国煤化工产业发展状况评述［J］.煤炭工程.2009(05) .

［2］李文秀.浅谈我国煤化工现状及其发展趋势［J］.内蒙古石油化工.2006(10) .

［3］路甬祥.中国制造科技的现状与发展［J］.中国科学基金.2006(05) .

［4］王彦彪，郭晓静.煤化工项目实施环境风险评价的探讨［J］.能源环境保护.2011(05).