煤化工技术的发展与新型煤化工技术探究

【摘 要】随着时代科学技术的高速发展，人们生活水平的提高，能源已经占据了很重要的位置，甚至影响到国家的世界地位。煤炭能源是目前我国能源中占主导的地位的能源之一，如何提高煤炭的使用率是当务之急。改进现有的技术，优化能源结构，新的科学和技术的发展将使得我国的能源发展早日走上可持续发展的道路。

【关键词】煤化工；技术发展；新型煤化工技术；能源

煤炭资源是世界上储存量最丰富的能源，同时也是非常重要的化工原料。随着社会经济的飞速发展，社会对它的需求量越来越大，但是其对环境所造成的污染也越发严重，如雾霾等，已经造成人们出行的困难。因此，响应国家对保护环境的号召，及时调整资源结构，发展新型煤化工技术具有十分重大的意义。

1煤化工技术的发展

1.1煤气化

煤炭借助相关的化学试剂在高温加热下产生化学反应将固态的煤炭转化为不同的气体的混合物，例如碳氢化合物、水蒸气和二氧化碳等气化剂都可以与煤炭发生相应的碳反应。另外，煤炭经过热分解后的气态物，例如：烃类、水蒸气和二氧化碳等也能够和热碳发生化学反应。采取不同的气化方法，将煤炭的性质和除了气化的其他外在条件等进行一定的改变，所得到的气体成分也是不尽相同的。依照不同的煤气炉内的不同特点，可以把煤气炉从下到上分为氢化带、还原带、干馏带、干燥带和灰层。在干燥带和干馏带中，煤炭是会回到高温加热，从而放出水分并将水分蒸发掉。剩下的物质就是焦炭在氧化反应中所得到的产物。通过气化后的产物是粗煤气，经过净化加工后，就能到各种化学品。

1.2煤焦化

煤焦化也就是煤干馏，是将煤炭与空气隔离开，再加上强热得外在条件，进行分解的过程。煤化工包含了一次、二次化学加工和深度化化学加工的过程，所产生的产品有气化产品、液化产品、焦化产品以及合成气化工产品、电石乙炔和焦油化工产品等。这些化工产品在与人们生活息息相关的工农业等行业内被广泛的使用，其中许多产品都必不可少的。

1.3煤液化

煤液化是将煤炭中的有机物分解为流质产物的过程，使得可以利用所得到的流质的碳氢化合物取代石油和相关的制品。煤液化涵括了直接液化和间接液化两种技术，具有广阔的发展前景，提高了相关的工艺和技术的水准，将引领新型煤化工和相关产业的重大转变。

直接液化：这项技术在1913年就被德国的科学家发明出来了。在熔剂和高温的作用下，使得气态氢和煤炭进行反应，通过这个反应就提高煤炭的氢含量，最后生产出液体。在1927年，这项技术被科学家改进，将硫化钨和硫化铜作为催化剂时，液化过程被分为了互相加氢和气相加氢两个阶段，并开始建设大型的煤炭直接液化厂，随着科技的进步，目前出现了许多没直接液化的企业。

间接液化：在1923年间接液化的方法问世了，煤炭作为原料，通过气化合成出CO2+H2，并把这种气作为原料，在使用催化剂，合成出液态的烃类。

由于能源危机的影响，世界上的国家都开始重视煤炭直接液化技术的发展，许多科研机构加紧了对其的开发研究，开发出了多种工艺技术，现在最常见的是：供氢溶剂法（EDS）、溶剂精制煤工艺（SRC）、氢煤法（H-Coal）等。

2新兴的煤化工技术

2.1利用煤提炼出甲醇及各种化工产品

现在天然气是生产甲醇的主要材料，但是我国的煤碳储存远远大于天然气和石油的储存量，因此很长时间内是利用煤炭作为生产甲醇的主要原料。甲醇同样也是重要的化工原料，通过羟基化后还可以制取出的是，醋酸、草酸、甲酸以及醋酸酐等多种化工产品。

2.2煤气化技术

煤气化技术所使用的炉子大部分都是鲁奇、壳牌和德士古等炉型，我国都引进过上面所提及的几种炉型并且成功的生产合成化工产品。这种技术采用了多组分的催化剂，经过化学合成，生产出了包含约占40%的甲醇和约占60%异丁醇的混合物，以生产的异丁醇经过脱水处理制取异丁烯，于此同时，所合成气也可以制成甲基叔丁基醚，这种新型的技术就是用煤炭以及天然气作为原料，从而制成高辛烷值的添加剂。

2.3利用煤合成各类烃类物

经过科学奖多年的刻苦研究，我国中科院的相关技术得到了很大的提升，已经领先于世界水平，逐渐实现可把甲醇裂解，从中制取出烯烃的科学技术。制出烯烃的成功率达到了百分之一百，但是其选择性只有百分之八十五到百分之九十，这项技术中还存在着一些得无法解决，从而影响了整个过程中生产出的产品的纯度和产量。因此，还需要花费些时间对这项技术进行改进。例如，利用Pd催化原料，草酸可以由亚硝酸和甲醇反应形成，这项技术提供新的草酸合成技术。还有一些公司把CO和甲醇在乙烷等催化剂的作用下，进行加压产生羟基化反应，最终得到甲酸甲酯（HCOOCH3）。

3 结束语

伴随着世界的发展，经济的进步，人们消耗了大量的能源满足日常的生活需要。煤炭作为世界上储存量最多的化石能源，关系到生活的方方面面，因此，对煤化工技术的研究、提高是必然的。新兴的煤化工技术和产品具有较好的发展前景，同时也可以解决化石产品的无法满足日常需求的问题。由此可见，对煤化工技术的改革已经是迫在眉睫，同时也可以很好的经济效益，使得我国能源匮乏能够得到很好的解决，促进我国建立资源节约型、环境保护型社会。

参考文献：

[1]李秀峰.新型煤化工技术和经济竞争力分析[J].山西化工，2012，32（2）：49-51，57

[2]黄云兵.新型煤化工技术进展[J].企业科技与发展，2009，（12）：31-33

[3]李哲.煤化工技术的发展与新型煤化工技术探讨[J].科技创新与应用，2013，（21）：104-104

作者简介：

林杉杉（1987.07～）女，山东人，大学本科，包头轻工职业技术学院任教，研究方向：应用化工技术。