化学技术在煤炭领域的应用

陈晶晶

【摘要】化学技术在煤炭领域的应用主要体现在煤气化、煤液化等方面。通过合理利用这些技术，不仅能有效提高煤炭资源利用效率，还能更好满足整个社会对资源能源的需要，促进经济社会发展。今后应该注重技术创新，推动产业集群化发展，并改善经营模式，提高煤炭资源利用效率，促进化学技术在煤炭领域得到更好应用。实现资源有效利用，降低环境污染的目的，推动经济社会稳定、持续、和谐发展。

【关键词】化学技术；煤炭；煤气化；煤液化

1.引言

煤炭是当今社会使用的最为重要的能源，尽管在满足人们能源利用方面发挥着重要的作用。但是其污染比较严重，带来的环境问题日益让人担忧。随着经济社会发展和人们思想观念更新，可持续发展理念出现并逐渐深入到人们日常生活各个方面。在这样的背景下，采取有效的技术措施，实现煤炭资源有效利用是人们不断追求的目标。而在这些技术措施当中，化学技术是其中之一。煤炭加工、生产领域，通过化学技术的有效利用，实现对煤炭的有效加工，促进煤炭高效洁净燃烧，实现煤炭资源的转化和有效利用。从而有利于降低环境污染，实现对周围环境的有效保护，促进煤炭资源得到更为有效的利用。

2.化学技术在煤炭领域的应用

2.1煤气化技术。

第一、煤炭气化。将煤置于特定设备，利用温度和压力作用，使煤炭的有机物和气化剂发生化学反应，将煤转化为一氧化碳、氢气等可燃气体，满足实际工作需要。

第二、煤制天然气。将煤进行气化，产生合成气，对其进行净化和加工处理，使得甲烷化合成热值大于33.49MJ/m3的代用天然气。2012年赤峰建成40亿立方米煤制天然气项目，应用碎煤加压气化技术、低温甲醇洗技术等，采用煤炭资源为原料，加工煤炭之后形成天然气，并向外地输送天然气。

第三、煤炭地下气化。通过采取有效措施，对地下埋藏的煤层燃烧，注意必须将燃烧控制在合理的范围之内，然后产生煤气，并输出地面，供人们使用，满足对煤炭资源的需要。该技术在我国出现的时间较早，但技术攻关力度不够，创新性不足。经过近些年的技术攻关和发展，2009年内蒙古建成煤炭地下气化项目，实现煤炭地下气化燃烧发电，每天生产煤气约15万立方米。不仅能实现对煤炭资源的有效利用，也为相关研究工作提供平台，必将推动该项技术取得更好的发展与进步。

2.2煤液化技术。

第一、直接液化。主要工艺包括煤炭破碎与干燥、制备煤浆、加氢液化、固液分离、净化、蒸馏、精制等。北京煤炭化学研究所建成煤炭直接液化、油品改质加工实验室。经过多年的研究与努力，进行大量试验之后，筛选出15种适合液化的煤，液化油收率为50%。2008年神华集团煤直接液化工程开始运行，消耗煤炭量3.6万吨，运行303小时，生产油品2.66万吨，煤转化率90.94%，实际吸收率30.14%。2009年第二次运行，连续运行352小时，油收率超过52%，最高负荷85%。这些成果的出现，标志着我国在煤直接液化技术方面取得重大进展，也取得良好效果。

第二、间接液化。间接液化工艺多种多样，包括Sasol工艺、SMDS工艺、Syntroleum技术等。长期以来，山西煤炭化学研究所从事间接液化技术的研究和开发工作，完成了2000噸每年的煤基合成油工业实验。并且随着技术发展和经验总结，之后在山西、内蒙古建设16万吨/年间接液化炼制油项目，例如，神华集团项目为18万吨/年，兖矿集团项目100万吨/年。这对煤炭资源开发和利用产生重要影响。另外经过研究，利用煤炭变为优质清洁柴油技术出现，并逐渐得到应用。

第三、甲醇和二甲醚技术。甲醇是良好的替代燃料，常温为液态，运输方便，使用简单，得到各国的重视。世界最大甲醇生产企业为加拿大的Methanex和日本的三菱瓦斯，2005年两家企业甲醇产量分别为785万吨和373万吨，分别占世界甲醇总产量的16.15%和7.67%。另外俄罗斯、伊朗、巴西等国也十分重视甲醇的加工利用。我国近些年来甲醇产量增长迅速，2006年甲醇产量1610万吨，之后产量呈现迅速增长趋势，每年甲醇产量增长速度超过10%。2010年甲醇产量超过4600万吨，2013年超过5400万吨，主要生产地分布在山东、山西、河南等地。我国对甲醇的研究也取得不断发展，例如，在汽油中掺入5%、15%、25%、85%、100%甲醇用作汽车燃料，相关的研究成果不断出现，并得到推广和应用。研究表明，掺入低比例甲醇，其含量在5%—11%之间，不需要对汽车进行改动，能直接掺入汽油使用，并且环保、节能效果显著，受到各方的关注和普遍赞扬。另外还可以利用甲醇制取二甲醚、甲醛、醋酸等，二甲醚是柴油发动机理想代替燃料，其十六烷值在50—55之间，燃烧效果良好，污染小。甲醇还可以制取甲基叔丁基醚，2006年我国甲基叔丁基醚消费甲醇30万吨，2010年达145万吨，2013年超过180万吨。另外，还可以利用甲醇生产甲醛，2009年生产甲醛需求甲醇140万吨，在工程材料、塑料、涂料等得到广泛应用。

3.化学技术在煤炭领域的应用意义

随着技术的发展和进步，化学技术在煤炭领域得到应用。煤炭开发过程中，可以采用不同技术对煤层进行处理，针对不同质量的煤层，可以采用不同技术处理，促进开展工作顺利进行。同时对副产煤气、燃烧灰渣等废物，也要做好全面收集和利用工作，实现对煤炭资源的有效利用。另外还可以缓解石油供应紧张局面，促进煤炭资源优化配置，推动企业发展和进步。同时煤炭资源开发中通过有效利用化学技术，可以带动资源加工业、设备生产业、煤炭开采业、装备制造业、煤炭运输业的发展，为当地人们创造更多的就业机会，充分发挥人力资源优势，促进社会的和谐与稳定。

4.化学技术在煤炭领域的应用展望

在煤炭领域应用化学技术具有重要意义，今后为促进化学技术得到更为有效的利用，更好满足整个社会对煤炭资源的需要，还应该结合具体情况采取相应的创新和完善对策。例如，重视新技术、新工艺的应用，优化煤炭生产和加工工艺，推动煤炭企业生产效率提高，取得更好的效益。加强煤化工企业间的交流，建立现代信息技术交流平台，推动煤炭现代化生产顺利进行，实现煤炭企业的高效化生产。同时要搭建集约型平台，加强煤炭企业之间的配合，节约生产成本，推动煤炭生产、加工企业集群化发展，实现企业的有效协调和密切配合，降低煤炭加工成本，促进煤炭企业快速、高质量发展。此外，还应该改善煤炭企业经营模式，提高企业经济效益，降低环境污染问题，实现对污染物的有效防治和控制，落实可持续发展理念。

5.结束语

综上所述，化学技术在煤炭领域的应用具有重要作用。能降低环境污染，实现对周围环境的有效保护，促进资源能源利用效率提高。对实现清洁生产，减少二氧化碳排放量也具有重要作用。因此，今后在煤炭生产和加工领域，应该重视化学技术应用，并注重技术创新，实现高效化生产，推动企业集群化发展。从而促进化学技术在煤炭领域得到更为有效的利用，更好满足整个社会和人们日常生活对煤炭资源的需求，推动经济社会可持续发展。

参考文献

[1]赖寒.有机化学在煤炭行业的发展及应用[J].煤炭技术，2012（8），8-9.

[2]张东晨.绿色化学与煤炭生物脱硫[J].煤炭技术，2013（3），49-50.