浅析我国煤化工程的工艺与应用

焦志强 王相令

（河南心连心化肥有限公司 河南新乡 453731）

浅析我国煤化工程的工艺与应用

焦志强 王相令

（河南心连心化肥有限公司 河南新乡 453731）

随着社会和经济的快速发展，我国的煤化工程项目也在快速地发展中。由于煤化工产业有利于我国国民经济的可持续发展，加上我国丰富的煤炭资源，使得煤化工产业具有良好的发展前景。煤化工技术是一种清洁煤技术，是一种转换的技术，可以形成焦煤、气化、液化等新能源和产品，而且在对煤化工产业输出方面，也有一些不确定性，使得我国在对煤化工工程研究的过程中有很大的难度。本文对我国煤化工程的工艺与相关应用做了简单的分析，介绍了煤化工产业在中国的应用，说明了煤化工产业的重要意义，以及煤化工产业的未来发展趋势。

现状分析；工艺技术；发展趋势

1 我国煤化工产业的发展现状分析

煤化工主要包括煤焦化，液化，气化三大产品链，可以被分为传统煤化工和现代煤化工产业。传统煤化工产业始于20世纪40年代，已经有7、8年的历史，使其成为一项成熟的技术，产品规模比较大，主要包括：焦化，电石，甲醇和化肥。现代煤化工产业始于21世纪初，经过10多年的快速发展，以煤炭为基本形式，可以制烯烃、煤油、天然气以及煤炭等产品。但是这在整个行业来说，还处于发展的初级阶段，面临着很多问题，比如说：投资过热，技术不成熟，不稳定，政策和标准不健全，工艺和技术装备还处于论证完善和升级，产量及产量少等多方面的突出矛盾。

目前，中国已成为世界上最大的煤炭生产国和消费国。大约50%的世界煤化工产品都来源于中国，我国正处于从传统向现代煤化向现代煤化工产业转型，初出茅庐的现代煤化工替代石油为目标。转型的初期，我们国家主要是引进，吸收国外先进技术，专用设备，但现在已经逐渐的转变成了对技术和设备的研发，研发实力不断加强，在使用原有的设备和技术的同时，逐渐的采用先进的煤气化，在现代煤化工行业也开始使用液体气化。

2 煤化工的三个工业化发展层次

在煤炭行业发展所经历的漫长过程中，其主要研究燃料、化工和煤气化的合成。在目前工艺应用的条件下，直接使用能源生产煤制气，作为一种新的工业原料，生产的化工产品有着广泛的应用，合成燃料相关的产品已经能够实现，这是煤化工技术发展的一个重要突破和进展。

煤化学处理步骤包括：合成气从煤制造，重新合成气体的处理，以及深加工的应用程序。在这些煤生产合成气是干燥的粉煤或煤水泥浆的氧化合成的一部分，合成气体的主要工艺包括：合成路线包括氧化合物，烃类和合成醇。它可作为纯化学品、工业产品进行有效的利用，同时，也把它作为在生产过程中的中间产物。此外，所生产的甲醇下游产品对碳氢化合物占了很大的比重，因此大比例醋酸和碳酸二甲酯对整个化工行业的重要意义。

2.1 煤气化的技术

煤气化技术的发展在成熟长时间的包括以下几种形式：壳牌煤气化，道指水煤浆气化，Lursi固定床气化，德士古水煤浆气化技术。壳牌煤气化：气化技术这样相对更干净，适应性强，能够用于发电技术应用的这样一个过程，而这种技术的合成气可以在化工原料应用。这种技术可以选择干煤粉进料，所以其材料的选择范围也更广泛，成本相对较低，煤耗也少。道琼斯水煤浆气化技术：该技术是比较优秀的，可广泛应用于化工行业。气化炉的这种技术由两部分组成，因而具有独特的优势：与其他技术相比，这样的技术，气化的合成条件的详细和平，稳定和可靠的技术，能够在这两个使用普通耐火材料的能耗更低的-stage炉技术之间，选择一个相对较低的投资成本。这项技术对合成氨和甲醇生产方法的应用，而且具有较强的可行性，前景非常乐观。Lursi固定床气化：该方法只能适用于更高的煤的品种，并且只有块煤可以应用。例如：在较大的城市，采用煤气化技术是比较合适的，但是由于废气产生对环境造成很大的影响，严重的影响固定煤浆气化。这种材料是主要用于水煤浆气化技术，我们需要添加一些人工氧，使其在高温下发生一定的氧化反应和一定的压力下，经过气化炉，最终得到的氧气和一氧化碳的合成气。使用这种技术的关键在于组件生产的可靠和安全的有效应用，较高的碳转化率，大部分的煤可以进行灵活的技术操作，对于产生、排出的废物的回收利用也会很大程度的减轻对环境的污染。水煤浆化工技术的发展和现状：水煤浆煤浓度的增加，它有一个相对稳定的状态，是技术问题。在生产过程中所采用的方法主要有：气化炉和水煤浆，但是，他们储存的容量相对来说比较小，且时间比较短，通过进行额外的碳质固体的添加，可以很好的提升煤浓度。近年来，有关的化学过程已投入应用到水煤浆气化的设备，使其操作过程变得相对来说更简单。

2.2 煤气化的方法

干气的应用还处于起步阶段，许多国家一般都将其用于发电。因为近年来，煤的气化方法被广泛使用，这是比较常见的方法是：气流床气化，熔融床气移动床气化和流化床气化炉。国米熔融气化床的方法，其中三种方法都已经实现工业化生产。①气流床气化法：该方法是施加到固体气化之间，应用汽化剂带入粉煤气化炉实现气化。气流可以粉碎屏障使其打开，因此通过浸渍的粘度气化过程，这是该方法的一个重要特征。汽化剂可以选择水和氧气，足以使反应温度保持在反应的一个更高的水平，但是在温度较低的情况下易于出现多种问题，对此出现了后期的Prenflo方法以及Shell加压气化方法。②移动床气化的方法。相对移动的固体床气化法，采用相反的操作原理，通过大气压力来实现，使用大气压力的方法比较简单，但必须依靠块煤，相对来说，其他熔点比较低的煤不适用于这个方法。通过加大压力的方法以及对汽化剂和氧应用的不断改进，大大地提高了煤的适应性。这种方法适用于鲁奇该方法，最终会产生含氧气体甲烷气体高的成分。③流化床气化过程。这种方法需要的煤颗粒尺寸800mm或更少，汽化的选择被用作固化媒体使用，对流化床中的使用，该床的边缘之间的气体分配板的内部的气固流化床具有更好的能力，使接触带浑浊，但具有相当的热量和质量传输效率，所以该组合物的平衡和稳定性是流化床的一个重要特征。

3 煤化工产业未来发展趋势

总体而言，煤化工技术当中存在着相当多的实际问题，如污染大，成本高，运输问题等，并且相互交织着。因此，工程实践和有关它的研究人员要进一步研究和探索，大型煤化工技术，将大型设备设置在距离煤矿较近的地方，建立相应的煤化工技术的企业，降低相应的传输成本，增加企业的经济效益，走可持续发展，经济发展，创新和环保的方式，而不是牺牲环境为代价并且研发新技术。①新技术的应用。高能耗一直是煤化工技术，采用新工艺生产技术研究和创新的生产技术瓶颈，提高生产的生产技术，可靠的保证，实现了高效节能，科学合理的工艺操作，从而节省更多的能源，人力和材料，从而产生较高的经济效益。②突破产能过剩的限制。在实际的实践中，我们知道，只有30%在左二甲醚生产能力煤炭制造成品率左右，煤炭生产制造甲醇产能的产量只有54%，因此，可以利用产能的有效利用，应该更好地扩展容量规划和资源，以使他们能够保证满足市场需求，环保承载的适应能力。煤化工发展之路。③科学规划煤化工发展路径。必须要打开认识的思路，目前国内的煤化工的投资进入到热潮时期，很大程度上受到国际油价的攀升影响，煤化工产业的成本相对较为优势，某些煤化工企业为谋取经济利益获取大量的终端产品。但是这种想法的行业的认识将不利于煤炭清洁生产于心，从而对煤化工行业未来发展产生限制。

[1]沙兴南，杨南星．煤的气化与利用[M]．上海：华东理工大学出版社，2013，9.

[2]曹征俊.中国洁净煤技术[M]．北京：中国物资出版社，2012，11.

[3]陈乐.新型煤化工产业发展规划研究[J].2015，3.

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1004-7344（2016）06-0234-02

2016-2-2

焦志强（1988-），男，助理工程师，本科，毕业于新乡学院，化学工程与工艺专业。

王相令（1987-），男，助理工程师，本科，毕业于华北水利水电大学，工业工程专业。