探析新型煤化工技术的现状及其发展

李会强

身份证号：620105197210111070

探析新型煤化工技术的现状及其发展

李会强

身份证号：620105197210111070

通过煤化工合成各种以石油为原料的化工产品，是化解能源危机、清洁利用煤炭的重要途径。对于缓解当今原油危机具有战略意义。本文概述了煤化工，阐述了新型煤化工技术应用的重要性，对新型煤化工技术的现状及其发展进行了探讨分析。

新型煤化工技术；应用；重要性；现状；发展

一、煤化工的概述

煤化工是指以原煤为原料制备各种化工产品的化工工艺，通过CO和H2进行化学反应制备出各种化工产品。煤化工可分为传统煤化工和新型煤化工。传统的煤化工主要用来发电、炼焦和作为工业燃料以及合成氨、尿素、甲醇、甲醛、乙酸、电石和乙炔衍生物等。新型煤化工包括煤制油、煤制烯烃、煤制乙二醇、煤制天然气和煤制二甲醚。

二、新型煤化工技术应用的重要性

新型煤化工技术应用的重要性主要体现在：（1）保障石油安全。随着城镇化进程的加快以及工业化程度的提高，石油消费快速增长，对外依存度逐年提高，以石油安全为核心的能源安全问题日益成为制约我国经济发展的瓶颈。在加强国内石油生产和节约的同时，必须采取有效的石油替代措施，大力发展煤基替代、生物质替代、天然气替代和电力替代。（2）保护生态环境。新型煤化工有利于减少二氧化硫、氮氧化物、粉尘、有害重金属等污染物的排放，大幅提高煤炭转化效率和产品附加值，更符合煤炭绿色、高效、低碳的利用方向。发展新型煤化工也有利于带动传统煤化工结构调整和优化，低效落后的煤炭利用方式将逐渐淘汰，清洁高效转化的比例将进一步提高。

三、新型煤化工技术的现状分析

1、煤制天然气的技术现状。煤制天然气主要工艺流程为煤气化生产合成气，合成气通过一氧化碳变换和净化后，经过甲烷化反应生产天然气。整个工艺在技术上是成熟的，现在国内外有关学者和公司将研发重心放到了气化技术的革新上。煤制天然气的气化工艺可分为蒸汽-纯氧气化，加氢气化和催化蒸汽气化三种工艺。煤制天然气的另一核心技术是甲烷化工艺。

2、煤制油技术的现状。煤液化技术又称为煤基液体燃料合成技术，按合成工艺的不同，煤制油可以分为煤直接液化燃油和煤间接液化燃油两种。（1）煤直接液化燃油：煤直接液化燃油是指先将煤磨成煤粉，然后通过高温、高压，在催化剂的作用下加氢裂解，转化成液体燃油。目前，国际上已开发出的煤加氢液化工艺有十多种，比较有代表性的有日本的NEDOL工艺、德国的IGOR工艺、美国的HTI工艺。三种工艺中比较成熟可靠的是德国的IGOR工艺，其转化率能达到97%。（2）煤间接液化燃油煤间接液化燃油是指先将煤转化成合成气，然后在一定温度、压力及催化剂的作用下合成生产出的煤油。目前，已经工业化的煤间接液化技术只有南非SASOL的F-T合成技术和荷兰Shell公司SMDS技术。

3、煤制烯烃技术的现状。煤基制烯烃工艺为粉煤在高温、高压条件下气化成主要成分为一氧化碳和氢气的粗合成气，再经过变换及净化工序合成粗甲醇，粗甲醇精制除去水、二甲醚、甲酸甲酯等轻于甲醇的低沸点物质得到精甲醇，最后将精甲醇转化为低碳烯烃。

4、煤制乙二醇的技术现状。煤制乙二醇技术是将煤制成合成气，再以合成气中的一氧化碳和氢气为原料制取乙二醇。目前，我国在世界上已率先实现了煤制乙二醇成套技术的工业化应用。而国外技术未能实现工业化，其原因在于没能获得核心催化剂的关键制备技术和工业一氧化碳深度脱氢净化等系列关键工艺和技术，以及关键单元的技术集成。

5、煤制二甲醚的技术现状。目前工业上应用的主要是甲醇脱水工艺和合成气直接合成二甲醚工艺。甲醇脱水法先由合成气制得甲醇，然后甲醇在固体催化剂作用下脱水制得二甲醚，甲醇脱水法又分为甲醇气相催化脱水法和液相催化脱水法；合成气一步法以合成气为原料，合成甲醇和甲醇脱水反应在同一反应器中完成，同时伴随一氧化碳的变换反应，一步法多采用双功能催化剂。甲醇气相催化脱水法是目前国内外使用最多的二甲醚工业生产方法。合成气一步法合成二甲醚工艺主要有日本NKK公司的液相一步法新工艺、大连化学物理研究所的固相新工艺、美国空气化学品公司浆态床一步法合成二甲醚工艺等。

四、新型煤化工技术的发展

1、推进煤-电-热-化一体化发展。新型煤化工是我国能源技术发展的战略方向，因此需要扭转煤化工项目生产单一产品的单纯煤化工发展模式，着力发展煤-电-化-热一体化，实现煤化工与电力、热力联产和负荷的双向调节。紧密依托于煤炭资源的开发，并与其它能源、化工技术结合，探索煤化工产品、副产物的综合利用，如二氧化碳制绿藻、煤渣制氧化铝、合成油产品综合利用等，形成煤炭—能源化工一体化的新兴产业。

2、以清洁能源产品为主。新型煤化工以生产洁净能源和可替代石油化工产品为主，如汽油、柴油、液化石油气、航空煤油、聚丙烯原料、乙烯原料、电力、替代燃料、热力等，以及煤化工独具优势的特有化工产品，如芳香烃类产品。

3、有序发展煤炭液化，积极发展煤制乙二醇。加快实施具有自主知识产权煤液化技术的大型化。发展大型费-托合成浆态床反应器设计与制造、副产醇类催化氧化处理、合成尾气甲烷转化利用、费-托合成反应热回收利用、费-托合成油精细后加工、新型费-托合成催化剂开发应用与生产以及百万吨级煤间接液化工艺包设计、工程化设计等关键技术问题，进一步降低间接液化装置的单位产品投资、水耗和煤耗，实现大型装置安全稳定长周期运行。积极开发和示范不同工艺路线的煤制乙二醇大型化技术，实现煤制乙二醇生产大型化，解决合成水处理与回用问题，提高乙二醇精馏效率和产品质量。

结束语

新型煤化工技术的发展需要坚持与传统煤化工结构调整相结合，坚持提高效益与节能减排相结合，坚持单项技术发展与系统优化集成相结合，统筹规划，优化布局，推动我国传统煤化工产业升级和结构调整，促进绿色、低碳、高效煤化工的发展，实现绿色发展、循环发展和低碳发展。

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［2］钱伯章，朱建芳.对中国煤制油的冷静思考［J］.炼油技术与工程，2011（7）

［3］吴斌.我国新型煤化工发展现状及前景分析［J］.石油化工技术与经济，2012（05）