煤的基本化工过程与污染特点研究

宗振宇

【摘 要】伴随我国高速发展的工业化进程，使得能源的需求也在逐渐扩大，因为我国目前的石油资源还相对缺乏，所以主要能源还是以煤炭为主。而煤化工产业能够得以发展也源于需求的不断增大，煤化工是以煤作为基本原料，使用科学的技术和方式将其进行分解，进而得到一些能够利用的产品。煤化工的方法有许多，本文依据煤干馏、煤制气、煤制焦这三种方法进行分析，并且通过对于煤化过程的污染和特征进行研究，从而使得人们建立基本的保护环境观念。

【关键词】污染特征；煤化工；探究

煤化工指的是以煤作为基本原料，经过化学加工使得煤转化成固体、液体、气体燃料和化学品的过程[1]。通常包括煤的干馏、液化、气化、电石乙炔化工和焦油加工等。并且在煤化工的过程当中一定会产生一些污染物质，在当前高速发展煤化工产业的同时，人员对于生产煤化工产品所产生的污染问题也非常重视，想要使我国工业产业最终实现可持续性的发展，实现环境的保护，就一定要加强煤化工所产生污染物的控制和治理。

一、煤化工的方法

（一）煤干馏

目前最为常用的方法就是煤干馏，这种化工方法指的是在没有空气时，经过加工煤炭，使得煤炭实现最为科学的分解。其中粗苯、煤焦油、焦炭都是煤干馏所产生的全新物质。能够在此利用这些物质，提升煤炭的使用率。煤在干馏时，在以下这三种情况当中进行温度的控制：低温干馏、中温干馏以及高温干馏[2]。而这三种方法也都各有其优点，比如低温干馏，其回报高、成本小。不需要任何物质的添加，就能够气化煤炭，从而生产出焦油和煤油。但是这种方式一般适合较低低的煤，而这种煤正好符合我国的基本国情。影响煤干馏的因素有许多，这就需要我们一定要提升煤炭的煤化率，確保煤化的质量。同样干馏的方式对于锅炉也有比较高的要求，通常我们是使用立式炉、气流内热式炉以及沸腾床干馏炉。与现代的高新技术进行结合，从而有效调整。

（二）煤制气

煤制气是一个煤化的过程，一般是指以煤作为基本原料，接着经过加压并且气化之后，脱硫提纯所制的的一个含有可燃组分的一种气体。煤制气的过程当中一定要添加一些氢气和氧气，进而辅助制气的工作。并且在制气时，需要确保高温的环境，不断加热锅炉，进而保障全部煤化过程为一个正常供应。基本条件下，跟多气体都会和煤发生反应，而反应的基础条件为高温。制作煤气也是非常复杂的，为此我们一定要加强相关影响因素的研究，对那些不利因素进行控制，使其在整个制气过程中是非常重要的因素。煤气制气时，煤的化学活性和反应性能都会体系出来，为此我们就要加大相关因素的分析力度，进而确保该工作能够顺利展开。当然在煤气制气时还会产生许多污染物质，在这个过程中我们也要有效的解决和控制这些污染物。

（三）煤制焦

煤焦化就是分解、分化煤的整个过程。当然焦化是要求一定条件的，一方面要求在加热的时候把煤放在没有氧气供应并且与空气隔绝的地方进行，释放出化学物质和煤气。该过程要以炼焦作为主要目标，高温炼焦就是其最核心的方法[3]。目前我国在炼焦时，一共有两种方式，分别为机械炼焦和土法炼焦。其中机械炼焦能够使得资源的利用率不断提高，进而提升产量，同时不浪费有效资源；而土法炼焦则是一种较为传统的炼焦方式，伴随不断发展的科学技术，这种方式使用的越来越少，通常都是借助机械进行完成。而在具体应用时，一定要加强相关数据的统计与技术研究。在焦化煤炭的时候共分为焦炭、半焦和结焦这三个过程。此外，只有确保焦化的温度，才能最终使得相关产品的质量得到良好保障。

二、煤化工的污染特点

（一）煤制气工艺

在制气时所产生的肺气基本上都是甲烷、一氧化碳、苯并芘、苯、挥发酚、氨气、硫氧化物、谈氧化物以及小分子的烃类化合物。这些物质如果能够进行良好处理，不但可以利用，还会成为全新的一种资源，为我们循环利用资源提供了方便。在制气时所产生的废水，将其直接进行排放，一定会对水系、土壤以及整个生态系统产生严重的影响。

（二）煤制焦工艺

在煤炭制焦的过程当中一定会产生一些废渣和废气，在我们对污染物进行研究的过程中，在高温加热的时候一定会产生废气，这其中就包括二氧化氮、二氧化碳以及一氧化碳。这些温室气体会对自然的平衡产生严重影响。如果直接将其排放在大气当中或者不能进行有效收集，就会对整个自然环境直接产生影响。煤炭当中的杂质通过高温就会变成废渣，就目前来讲，解决废渣的方法也已经被研究出来，进而实现了资源的再利用。

结束语

我国的煤炭资源已经占据世界的15%，这就决定了我国已经是以煤炭作为主要消费能源的国家[4]。国内发展煤化工的产业有助于缓解中国对于进口原油的依赖程度，使用较为先进的污染控制技术和洁净煤技术，集中的进行处理，能够使得污染物的排放大大减少，与煤炭传统直接燃烧的方式进行比较，能在很大程度上减小污染物对环境的危害程度。尽管如此，煤炭化工依然作为主要的污染源，应该力求将污染程度降到最低，控制资源容量、环境、生态的容量均在可承受的范围之内。还要特别重视三废处理的集成技术和高新技术的发展，尤其是在经济效益、资源的循环利用、生产清洁以及原位减排的方面，建立健全更为量化的评价体系，进而走出一条可持续性发展的产业化途径和技术路线。

参考文献：

[1]袁铁江，胡克林，关宇航等.风电-氢储能与煤化工多能耦合系统及其氢储能子系统的EMR建模[J].高电压技术，2015，41（7）：2156-2164.

[2]胡山鹰，陈定江，金涌等.化学工业绿色发展战略研究：基于化肥和煤化工行业的分析[J].化工学报，2014，（7）：2704-2709.

[3]刘畅，毛战坡，王世岩等.煤化工行业规划水资源论证需水量核定相关问题的探讨——以甘肃省煤化工产业布局规划为例[J].中国水利，2015，（5）：29-32.

[4]现代煤化工有更好技术选择？乙炔法新工艺单位综合效益优势突出[J].中国环境科学，2016，36（4）：1026.