浅谈国内煤化工技术的现状和发展方向

夏东进

摘   要：煤炭作为世界上储量最丰富的资源，煤经过煤化工技术能加工成液体、固体和气体燃料，也能生产各种化工反应所需的化工原材料，煤化工的发展能媲美石油化工和天然气发展。在我国，煤化工行业占据比较重要的地位，推动我国经济水平大力发展。煤化工技术是将原料煤变为与人们生活息息相关的必需品。本文介绍了煤化工在国内的发展现状，阐述了煤焦化、煤气化和煤炭化的技术现状及未来发展方向。并结合国内情况，提出了现代煤化工的发展方向。

关键词：煤化工  煤焦化  煤气化  煤液化

中图分类号：TD78                                  文献标识码：A                       文章编号：1674-098X（2020）01（b）-0039-02

根据煤化工的进展情况，国内将煤化工行业分为传统煤化工和现代煤化工。最初的煤化工由于生产技术比较落后，不能充分利用煤炭，以至于产生大量废渣废气，严重污染环境，出现雾霾等情况。随着经济发展，人们对生活环境需求的提高，希望能通过一定的手段能改进煤化工的发展技术，从而改善生活环境。新型煤化工的发展正是为响应时代发展因应而生。将来的煤化工方向应是清洁生产，向着煤制油、煤制新型材料的方向发展。

1  煤化工技术现状

传统煤化工主要是指利用煤经过一定的加工制备农业化肥、焦炭、合成氨等领域，国内煤化工产品的产量位居世界前列。但是由于我国社会对煤依赖度较高，大规模发展煤化工企业，而煤化工加工工艺技术水平比较落后，产生的废气废渣无相应的环保处理措施和回收再利用的加工设备，以至于造成大量的资源浪费，环境污染严重，严重影响人们的生活。随着国内科学技术和经济水平的发展，国家出台了相关环保法律法规，大力整治环境污染，比如规划专门的化工园区，特别是在长江沿线整体搬迁煤化工厂到化工园区，形成煤化工产品直接进入下一工厂，煤化工技术也随之提高，部分落后产能退出，传统煤化工行业慢慢开始恢复。

1.1 煤焦化技术现状

煤炭经高温干馏的工艺过程后，产生煤焦油、煤气和焦炭，此工艺路线称为煤焦化。煤焦化的副产物比较多，经回收以后可以作为化学产品使用。例如煤焦油作为一种油性液体，含有多种化工原材料苯、蒽、酚等，大量用于制备医药中间体、农药中间体、炸药和染料等有机物。煤气可以用作生活燃气或作为化工原材料。焦炭可以用作炼铁工业，还是制备电石和二极管的原材料。煤焦化随着科技技术的大力发展，煤焦化技术发展趋势也是向着环保、低成本、低能耗、高效率的方面发展。

自20世纪初期以来，随着经济发展，钢铁行业的需求量加大，带动了煤焦化行业的快速前进。从而出现了煤焦化产品产能过剩、环境污染严重、浪费煤原料，恶性竞争等问题。2016年，国家颁布了一系列关于焦化行业的文件，要求大规模治理京津冀和长三角地区的环境污染，采取区域性根据钢产量来定焦炭产量，提高煤炭转化率等措施，淘汰了一大批生产技术落后的煤焦化小企业，环境污染问题有所改善。为进一步改善环保问题和提高煤炭的经济价值，在现阶段的煤焦化技术发展中，主要是通过改造现有焦化炉和新建现代化的焦化炉，如对现有焦化炉加建废水处理系统，脱硫脱硝尾气处理系统等，新建焦炉采用大型顶装焦炉等。在对设备进行改造时，开发新的煤焦化工艺，比较先进的煤焦化工艺有捣固炼焦技术等[1]。

1.2 煤液化技术现状

煤液化是将煤炭在一定温度压力的条件下转化生成化工原材料或者化工产品的煤技术路线，加工过程和产品都属于比较干净的工艺路线。煤液化根据化学反应的路线不同，可分为直接液化反应和间接液化反应。

煤直接液化是在高温高压的条件直接加氢液化形成油品。德国是最早开发煤液化技术的，随后美国、日本、加拿大等国家也相继发展煤液化技术。目前，国内外煤直接液化的技術方法主要有氢煤法、日本NEDOL NEDOL 液化工艺、供氢溶剂法、联合加工法和英国HTI液化工艺。煤间接液化和煤直接液化的相同点都是以煤为原料，形成产品，不同点是直接法是煤气化直接成产品，而间接法是气化后再在催化剂的作用下生成烃类、醇类等物质。间接法的生产技术工艺虽然比较落后，但是它的产品多，仍有很大的发展空间。煤间接液化的技术手段主要有SMDS 技术、MTG 合成技术、费托合成法、萨索尔公司的煤间接液化工艺、低温煤间接液化[2]。

煤液化技术的未来发展方向主要从开发新型高效的催化剂、新型溶剂和扩大间接液化技术的应用领域等。经过几十年发展，煤液化技术得工艺路线和环保也越来越成熟，产品也更完善。

1.3 煤气化技术现状

煤气化是在高温高压或常压的条件下，在气化剂的作用下，生成气体产物。煤气化的产品主要有氨和甲醇。目前，在国内，煤气化的技术种类主要有三大类，第一类是固定床煤气化技术，主要包括鲁奇炉、间歇固定床气化炉和鲁奇改进气化炉，三种气化炉各有优缺点。鲁奇炉反应温度高，效率高，但是好氧低;间歇固定气化炉操作简单，技术落后，污染重;改进鲁奇炉效果最好。第二类是气流床煤气化技术，此种技术指标都比较好，污染小，气化效率高，但是要求工艺技术水平高。第三种是流化床煤气化技术，此种技术可以用在劣质煤的煤气化中，但是气化率和转化率都不高。煤炭气化未来发展理念应是高效、环保、高产量、低能耗，长期看，开发煤气化的清洁能源也是必不可少的。在煤气化的过程中，还可以通过改变探测仪器和研发新的工艺路线等提高煤化工气化产业[3]。

1.4 新型煤化工

现代煤化工（又称为新型煤化工）是指以煤为主要原料，采用比较安全环保的工艺技术对煤进行加工，生产污染小的染料和化学工业品行业中的基础原材料。现代煤化工的转型发展方向主要是利用煤制油和烯烃，煤制乙二醇和煤制气等。现代煤化工的改进策略主要是依据国家政策和地区优势，改变原有落后设备和落后工艺，实现煤化工的可持续发展。从2008年神华煤炭直接液化建成到现在，已经有10年时间，在这期间煤化工行业的发展又取得了非常傲人的成绩，攻破了一大批技术难题。包括煤气化技术工艺、煤制油的直接工艺和间接工艺、大型煤制甲醇工艺技术等技术工艺难题，还研发出了一大批大型设备用于煤化工生产，提高了煤化工的产能、降低了能耗和提高了媒转化率。国内现代化煤化工技术的在清洁高效方面取得了重大突破，技术水平以达到世界先进国家的技术水平。现代煤化工的发展要依据相关国家政策导向，统筹规划，充分发挥地域特点优势，注重人才引进，合理规划开发煤化工产业链。在发展技术工艺时，要开发污染小，产品质量纯，技术路线安全可靠，研发专门的废水废渣处理工艺，或者是将废水废渣充分利用形成产品。注重对能源的充分利用，提高煤化工产业链的高效率，减少环境污染。

2  结语

随着对煤炭资源的不断开掘和开发，煤炭储量正在逐渐减少，如果我们不能充分发挥煤炭资源的利用率，我们将会面临比较严重的能源危机。因此在煤化工的发展过程中，我们要不断开发高效低污染、高利用率、高转化率、高安全性的煤化工工艺技术路线，而且还要符合国家可持续发展的战略路线，在人们的不断努力下，煤化工正向着我们希望的方向发展。综上所述，促进煤化工的发展，需要人们的努力，要根據国家政策不断调整煤化工产业链，促进产业链的升级，减少环境污染，才能使煤化工行业蓬勃发展。在解决环保问题的基础上加快煤化工技术的高效能发展能拉动国民经济的飞速发展。

参考文献

[1] 李颖.煤化工产业的发展与环境资源约束探讨[J].当代化工研究，2018（7）：26-27.

[2] 郭凯.煤化工产业的发展与环境资源约束探讨[J].当代化工研究，2017（10）：68-69.

[3] 王俊理.煤化工技术现状及发展趋势研究[J].世界有色金属，2017（1）：20-21.