煤炭化工清洁生产技术研究

宿长霞，梁相京，李峰(华鲁恒升化工股份有限公司，山东 德州 253000)

1 煤炭化工清洁生产技术的重要意义

研究煤炭化工清洁生产技术，可以进一步优化改进现有的煤化工产品生产设备，提高产品的生产效率，提高煤炭的利用率，同时还能提升煤化工企业的生产、管理能力。煤炭深埋在地底，采集挖掘难度较大，煤炭加工技术较为复杂，因此也限制着煤化工企业的发展。所以研究煤炭化工清洁生产技术对于煤化工企业升级改造至关重要。清洁生产技术是在生产过程中就起到降低污染、操作也简洁方便的技术。煤化工企业在生产过程中使用清洁生产技术能够提高资源的利用率，减少资源的浪费，不仅能够降低化工产品的生产成本，还可以降低煤炭的开采成本。除此之外，煤化工企业还可以利用清洁生产技术，将生产化工产品产生的废弃物质进行二次处理，保证废弃物达到环保排放标准后再排放[1]。

2 煤炭化工生产概述

2.1 煤炭化工生产范围

煤炭化工行业应用广泛，生产的产品众多，目前应用范围最广的生产技术和生产的产品类型主要有五种：第一种是炼焦，生产的产品有治金炭、乙炔化学品等的焦炭，沥青、炭素制品的煤焦油以及苯、煤气和硫、氨气等焦炉煤气，应用范围较大；第二种是气化，主要产品是净化后的煤气、合成氨、甲醇合成、燃料气；第三种是液化，工艺分为直接和间接，产品主要是液化燃料还有人造石油；第四种是低温干馏技术，使用这种技术能生产低温煤焦油、煤气燃料还有无烟燃料；第五种产品是活性炭。

2.2 清洁生产

2.2.1 概述清洁生产

清洁生产技术顾名思义就是使用先进的生产设备和制造工艺，利用清洁的能源和生产原料进行生产的技术。在生产过程中不断优化设计、提高管理水平等，在生产环节就开始减少污染物质的产生，做到从源头阻止污染，同时提高生产原料的利用率，除了生产时注意清洁生产，在二次加工或者运输过程中也要避免产生污染，最大限度地减少对环境的破坏。

2.2.2 清洁生产表现方面

研究清洁生产技术对煤炭化工企业至关重要，不仅能够减少生产对环境的污染，响应国家的低碳环保政策，还可以从根本上优化提升煤炭化工行业的发展。清洁生产技术主要包括三个方面，清洁能源、清洁生产的过程、清洁生产的产品。文章主要讨论的问题就是如何进行清洁生产，有哪些清洁生产技术可以在生产过程中帮助企业有效减少废弃物质的排放，从而实现保护环境的目标。

3 煤炭化工清洁生产技术研究

3.1 清洁选洗技术

第一，使用粗煤泥分选系统。通常而言，分选效果随着原煤粒级的变小而提高，所以在具体生产过程中，需要合理设置粗煤泥分选系统，其主要是由LLL1 030×550煤泥离心机、ISB智能振网弧形筛以及CSS3.0干扰床分选机等构成，可以有效降低介质的损耗数量，确保精煤生产效率。第二，煤泥分级浮选技术。将分级旋流器运用到了分级浮选工作当中，分级完毕后采取对应方法来处置相应粒级的煤泥。例如粒级在0.125 mm粒级的煤泥采取的是新型旋流微泡浮选柱；粒级为0.4～0.125 mm的煤泥需要选用机械搅拌式浮选机。在分级浮选过程中结合具体粒级煤泥采用相应的处理方法可以提高各类粒级煤泥分选进度，确保浮选精煤的品质，让其可以与煤泥的特点相适应。而且在某种程度上来说还能够将浮选油耗减少。第三，改造与升级煤泥水处理系统。将沉降过滤离心设备加设于选洗厂的生产环节，对于煤泥粒级在0.25 mm以下的情况，在经过浓缩机沉淀浓缩后，利用尾煤压滤干燥系统予以处置，随后方可当做型煤用于销售。第四，积极运用节能设备。在煤炭化工生产过程中需要及时更换老旧生产设备，积极运用科技技术含量较高、节能效果较为显著的设备，用以达到减小装机容量，减小设备电能消耗的目的。而且通过及时更换老旧设备能够有利于设备维护成本以及物力、人力成本的降低[2]。

3.2 废气处理

生产过程中产生的废气主要有粉尘颗粒物、烟气烟尘、异味气体、有毒有害气体，废气的危害程度较高，因此要使用有效的处理手段进行治理。

3.2.1 活性炭吸附处理

近年来，随着社会科学技术的进步，一种最有效的回收利用清洁废气的方法被研究成功，其主要的原理是使用新型的活性碳纤维作为吸附剂，用以吸附废气，这种方法称为活性炭吸附处理法。新型的活性碳纤维和以往使用的活性炭不同，优点明显，新型材料表面积较大因此能够有效吸附的面积较大，吸附的废气较多；新型材料能够快速吸附废气，排出废气速度也快，消耗的能量低，能够重复使用；新型材料耐用，使用年限长；同时新型材料的形状多种多样，应用范围广，吸附气体的浓度范围也较大。

3.2.2 光氧催化技术

废气处理的方法还有光氧催化技术，主要是借助光进行化学反应。光化学反应的原理是利用分子吸收特定波长的电磁辐射，受到辐射的分子应激产生分子激发状态，继而形成新的物质，或衍变成能够引起热反应的辅助类中间物质。光氧催化技术的本质和废气燃烧处理的本质相同，主要是利用分子吸收能量然后裂解氧化最终变成简单的物质，但是光解时产生反应是在常温下进行，所以这个技术也被称为“冷燃烧”技术，主要应用在炼油、炼焦、煤气等生产中。

3.3 废水处理

3.3.1 膜分离法

膜分离法的主要工作原理是由于膜的孔径不同，可以选择性的透过物质，所以能够分离废水中不同的有机物，使废水中有机物的含量下降，以此达到废水处理的目的。使用膜分离法处理的水能够回收重复使用的几率较高，提高了废水的循环使用率。因此膜分离法在社会上被广泛应用在煤化工行业、制药行业、石油化工行业。

3.3.2 萃取法

废水处理时常用的萃取方法主要有两种，一种是液萃取，另一种是超临界萃取。废水萃取方法的原理是通过提取冷凝液中的高浓度酚，然后通过高温蒸馏的方法回收酚油，这样可以极大地降低废水中的酚浓度，一般使用的萃取剂是柴油、煤焦油等烃类油。

3.3.3 微电解技术

微电解技术别名内电解法，是一种能够处理高浓度有机废水的技术。该技术的工作原理是没有任何通电行为下，单纯利用铁和碳颗粒间的电位差形成的无数个细微原电池，所以在废水中加入微电解材料，利用其自身产生的电位差来形成电解处理，以此降解废水中的污染物质。微电解技术的原理是利用电化学、物理方法吸附废水中的有机物。这个技术应用的范围较为广泛、成本较低、操作简单，并且不需要使用电能。该技术进行高难度的废水处理，还可以提高废水的重复利用率。

3.4 废物处理

3.4.1 煤矸石回收再利用

矸石有不同的种类，除了岩巷掘进产生的矸石，煤矸石是还能够进行回收利用的燃料，其内里存在少量的炭质成分，能够燃烧。煤矸石可以制成煤矸石砖，是使用煤矸石制作而成的，煤矸石占石砖成分的八成以上，有些是没有添加其他物质都以煤矸石制作，有些是添加少量黏土制作而成。煤矸石砖制作时主要由煤矸石烧制而成，不需要额外使用燃料。

3.4.2 粉煤回收再利用

粉煤灰里还存在许多没有燃烧的炭粒，所以可以使用粉煤灰作为燃烧的配料。粉煤灰还可以添加进砂浆中代替传统砂浆的部分原料，优化改善砂浆的功能。微细粉煤灰可以提高黏性、密实度，还能够替代水泥、石灰膏的部分功能。粉煤灰由于形态的原因，面积较大，可以作为吸附剂，有助于吸附物质中的有害物质。粉煤灰中炭粒也具有极佳的吸附功能，可以作为吸附工业废水中的吸附剂使用。

3.4.3 煤炭固体废物处理

固体废物长久使用的处理方法是填埋法，可以处理各种形状的废物。全球大部分国家目前使用的固体废物处理方法还是填埋法。但是随着城市的发展、科学技术的进步，填埋法也在不断优化，不同于以往的简单填埋，主要注重先对固体废物进行“屏蔽隔离”。

4 有效推广煤炭化工清洁生产技术的策略

4.1 积极宣传清洁生产技术

在进行宣传过程中，政府应当要注重做好清洁生产运行规程以及审批等基础及时的讲解，确保各个行业的企业都能够正确认识到相应的清洁生产项目规则，并掌握清洁生产项目的基础知识以及生产规程，从而实现企业运营风险的减小以及经济效益的增加。有鉴于目前市面上清洁生产项目存在较大发展空间，政府需要有效出台相应优惠政策来提供支撑，如能够由土地、产业等方面政策来提供鼓励，推动清洁生产技术的有效普及与发展。不仅如此，政府还需积极构建起完善的煤炭清洁生产产业链调节制度，由开采、加工以及运用等各个环节来实施调控，明确煤炭行业的清洁生产发展规划，进行统筹规划。并且需要与国情相联系来设置煤炭资源分布以及消费的格局，联系经济以及环境来推动煤炭行业的健康发展。

4.2 积极改善区域以及煤炭产业机构

煤炭企业在生产产品过程中通常都需要结合具体市场需求来开展，这样才能保证实际生产所得产品具有较高的转化率，且不会对环境产生过多污染，推动企业的良性发展。不仅如此，煤炭企业还应当要能够重复利用资源，在对煤炭资源进行开发与利用过程中，要求能够积极使用省料、节能策略，做好匮乏资源消耗量的把控工作。所以需要能够将清洁生产技术应用到洗选工作当中，同时结合具体情况来优化产品配方，最大限度降低生产排放量以及能耗，帮助企业提高其经济效益，给煤炭企业更好的发展奠定良好的基础。

5 结语

总而言之，煤炭化工产品在进行生产时会产生不同形态、不同种类的废弃物品，如果未经处理排放出来会严重危害环境与人民的健康。文章对废弃物的处理方法进行了详细介绍，有助于煤化工企业更好地进行煤化工产品的生产，提高能源的使用率，同时能够科学地处理生产过程中产生的废弃物，促进煤炭化工企业的绿色健康可持续发展。