浅析煤化工工艺与设备的关键技术

李志宇

（神东天隆集团股份有限公司，内蒙古 鄂尔多斯 017200）

在国内社会经济发展速度持续加快之际，煤炭资源起到的促进作用是非常大的。这里需要指出的是，煤炭资源的应用会对环境造成一定程度破坏，而且其实际利用率也是较低的，除此以外，我国的能源格局依然呈现出贫油富煤特征，这就要求将煤炭资源的作用充分发挥出来，而达成这个目标的主要途径就是要将煤化工工艺、设备加以合理应用。

1 煤化工技术发展状况

我国对工业发展的重视程度是非常高的，而在整个发展的进程中，煤炭资源起到的作用非常明显。在进入到新世纪后，石油、天然气等资源的需求量持续增加，煤炭资源则大幅减少，这对我国经济造成的影响是较大的，为了缓解油价攀升带来的压力能够减轻，应该要寻找到切实可行的措施来对煤炭资源加以充分利用。而要保证这个目标能够顺利达成，除了要寻找到更为适合的理论，同时要将煤化工技术、设备加以合理运用，如此方可使得煤炭资源的利用价值真正展现出来，而且其对环境造成的污染也会降低很多。和域外先进国家进行比较可知，国内的煤化工工艺显得较为陈旧，技术、设备的落后距离是较大的，只能够从西方国家引进。众所周知，煤气化属于热化学反应，主要原料选用的是煤炭，催化剂为水蒸气、氧气，高温作用会使得支架受到影响，使得煤炭当中的可燃部分能够顺利转变为可燃气体。从当下的使用的煤化工气化工艺来看，常见的包括GE水煤浆加压气化技术、GSP干煤粉加压气化技术等，在进行生产的过程中，可依据实际需要来进行合理选择，如此可以保证产生的经济效益更为理想。这里需要指出的是，不同技术的性能、特点是存在差异的，因而要对煤田产煤的实际情况有清晰的认知，确保技术应用是最为合理的。

2 煤化工工艺流程概述

在我国煤化工行业的发展速度是较快的，相关企业选择可行的化学工艺来对煤炭资源加以二次加工，进而使得市场所需的化工原料能够得到满足。煤化工技术、设备更为成熟后，对其加以利用可以使得原料合成反应顺利达成，然而从煤化工行业发展现状予以分析可知，工艺流程是较为复杂的，这就要求相关企业必须要将改革创新做到位。对于煤化工企业来说，应该要依据既定的工艺流程对原料进行合成，煤制合成气的预加工、深加工均要做到位，加工的过程中应该要相对粉煤原料予以干燥处理，并将氧化操作做到位，这样可以使得煤粉能够在设备当中实现氧化反应，如此就可获得合成气体，接下来要对其展开进一步加工，如此就可得到碳氧化合物。在此之后还要进行深度加工，将催化剂加以利用，如此就可使得煤化工产品的生产顺利达成。

3 煤化工气化工艺技术

3.1 煤气化方法

对于煤化工行业来说，煤气化工艺方法的应用是较为普遍的。从当下的煤气化工艺技术来看，常见的共有三类，即移动床气化、气流床气化、流化床气化。在对移动床气化予以实际应用时，也就是通过压力来实现气化目的，正常加压就是确保煤炭气化能够一直保持在合适的温度范围内，继而在压力作用下实现气化。煤化工加压则不同，也就是针对正常压力下的气化工艺予以创新，将氧气、水蒸气加以合理应用，媒体原料的熔点即使较低也能够实现气化目的。流化床气化有一定的针对性，煤炭颗粒的直径在8cm以下时可以采用方法，由于其是较为轻巧的，因而在气流的作用下能够形成流化床，对催化剂加以利用就可实现催化反应。此种工艺方法呈现出一定的复杂性，然而获得的煤炭化合物却是具有较高质量的。

3.2 煤气化技术

对煤气化工艺予以分析可知，其在各方面的应用效果是较为理想的，从当下的实际情况来看，技术类型是较多的，因而要依据实际需要来选择最为合适的技术。Texaco水煤浆加压气化技术的应用是较为常见的，对煤炭、水进行融合之后置入氧化炉中，通过化学反应就可获得一氧化碳、氢气，利用此项工艺可以使得煤炭转化效率大幅提升，安全性也会得到保证，更为重要的是，对此项工艺加以应用还可使得废气、废水、废渣能够有效处理，对环境并不会造成严重破坏。此外，Dow水煤浆加压气化技术也得到普遍应用，其工艺流程并不复杂，在对Dow气化炉加以应用时，先要将其一分为二，并将适量的煤炭放入其中，这样就可使得化学反应顺利达成。此种工艺有自身的优势，能耗可以控制在较小的范围内，操作人员所要承担的工作压力也会明显减轻，然而问题也是存在的，尤其是合成物是相对较少的。

3.3 水煤浆加压气化技术

在对水煤浆加压设备加以应用时，也就是要将水、煤炭放入到设备当中就可产生反应，在催化剂的辅助下就能够确保化合物能够顺利生成。这里需要指出的是，煤炭原料中存在的杂质必须要进行处理，如此可以使得燃烧率大幅提升，带来的污染也就明显降低。我国拥有的煤炭资源是较为丰富的，对水煤浆技术加以充分利用可以使得石油用量大幅减少，而要保证能源节约目的切实达成，应该要针对水煤浆加压技术予以创新，如此方可使得化合物中含有的烯烃、甲醇、合成氨等和石油含量相近。对于煤化工企业来说，已经从煤炭质地出发，将合成公式、参数等予以明确，如此就可使得技术操作更加的简单，进而在更大的范围中得到应用。

3.4 常压固定床富氧连续气化技术

进行煤化工生产时，常压固定床设备的应用是较为常见的。煤原料的粒径较小的话，就可对富氧连续气化技术加以运用，生产的整体效率会得到明显提升，而且成本可以控制在较小的范围内，更为重要的是，环境保护目标也可切实达成。

4 煤化工气化工艺与设备关键技术要点分析

4.1 设备关键技术要点分析

在对煤炭化工设备予以实际运用时，应该要对关键技术加以重视，具体来说，首先是要确保气化设备具有的适应能力大幅提升，煤种的灰熔点、黏度虽然存在区别，均能够达成气化目的；其次是要将气化设备具有的处理能力予以提高，针对气化机理展开深入研究，使得设备结构更为合理；再次是对气化加压工艺予以科学运用，如此可以使得能源浪费现象可以切实避免，气化强度也会有明显提升，带出物受损量也可控制在较小的范围中；最后是要确保对环境造成的破坏大幅降低，进而使得环境保护目的能够切实达成。

4.2 气化设备选择要点分析

对气化设备进行选择的过程中，要对厂房、生产的实际规模加以考虑，如果气化设备规模过小的话，生产需求就难以满足，而规模过大的话，生产运营就会更加困难，企业所要蒙受的经济损失也大幅增加。从国内煤化工企业的现状来看，气化炉规模通常是在1000t/d左右，如此可以保证生产作业能够有序展开，而且生产经营的实际效果也会更加理想。

4.3 设备设施检验要点分析

为了使得煤化工气化设备的作用能够充分发挥出来，相关人员必须对设备质量加以控制，钢材必须要满足实际需要，同时要做好性能检测工作，保证汽化设备能够符合行业标准。另外来说，钢材产品性能书当中应该要将所有的注意事项清晰标注出来，并针对技术要求予以核对，确保不会出现任何问题。这里需要指出的是，工作人员也必须要对钢材需求有切实的了解，在进行检查的过程中将钢材表面作为关注的重点，是否存在裂缝、褶皱、疤痕等要加以重视，如果钢材已经出现划痕、锈蚀的话，必须要依据现行规定做出准确的判断，如果有必要的话，则应该直接更换。

5 现代煤化工相关技术存在的问题

5.1 技术安全性得不到保障

在对事物进行分析时，不可只关注表面，更为重要的是将隐藏于其后的本质揭示出来。对于煤化工产业来说，其在我们国家的经济发展进程中扮演着重要的角色，甚至能够起到较大的影响，而且在进行煤化工生产时会对周边环境造成一定程度破坏，尤其是使用的化学试剂较多，则会使得居民的身体健康受到侵害；另外来说，煤化工生产的安全是不可忽视的，所以要针对煤化工技术展开排查，确保安全事故能够有明显降低，相关人员必须对此有清晰的认知。对于煤化工产业来说，在展开操作的过程中需要使用一些专业仪器，如果存在疏漏的话则会导致火灾、爆炸的发生几率明显增加，从业人员的安全自然就无法保证，美化工企业所能获得的经济效益也会受到极大影响，情况较为严重的话，煤化工产业发展也会受限。

5.2 煤化工技术的支撑设备不符合要求

在社会前行脚步逐渐加快之际，煤化工产业出现了明显的变化，煤化工技术也在更大范围内得到应用，与此同时，使用的机械设备也更为先进。对于煤化工企业来说，此时需要面对的挑战是较为严峻的，若想保证自身的发展更为稳健，生产设备的更新换代是必不可少的，然而这些设备的造价时非常高的，维修方面也要投入较大费用。国内不少的煤化工企业使用的机械设备显得较为落后，这对新技术的应用会产生直接影响，甚至会导致安全事故的发生几率大幅增加，如果这种情况得不到改变的话，煤化工产业难以实现稳定发展。解决这些问题的可行途径是要将高端设备引入进来，并要保证其得到合理应用，否则的话，企业发展必然受限，甚至会面临倒闭。这里需要指出的是，企业除了要对技术设备予以更新外，同时还要对当下正在使用的机械设备展开检查，出现问题的设备应该要及时维修，如果过于老化的话，则要予以更换，这样可以使得机械设备的使用寿命切实延长，进而对煤化工产业发展起到促进作用。

6 煤化工发展的有效对策

6.1 充分发挥政策优势

煤化工产业对国民经济产生的影响非常大，政府部门要对其加以重点关注，依据国内煤化工产业的现状来完成好规划工作，如此可以保证产业发展获得更为坚实的基础。随着社会发展持续加快，带来的机遇、挑战也大幅增加，煤化工产业应该要紧跟时代前行的脚步，对经济发展模式加以改变，寻找到更为合适的发展路径。从当下的实际情况来看，国内企业的经营规模呈现出持续扩大的趋势，采用的技术也更具先进性，与此同时还要和相关行业予以结合，尤其是要将政策优势真正发挥出来，这样方可对煤化工产业起到推动作用。

6.2 充分发挥区域资源作用

随着煤化工产业发展速度持续加快，造成的环境污染更为严重，而且资金消耗也是非常大的，因而在展开生产经营时应该要对管理工作加以重视，确保每个环节的控制均能够做到位。同时，政府部门也应该加强相关方面的引导力度，对一些具有良好的发展前景的煤化工企业，需要政府加大支持以及鼓励力度，以此来最大限度推进煤化工企业的健康发展，从而为壮大我国的国民经济奠定良好的基础。此外，很多小型产业也得到了很好的发现，并且逐渐形成了多种行业相互聚集的局面，与煤炭企业之间的质量也实现了有效的结合，从而为煤炭工艺的研究工作奠定了良好的基础。另外，可以通过在我国煤炭资源丰富的地区建造煤化工企业，比如在河南以及山西等地区，以此来促进当地经济的快速发展，从而达到提升人们生活水平的目的。

7 结语

煤化工气化工艺的目的就是降低煤炭对环境污染的同时为国家经济发展提供能源保障。从文中可以看出，所介绍的几种煤化工气化工艺技术都有各自不同的特点、性能，针对不同地区、不同煤田、不同层位产出的煤炭时，这几种煤化工气化工艺技术既展现了优势也暴露了弊端。因此，企业在选择煤化工气化工艺技术以及配套设备时，要认真了解现有的煤化工气化工艺技术，同时结合企业所引进的煤炭品种、特性，合理地选择煤化工气化工艺技术和设备。同时，要严格按照所选用的煤化工气化工艺流程施工，煤化工气化设备要严格按照设计要求安装，确保所选用的煤化工气化工艺能最大限度为企业带来经济效益，为国家和人民提供清洁能源。