煤化工及新型煤化工技术的发展应用趋势

煤炭是电力以及石油化工等领域发展所需要的主要能源。煤化工即以煤炭资源为支撑而展开的一项化工项目, 在燃料以及化学品生产方面, 发挥着重要的作用。

1 煤化工与新型煤化工业简介

(1) 煤化工简介煤化工即以煤为原料, 生产燃料或化学品的过程, 主要包括焦油化工、电石乙炔化工等, 属于传统化工行业的重要组成部分[1]。传统的化工产品生产, 资源浪费量大, 与可持续发展理念背道而驰。改革煤化工技术, 寻找一种替代能源, 替代化工产品参与到各领域的发展过程中, 已经成为现代化工行业发展的主要趋势。

(2) 新型煤化工工业新型煤化工, 要求在利用清洁能源的基础上, 完成化工生产, 与资源节约与环保理念相符合, 对可持续发展理念的实现, 能够起到一定的促进作用。新型煤化工工业的发展所需要的清洁燃料以甲醛以及二甲醚等为主[2]。加强技术改进、优化生产工艺, 是促使节约能源的目的得以实现的基础。

2 煤化工技术的发展现状

现阶段我国常用的煤化工技术主要包括以下几种:

(1) 煤气化技术在高温作用下, 煤炭与化学药剂之间相互反应, 可将固体的煤炭, 转化为气体。该过程的实现所依靠的技术, 即煤气化技术。在反应过程中, 水蒸气及二氧化碳等, 都能够成为气化剂, 反应效率较高, 且能够达到节约化学药剂使用量的目的。煤炭受热分解之后所产生的二氧化碳等气体, 同样可作为气化剂参与到反应过程中, 实现循环反应。在气化炉内, 煤炭主要可分为氢化带、还带、干馏带以及干燥带四大部分。在经过氢带与还带后, 煤中的水分能够被有效蒸发出来, 煤的含水量显著下降。达到干馏带与干燥带后, 焦炭能够进一步与氧气等相互作用发生氧化反应, 得到粗煤气等气体。经过上述反应所得到的气体, 是化工品的主要制造原料, 同时也是煤化工行业生产所依靠的主要物质。

(2) 煤液化技术煤液化技术与煤气化技术的原理大致相同, 指将固体的煤, 转化为液态的碳氢化合物制品的过程。在化工行业, 煤液化技术主要应用于石油替代品的生产过程中, 技术种类较多, 应用效果较好。

以煤炭反应的复杂程度作为划分标准, 可将煤液化技术分为直接液化技术与间接液化技术两种: (1) 直接液化技术:指在高温作用下, 将相应溶剂加入到煤的燃烧过程中, 使煤炭与气体氢发生反应, 最终形成液体的技术。根据催化剂的不同, 技术的应用效果也存在差异。硫化铜、硫化钨等, 均属于反映过程中常用的化合物。 (2) 间接液化技术:指在二氧化碳与氢气量无法满足煤炭液化反应要求时, 将催化剂直接加入到煤炭当中, 使两者反应, 最终使煤炭液化得以实现的一项技术。与直接液化技术相比, 该技术较为复杂。

以煤液化反映添加的溶剂作为划分依据, 可将煤液化技术分为供氢溶剂法、溶剂精制法以及氢煤法3种: (1) 供氢溶剂法:直接与间接液化技术, 要求将催化剂加入到煤炭液化过程中, 使反应得以实现。虽可加快反应速度, 但却容易产生毒性。将供氢溶剂代替催化剂, 应用反应过程中, 能够有效提高溶液的供氧能力, 提高液化率, 安全且有效。 (2) 溶剂精制法:指将氢直接加入到煤炭当中, 使煤炭在常温下反应, 最终形成固态与液态混合物的一种煤液化技术。 (3) 氢煤法:化学反应需于沸腾床上完成, 能够有效提高煤炭的转化率, 降低杂质含量。

(3) 煤干馏技术煤干馏技术, 又称真空热解技术。煤的干馏过程, 需经过焦化的阶段, 最终形成的化工产品, 以电石乙炔等为主。以煤干馏技术为基础所形成的煤化工产品, 具有不可替代性, 在农林以及化工等领域, 应用较为广泛。

3 新型煤化工技术的应用趋势

(1) 新型煤化工技术目前国内的新型煤化工技术, 主要包括蓝气技术及煤炭催化气化技术两种: (1) 蓝气技术:要求在低温条件下, 采用煤炭催化水解, 生成甲烷, 以用于天然气的制备过程。蓝气技术的应用, 能够有效提高天然气产量, 经济与环保效益显著。 (2) 煤炭催化气化技术:要求采用固定床与流化床, 通过煤催化热解以及残焦烧气化等方法生成甲烷, 制备成为天然气。

(2) 新型煤化工技术的应用趋势目前, 我国对新型煤化工技术的研究, 仍处于初级阶段。截止到2015年, 国内甲醇产量共4400万吨, 市场应用率95%、二甲醚产量共1200万吨, 市场应用率76%、乙二醇产量500万吨, 市场应用率64%、煤制甲烷产量仅72吨, 市场应用率仅4%。

(3) 新型煤化工技术的发展前提新型煤化工技术的发展, 需在以下条件落实的基础上实现: (1) 政府的支持:政府需制定完善的法律法规以及贸易政策, 从经济以及政治两个角度, 为新型煤炭行业的发展提供优惠条件, 提高该行业的市场活力。 (2) 学校应加大人才培养力度, 为新型煤化工行业的发展提供人才支持。 (3) 需调整产业结构, 坚持走产业集群化道路, 实现煤炭化工一体化, 使两大产业能够相互促进, 实现共同发展。 (4) 应加大工艺研发投入, 提高新型煤化工技术发展水平。

4 结论

综上, 国家以及有关领域, 应加强对煤化工技术的重视。应在提高经济、科技与教育投入的基础上, 促使新型煤化工行业发展水平得到进一步的提升。

摘要：本文介绍了煤化工与新型煤化工工业, 从不同煤化工技术类型出发, 阐述了技术的发展现状, 并展望了新型煤化工技术未来的应用趋势。

关键词：煤化工,技术,应用趋势

参考文献

[1] 陈文茜, 刘星佳.煤化工技术的发展与新型煤化工技术的应用趋势[J].化学工程与装备, 2015, (07) :219-220.

[2] 李哲.煤化工技术的发展与新型煤化工技术探讨[J].科技创新与应用, 2013, (21) :104.

[3] 李丽.煤化工产业发展之我见——煤化工产业发展面对的机遇和挑战[J].煤, 2009, (11) .

[4] 黄云兵.新型煤化工技术进展[J].企业科技与发展, 2009, (12) .

[5] 陈元春, 金小娟.我国煤化工产业发展状况评述[J].煤炭工程, 2009, (05) .