摘要：随着新时代科学技术的高速发展，人们生活水平的提高，能源已经占据了很重要的位置，甚至影响到国家的世界地位。煤炭能源是目前我国能源中占主导的地位的能源之一，如何提高煤炭的使用率是当务之急。改进现有的技术，优化能源结构，新的科学和技术的发展将使得我国的能源发展早日走上可持续发展的道路。
关键词：煤化工；技术发展；新型煤化工技术；能源
煤炭资源是世界上储存量最丰富的能源，同时也是非常重要的化工原料。随着社会经济的飞速发展，社会对它的需求量越来越大，但是其对环境所造成的污染也越发严重，如地下水污染、地表塌陷、雾霾等，已经对人们出行造成不小的困难。因此，响应国家对保护环境的号召，及时调整资源结构，发展新型煤化工技术具有十分重大的意义。
1煤化工技术
1.1煤焦化。将煤隔绝空气加热使其分解的过程,也称做煤的干馏。煤焦化产品主要有焦炭、煤焦油、硫铵、粗苯、甲苯等，焦炉气(氢气,甲烷、乙烯、一氧化碳等)。这些产品已广泛应用于化工、医药、染料、农药和炭素等行业。有些甚至是石油化学工业无法替代的,如吡啶喹啉类化合物和许多稠环化合物等。
1.2煤气化。煤在高温条件下借助气化剂的化学作用将固体碳转化为可燃气体(气体混合物)的热化过程。用空气、水蒸气、二氧化碳作为气化剂。它们与煤中的碳发生非均相反应。此外,煤热分解出的气态产物如CO2、H2O及烃类等也能与赤热的碳发生均相反应。依气化法、气化条件及煤的性质不同,气化气的组成也不同。根据煤气发生炉内所进行的气体过程特点,可以将煤层自上而下地分为干燥带、干馏带、还原带、氢化带和灰层,在干燥带和干馏带中,煤受到高温炉气的加热而放出水分并挥发。剩下的焦炭在还原带和氧化带中进行氧化反应。 煤经过气化后得到的是粗煤气,再经过净化和加工后,可以得到各种化学品。 常用于煤气化的方式有:固定床常压气化气,鲁奇加压气化气、考伯斯―托茨气流床气化气(K―T)、德士古流床气化气(Texaco)、改良型温克勒流化床气化气等。
1.3煤液化。所谓煤液化,是将煤中有机质转化为流质产物,其目的就是获得和利用液态的碳氢化合物来替代石油及其制品,包括直接液化技术和间接液化技术两部分,产品市场潜力巨大,工艺、工程技术集中度高,是中国新型煤化工技术和产业发展的重要方向。
2新型煤化工
新型煤化工是以煤炭为基本原料(燃料),C1化工技术为基础,以国家经济发展和市场急需的产品为方向,采用高技术,优化工艺路线,充分注重环境友好,有良好经济效益的新型产业。它包括了煤炭液化(直接和间接),煤炭气化、煤焦、煤制合成氨、煤制甲醇、煤制烯烃等技术,以及集煤转化、发电、冶金、建材等工艺为一体的煤化联产和洁净煤技术。其中煤炭焦化、煤气化-合成氨-化肥已经是我国主要的煤化工产业,随着科学技术的快速发展和市场的巨大需求,煤炭焦化、煤气化-甲醇、煤制油、烯烃及下游化工产品也得到了快速发展。 新型煤化工实际上是建立在传统煤化工基础上的,与传统煤化工密不可分。其特点如下。
2.1以清洁能源为主要产品。新型煤化工以生产洁净能源和可替代石油化工产品为主,如柴油、汽油、航空煤油、液化石油气、乙烯原料、丙烯原料、替代燃料(甲醇、二甲醚)、电力、热力等以及煤化工独具优势的特有化工产品,如芳香烃类产品。
2.2煤炭-能源化工一体化。新型煤化工是未来中国能源技术发展的战略方向,紧密依托于煤炭资源的开发,并与其它能源、化工技术结合,形成煤炭-能源化工一体化的新兴产业。
2.3高新技术及优化集成。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆新型煤化工根据煤种、煤质特点及目标产品不同,采用不同煤转化高新技术,并在能源梯级利用、产品结构方面对工艺优化集成,提高整体经济效益,如煤焦化-煤直接液化联产、煤焦化-煤气化合成联产、煤气化合成-电力联产、煤层气开发与化工利用、煤化工与矿物加工联产等。
2.4建设大型企业和产业基地。新型煤化工发展将以建设大型企业为主,包括采用大型反应器和建设大型现代化单元工厂,如百万吨级以上的煤直接液化、煤间接液化工厂以及大型联产系统等。在建设大型企业的基础上,形成新型煤化工产业基地及基地群。
2.5有效利用煤炭资源。新型煤化工注重煤的洁净、高效利用,如高硫煤或高活性低变质煤作化工原料煤,在一个工厂用不同的技术加工不同煤种并使各种技术得到集成和互补,使各种煤炭达到物尽其用,充分发挥煤种、煤质特点,实现不同质量煤炭资源的合理、有效利用。
2.6经济效益最大化。通过建设大型工厂,应用高新技术,发挥资源与价格优势,资源优化配置,技术优化集成,资源、能源的高效合理利用等措施,减少工程建设的资金投入,降低生产成本,提高综合经济效益。
2.7环境友好。通过资源的充分利用及污染的集中治理,达到减少污染物排放,实现环境友好。
2.8人力资源得到发挥。通过新型煤化工产业建设,带动煤炭开采业及其加工业、运输业、建筑业、装备制造业、服务业等发展,扩大就业,充分发挥我国人力资源丰富的优势。
3当前新型煤化工技术开发热点
3.1煤气化制甲基叔丁基醚:采用多组分催化剂,可从合成气制含60%异丁醇和40%甲醇的混合物,异丁醇脱水成异丁烯,从而可完成由合成气直接制取甲基叔丁基醚,这是一条很值得重视的由天然气和煤为原料制取高辛烷值添加剂的技术路线。
3.2以煤为原料生产甲醇及多种化工产品。甲醇作为一种重要的基础化工原料,通过羰基化可进一步制取醋酸、醋酸酐、甲酸甲酯、甲酸、草酸等重要的化工产品。另外还可以用于甲醇汽油(掺烧或者全烧),甲醇转化为甲醚替代液化石油气和柴油或制造燃料电池等等。因此,作为可替代石油化工产品的甲醇下游产品是未来大规模发展甲醇生产提高市场竞争力的重要方向。
3.3以煤为原料合成低碳烃类。甲醇裂解制烯烃(MTO)技术由DOP和NOSRK HYDRO公司联合开发。鲁奇公司(LURGI)研制的甲醇制丙烯(MTP)技术,已经在工业化设计中,准备进行商业化生产。
3.4煤炭气化多联产技术。多联产是新型煤化工的一种发展趋势。所谓多联产系统就是指多种煤炭转化技术通过优化耦合集成在一起,以同时获得多种高附加值的化工产品(包括脂肪烃和芳香烃)和多种洁净的二次能源(气体燃料、液体燃料、电等)为目的的生产系统。多联产与单产相比,实现了煤炭资源价值的梯级利用,达到了煤炭资源价值利用效率和经济效益的最大化,满足了煤炭资源利用的环境最友好。
4 结束语
伴随着世界的发展，经济的进步，人们消耗了大量的能源满足日常的生活需要。煤炭作为世界上储存量最多的化石能源，关系到生活的方方面面，因此，对煤化工技术的深入研究、提高技术水平是必然的。新兴的煤化工技术和产品具有较好的发展前景，可以解决化产品无法满足日常需求的问题。由此可见，对煤化工技术的改革已经是迫在眉睫，同时也可以获得很好的经济效益，使得我国能源匮乏的局面能够得到很好的解决，进一步促进我国建立资源节约型与环境保护型社会。
参考文献
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论文作者:荣立明
论文发表刊物:《新材料.新装饰》2019年2月上
论文发表时间:2019/7/19
标签：煤化工论文; 技术论文; 甲醇论文; 能源论文; 煤炭论文; 煤焦论文; 化工产品论文; 《新材料.新装饰》2019年2月上论文;