关键词:煤化工技术;发展;新型煤化工技术
1 前言
煤炭资源曾经是世界上储量最多化石资源,但是随着人们不断的开发利用,煤炭资源的储备量越来越少。一直以来我国都倡导保护环境,减少污染,但是在使用煤炭的过程中仍会产生大量的污染物质,例如雾霾、煤化企业所排放出来的废水等。在这一背景下,遵守国家环保要求,通过对能源结构进行改变,不断发展煤化工技术以及开发新型煤化工技术,就变得尤为重要。
2 煤化工与煤化工技术
煤化工主要是以煤为基础,煤炭化学加工后向固体、液体、气体转变形成新的化学品,在此过程中可以生产出各种各样的化工产品,化工产品的分类很多,比如说煤的液化,在不同的生产环境和生产工艺的条件下,可以产出不同类型的产品,传统的煤化工产品主要有气化合成氨等,与此同时,煤炭的气化和液化生产烃基和煤气化生产醇醚燃料,都是当前煤化工发展过程的新型化工业。煤化工技术包含了以下几种 :
2.1煤焦化
煤焦化指的是让煤与隔绝空气,接着通过加热的方式让煤分解,这个流程就被叫做是煤焦化,往往也被叫做是煤的干馏。在煤焦化的时候生成的产品通常条件下有煤焦油和焦炭,还会包括一些焦炉气、煤焦化当中出现的产品,在实际生活过程中获得了非常广泛的应用,比如说医药行业、化工行业、农药以及染料行业。煤焦油的一些产品具有非常重要的应用价值,其价值甚至高于石油化工业产品,比如说经常使用的吡啶喹啉类化合物就是其中一种,还有很多稠环化合物。
2.2煤气化
经过热化以后,煤炭在高温的环境中能够通过化学药剂将固体转化为气体,但其中会掺杂一些固体炭。经过气化后的煤炭,主要包括二氧化碳、空气两种,而其中的气化剂均能与碳发生化学反应。另外,经过分解的煤炭,热碳能够与其产生气态物发生反应,依据气化的方式,不用类型的煤炭在不同的气化条件中,能够产生不同的气态物,并且差异较大。根据煤气炉中气体的形成过程以及气体自身的特点,能够将煤层分为灰层、氢化带、还带、干馏带、干燥带等,子啊经过加工、净化等工序以后,煤炭能够产生不同的化学产品。
2.3煤液化
煤液化指的是将煤当中包含的有机质转化成流质产物,这样做的目的是获得液态的碳氢化合物,然后利用这种碳氢化合物实现替代石油或者替代石油制品。这一技术则包括了两个重要的组成部分,一部分是直接液化技术,另外一部分则是间接液化部分。这种技术下产生的产品具有很大的市场潜力,而且在工艺和工程技术两个方面表现出了很明显的集中度,这是我国目前新型煤化工技术的一个重要的发展方向。
3 新型煤化工技术分析
3.1新型煤化工技术的特点
新型煤化工技术是在传统煤化工技术上进行优化创新而形成的,二者之间有着十分紧密的联系。新型煤化工技术主要特点体现在以下几个方面:首先,新型煤化工技术生产所形成的产品主要以清洁能源为主,其包括汽油、石油气、芳香烃、电力热力等。其次,新型煤化工技术能够促进新兴产业的形成发展,作为国家未来能源技术研究发展的核心方向,通过与其他化工技术及能源产业相互结合,可以有效促进煤炭能源化工一体化产业的形成发展。最后,新型煤化工技术具有高新技术以及优化集成的特点。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆新型煤化工技术是建立在煤炭资源的煤种以及煤质基础之上制定其产品目标的,在此过程中需要采用不同的煤化工技术。煤化工技术的工艺优化集成主要是从能源的梯级利用方面进行的,这样可以有效实现经济效益增加的目标。
3.2合成烃类化学产品
新型煤化工技术在甲醇裂变分解成烃类产品的研究方面,颇具成效。尤其是我国中科院的部分专家所研发的全新转化技术,能够让甲醛在经过化学反应之后,完全转变为烯烃类产品,不仅避免了对甲醛原料的浪费,而且提高了煤炭化工的转化率。另外,还有一种以煤炭为原料的新型煤化工技术,可以使甲烷在发生氧化反应之后得到乙烯,可以说是煤化工技术未来发展和研究的重要方向之一。
显而易见的是,目前我国的煤化工技术谈不上发达,传统的三种技术仍然占据主流,只是存在诸多的发展空间。鉴于此相关工作人员有必要不断提升新型煤化工技术的研究水平,在投入更多的精力和时间同时,找到适于高校化工产业发展方向的突破口,为提升我国煤炭资源的利用效率、促进相关产业的发展积蓄力量、打好基础。
3.3生产甲醇等化学产品
近几年,生产甲醇的过程中,其原材料主要是天然气,但是依据当前资源结构,我国天然气的储量远远低于煤炭的储量,所以为了能够节省天然气资源,依然需要将煤炭作为主要原料。在化工原料中,甲醇是主要的生产原料,并在羰基化以后,还能够在其中提取出多种化学产品,例如草酸、甲酸、醋酸等。在Pd的催化以后,能够利用甲醇、亚硝酸进行化学反应,并且会对生成草酸,而这一方法是生成草酸的新途径。在书二胺、乙烷的催化下,可以对甲醇、CO进行催化加压,并且会产生羰基化的反应,最终提取出甲酸甲酯,其实际的转化率大约在80%左右。在未来的发展中,为了能够促进新型煤化工技术的发展,为了提高煤炭资源的利用率,需要加大科研力度,为技术的应用、发展提供前提,从而提高煤化工技术的质量与效率,为工业、农业、医疗以及军事等行业的发展提供技术保障。
3.4煤制天然气技术
煤制天然气的生产工艺要将煤炭气化而制成合成气,经CO转变及净化后,再与甲烷产生化学反应后制成天然气。这项工艺流程在技术上是比较成熟的,国内目前的研发重点在于对气化技术做进一步改进和完善上,煤制天然气另外一种关键技术为甲烷化的工艺,我国目前还没有规模化合成的工艺,其核心技术还是要从国外引进。
3.5氨合成技术
我国的石油及天然气资源较少,而煤炭资源比较丰富。随着煤化工技术的进步,以煤炭为基础原材料的氨合成工厂依然有着发展的空间。这种煤化工技术的工艺流程主要包括水煤浆气化和常压气化两种工艺路线。水煤浆气化的工艺路线的特点是烟煤作为主要原料,将其制成水煤浆后经大型空分设备供氧气化,将氮气配入合成气中,经催化试剂反应后生成氢气和二氧化碳,再经甲醇和液氮脱去其中的杂质,再加入氮气后制成净化合成器后去氨的合成工艺流程。
4 结语
国家对于煤炭资源的有效利用非常重视,尤其是现在我国的环境问题越来越严重,国家针对煤化工技术的投入非常大。我国作为一个世界性的大国,优化煤化工技术,发展新型煤化工技术也符合我国的基本治国战略目标。加之我国的能源资源有限,从煤炭这一种资源上面努力获得一种可以减缓环境问题又能够发展我国经济的方法,是促进我国和谐社会建立目标实现的一个重要方法。未来我国的煤化工技术的发展方向和目标应该建立在传统煤化工技术基础之上,然后通过在相应的方方面面进行优化,逐渐实现一种具有先进技术、巨大规模、丰富工艺的新型煤化工企业或者是新型煤化工产业基地,为国家和世界的发展提供可靠的技术支持。
参考文献
[1]李博.煤化工技术现状及发展趋势研究[J].科技资讯,2019,17(23):61+63.
[2]丛东杰.煤化工技术的发展与新型煤化工技术[J].居舍,2019(20):189.
[3]许国莉.煤化工技术发展现状及其新型技术研究[J].化工管理,2019(12):113-114.
[4]周鸿宇,张甜甜,芦娅妮.煤化工技术的发展与新型煤化工技术[J].化工设计通讯,2018,44(12):15.
论文作者:马银周
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第19期
论文发表时间:2020/3/16
标签:煤化工论文; 技术论文; 煤炭论文; 我国论文; 甲醇论文; 能源论文; 产品论文; 《科学与技术》2019年第19期论文;