摘 要: 煤的高效、潔凈利用是21世紀(jì)我國(guó)能源和化工領(lǐng)域中的重大課題,煤化工技術(shù)的發(fā)展呈現(xiàn)能源轉(zhuǎn)化為主、規(guī)模型和技術(shù)商品化等特點(diǎn),煤炭的液化、氣化、焦化等是現(xiàn)代煤化工技術(shù)的發(fā)展方向。本文重點(diǎn)討論了中國(guó)現(xiàn)代煤化工技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展方向。
關(guān)鍵詞: 煤化工技術(shù) 現(xiàn)狀 進(jìn)展
作為一個(gè)人口大國(guó),中國(guó)對(duì)能源的需求量相當(dāng)大,煤炭是我國(guó)支柱能源之一,而且分布較廣、煤種齊全、儲(chǔ)量豐富,因此發(fā)展煤化工技術(shù),尤其是環(huán)保型潔凈型能源技術(shù)對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展有深遠(yuǎn)的影響。煤化工技術(shù)是指以生產(chǎn)新能源及產(chǎn)品為主的煤化學(xué)加工轉(zhuǎn)化技術(shù),以環(huán)保型潔凈煤技術(shù)為基礎(chǔ),應(yīng)用于煤的焦化、氣化和液化、高效燃燒、聯(lián)合循環(huán)發(fā)電及煤的化工制品等多個(gè)領(lǐng)域。
1.煤化工技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
最初,我國(guó)煤化工技術(shù)基礎(chǔ)薄弱,與發(fā)達(dá)國(guó)家之間有所差距,需要從國(guó)外引進(jìn)先進(jìn)技術(shù),然后采取隊(duì)伍組織、項(xiàng)目選擇、投資分配、目標(biāo)管理等措施正確處理引進(jìn)和自主開發(fā)的關(guān)系,并制定實(shí)施技術(shù)開發(fā)與基礎(chǔ)研究并重的方針政策。進(jìn)入21世紀(jì)后,隨著對(duì)煤化工技術(shù)研發(fā)力度的加大,我國(guó)煤化工技術(shù)水平和生產(chǎn)能力已接近或達(dá)到世界先進(jìn)水平。如:我國(guó)甲醇生產(chǎn)規(guī)模最大的上海太平洋集團(tuán)公司,研發(fā)新的生產(chǎn)裝置,以煤為原料,年產(chǎn)20萬噸甲醇,產(chǎn)量高且能耗小。另外,以煤為原料合成碳酸二甲酯、甲酸甲酯等也有望實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。在863高科技發(fā)展計(jì)劃的支持下,我國(guó)自主研發(fā)了神華煤直接液化工藝和新型高效煤液化催化劑,并投入使用,煤的轉(zhuǎn)化率和液化油產(chǎn)率都已達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平,并申請(qǐng)了發(fā)明專利,神華集團(tuán)首條百萬噸煤直接制油示范生產(chǎn)線試生產(chǎn)成功,產(chǎn)出了合格的石腦油、柴油等油品。
不僅如此,我國(guó)煤氣凈化技術(shù)已達(dá)世界先進(jìn)水平,將煤進(jìn)行最大限度的利用,而且最大限度地控制煤釋放的污染物,達(dá)到煤的高效、潔凈利用,干熄焦、地面煙塵處理站、污水處理等已進(jìn)入實(shí)用化階段,焦炭質(zhì)量顯著提高,其主要化工產(chǎn)品的精制技術(shù)已取得可喜成績(jī)。如:針對(duì)焦化行業(yè)的污染問題,近年來中國(guó)的大中型焦?fàn)t大多裝備了高壓氨水噴射無煙裝煤設(shè)施、裝煤除塵地面站和裝煤除塵車、推焦除塵地面站和推焦除塵熱浮力罩,較大程度上緩解了煉焦生產(chǎn)過程中的粉塵污染,而且建成投產(chǎn)了一大批脫硫裝置和生物脫氮裝置,加上干法熄焦和副產(chǎn)煤氣的綜合利用,焦化行業(yè)的環(huán)境污染情況得到了有效控制和明顯改善。
2.煤化工技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
世界已進(jìn)入能源和化工原料多元化的時(shí)代,不同國(guó)家或地區(qū)都根據(jù)資源和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求選擇現(xiàn)實(shí)、可行的煤加工技術(shù)。煤的潔凈化已經(jīng)成為21世紀(jì)解決環(huán)境問題的主導(dǎo)技術(shù),是煤化工發(fā)展的主要趨勢(shì),它是以煤炭洗選為源頭,以煤炭氣化為先導(dǎo),以煤炭高效、潔凈燃燒與發(fā)電為核心,以煤炭轉(zhuǎn)化和污染控制為重要內(nèi)容的技術(shù)體系,實(shí)質(zhì)是在煤加工的各個(gè)環(huán)境減少污染和提高效率。考慮到與石油和天然氣化工的激烈競(jìng)爭(zhēng),煤化工在各成熟單項(xiàng)技術(shù)的支撐下,必須以發(fā)揮資源優(yōu)勢(shì)為基礎(chǔ),以優(yōu)化能源結(jié)構(gòu),特別是以優(yōu)化終端能源結(jié)構(gòu)為方向,通過潔凈、高效的途徑,為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步提供優(yōu)質(zhì)的能源保障。
2.1煤化工產(chǎn)業(yè)鏈初步形成。
隨著我國(guó)與世界經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程的發(fā)展,煤焦化、煤氣化合成等正向規(guī)模大型化、技術(shù)綜合化、產(chǎn)品多元化過渡,100萬噸規(guī)模以上的焦化企業(yè)快速增長(zhǎng),具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的大集團(tuán)不斷組建。預(yù)計(jì)能源轉(zhuǎn)化型和產(chǎn)品聯(lián)產(chǎn)型的綜合煤加工也將成為現(xiàn)實(shí)。煤化工產(chǎn)業(yè)將逐步形成科研生產(chǎn)推廣一體化格局。
2.2引進(jìn)先進(jìn)技術(shù),努力發(fā)展煤炭液化。
依據(jù)煤質(zhì)和其他綜合條件,發(fā)展煤直接液化和間接液化,已成為國(guó)內(nèi)煤炭企業(yè)和產(chǎn)煤地區(qū)關(guān)注的熱點(diǎn)。煤炭液化作為煤炭化學(xué)轉(zhuǎn)化的高技術(shù),其產(chǎn)業(yè)化將經(jīng)歷一個(gè)較長(zhǎng)時(shí)期的發(fā)展,需要推動(dòng)解決的問題有:結(jié)合資源、經(jīng)濟(jì)等條件,認(rèn)真研究煤炭液化的技術(shù)發(fā)展規(guī)劃和未來產(chǎn)業(yè)格局,積極引進(jìn)先進(jìn)技術(shù),配套、完善、提高產(chǎn)業(yè)化整體技術(shù)和裝備,開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的工藝和關(guān)鍵裝備;完善商業(yè)化工廠建設(shè)的投融資機(jī)制,拓寬國(guó)內(nèi)外投融資渠道;建立國(guó)家級(jí)煤炭液化科研和工程技術(shù)開發(fā)基地,大力培育專業(yè)隊(duì)伍等都是今后一段時(shí)間需要解決的問題。
2.3以新技術(shù)為依托加快煤氣化,焦化的發(fā)展。
開發(fā)先進(jìn)煤氣化技術(shù)對(duì)煤炭行業(yè)發(fā)展煤化工有重要意義。目前,煤炭企業(yè)發(fā)展煤氣化技術(shù)需要在總結(jié)國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上,結(jié)合煤種、煤質(zhì)特點(diǎn),通過技術(shù)研究,開發(fā)或采用適宜的工藝和爐型,如加壓固定床氣化和液態(tài)排渣氣化等。發(fā)達(dá)國(guó)家煉焦工業(yè)的收縮,以及中國(guó)國(guó)內(nèi)取消土焦、淘汰小型落后煉焦工藝都為發(fā)展先進(jìn)、大型焦化工業(yè)提供了新的機(jī)會(huì),煤炭行業(yè)具有原料、運(yùn)輸?shù)葍?yōu)勢(shì),特別是擁有優(yōu)質(zhì)煉焦煤資源的企業(yè)或產(chǎn)煤地區(qū),如山西、黑龍江七臺(tái)河等地區(qū),具有發(fā)展較大規(guī)模、生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)或特色冶金焦、鑄造焦的條件,可以抓住當(dāng)前機(jī)遇,高起點(diǎn)、高水平地推動(dòng)焦化工業(yè)的發(fā)展。
另外,國(guó)內(nèi)發(fā)展煤氣化合成化工產(chǎn)品或替代液體燃料的勢(shì)頭很旺,如合成甲醇或進(jìn)一步加工下游產(chǎn)品(醋酸、醋酐等),合成二甲醚(一步法合成二甲醚技術(shù)正在開發(fā)中)。煤炭企業(yè)可結(jié)合自身情況發(fā)展多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng),原料方面可考慮將煤、煤層氣、伴生礦物加工相結(jié)合,工藝方面將煤化工、發(fā)電、建材、冶金等相結(jié)合,產(chǎn)品方面應(yīng)形成化學(xué)品、液體燃料、電力、熱力、煤氣、建筑材料和金屬材料等關(guān)聯(lián)生產(chǎn),達(dá)到資源、能源的充分利用和循環(huán)生產(chǎn)。
總之,煤化工是資金密集型和技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè),對(duì)發(fā)展煤化工的一些制約因素應(yīng)有充分的考慮,我國(guó)的煤化工技術(shù)還有待進(jìn)一步研發(fā)。
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