陳俊杰 吳衛(wèi)紅(中國平煤神馬集團(tuán)許昌首山化工科技有限公司,河南 許昌 461700)

我國煤化工技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢探討

陳俊杰 吳衛(wèi)紅(中國平煤神馬集團(tuán)許昌首山化工科技有限公司,河南 許昌 461700)

隨著我國現(xiàn)代化建設(shè)的不斷發(fā)展，工業(yè)行業(yè)也迎來了難得的發(fā)展契機(jī)，如何提高煤化產(chǎn)品的生產(chǎn)技術(shù)水平已經(jīng)成為煤化企業(yè)十分重要的研究課題之一，本文對煤化工技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢進(jìn)行了詳細(xì)的闡述與分析，希望可以起到參考作用。

發(fā)展趨勢;技術(shù)分析;煤化產(chǎn)業(yè)

我國是一個富煤貧油少氣的國家，雖然當(dāng)前我國在煤化技術(shù)得到了一定程度的發(fā)展，但是仍然沒有改變我國油氣資源缺少的現(xiàn)狀，由此可知，煤化技術(shù)對于我國能源行業(yè)的發(fā)展有著十分重要的推動作用。煤化指的是采用化學(xué)手段，將煤轉(zhuǎn)化為化學(xué)產(chǎn)品、化工原料與燃料的一種技術(shù)，具體包含催化加工與熱加工兩種工藝，依照的工藝條件，可以生產(chǎn)出氣、液、固態(tài)三種狀態(tài)不同的產(chǎn)品。煤既是一種常用的礦物能源，同時也是一種重要的化工生產(chǎn)原料，化工生產(chǎn)中常用的蒽、萘與冶金生產(chǎn)常用的焦炭都來源于煤化工。

1 煤化工技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀分析

依照不同種類煤化工的技術(shù)特點(diǎn)，可以將煤化工分為新型煤化工與傳統(tǒng)煤化工兩種。傳統(tǒng)型煤化學(xué)通常應(yīng)用于鋼鐵冶煉與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域。傳統(tǒng)型煤化工與新型煤化工的區(qū)別主要體現(xiàn)在生產(chǎn)過程中與銷售對象條件上的差異，新型煤化工生產(chǎn)過程中可以同時得到甲醇、烯烴、油以及天然氣等副產(chǎn)品。在產(chǎn)品市場需求規(guī)模較大的情況下，使用市場供應(yīng)比較豐富的褐煤為原料，可以起到提升經(jīng)濟(jì)效益的作用，使能源資源的供給有更加穩(wěn)定的保障。在我國社會經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的大背景下，新型煤化技術(shù)已經(jīng)成為一項國家級戰(zhàn)略儲備技術(shù)，同時也是國家重點(diǎn)支持的能源產(chǎn)業(yè)。

當(dāng)前我國新型煤化技術(shù)依照生產(chǎn)產(chǎn)品種類的不同可以分為煤液化技術(shù)、煤氣化技術(shù)與煉焦技術(shù)三種。

煉焦技術(shù)指的是用于特定煤種的煤化技術(shù)，芳香族是相關(guān)產(chǎn)品主要的機(jī)質(zhì)結(jié)構(gòu)，周圍連接官能團(tuán)大分子與側(cè)鏈，在高溫干餾處理工藝下，大分子在熱力作用下被分解，支鏈產(chǎn)生裂解。分子在裂解的過程中由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)，未裂解與高熔點(diǎn)的大分子則依然維持固態(tài)狀態(tài)，在氣狀物質(zhì)與固態(tài)物質(zhì)相滲透的過程中形成膠體。隨著溫度的不斷升高，液態(tài)與氣態(tài)逐漸消失，固體顆粒由于經(jīng)歷短時間的收縮與膨脹后，所產(chǎn)生的焦炭其內(nèi)部會含有裂紋與氣孔。在高溫環(huán)境下，煉焦煤產(chǎn)生結(jié)焦反應(yīng)與熱分解反應(yīng)，進(jìn)而得到煤氣、煤焦油與焦炭等化工產(chǎn)品。

1.1 燒焦產(chǎn)業(yè)是當(dāng)前我國最為重要、最為成熟的化工行業(yè)之一

該產(chǎn)品主要應(yīng)用于鋼鐵制造行業(yè)。經(jīng)過市場供需分析可知，當(dāng)前我國煉焦煤的價格與市場需求量受鋼鐵、焦炭價格的影響，焦炭與鋼鐵產(chǎn)業(yè)鏈的盈虧差誤與規(guī)?？梢杂脕韺捊姑旱纳a(chǎn)起到一定的參考作用。2008年金融危機(jī)后，我國國民經(jīng)濟(jì)的增長放緩，市場對于鋼鐵材料的需求也隨之降低，對于煉焦產(chǎn)業(yè)的發(fā)展造成了一定的阻礙，然而在這種大背景下，相關(guān)行業(yè)可以加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，許多落后產(chǎn)能可以借此機(jī)會從市場中退出。

1.2 煤氣化

煤氣化指的是在壓力與高溫的作用下，氧化劑與原料煤(包水蒸汽、氧氣以及空氣等)產(chǎn)生化學(xué)作用，原料煤內(nèi)部所包含的有機(jī)結(jié)構(gòu)發(fā)生斷裂，進(jìn)而產(chǎn)生氣態(tài)小分子，在這一過程中所指的煤氣指的是混合狀態(tài)下的一種可燃性氣體，具體包含甲烷、氫氣、一氧化碳以及未得到充分作用的氣體。

煤氣化過程以物理變化為主，作用過程十分復(fù)雜，原料煤中所含有的氣體與成分與固體炭之間在相互作用過程中會脫去水分，經(jīng)過熱解與高溫干餾后轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)，二氧化碳與固體炭進(jìn)行氧化與還原反應(yīng)。在煤氣化反應(yīng)中原料煤中所包含的有機(jī)質(zhì)可以得到充分的利用，所得到的化學(xué)原料也十分豐富。在資源的利用方面，煤氣化處理可以去除煤原料中無法被有效利用的固體物質(zhì)，其中所包含的有機(jī)質(zhì)也可以被轉(zhuǎn)化為固體物質(zhì)，所得到的產(chǎn)品可以作為化工原料、城市煤氣以及工業(yè)燃料。在煤氣化處理的過程中，煤氣化爐是最主要的生產(chǎn)設(shè)備，具體包含熔融床氣化爐、氣流床氣化爐、沸騰床氣化爐以及移動床氣化爐等。

2 發(fā)展趨勢

2.1 多聯(lián)產(chǎn)

基于煤化氣生產(chǎn)工藝，引入“多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，可以充分利用煤炭資源。該系統(tǒng)可以將生產(chǎn)、電力與氫能所產(chǎn)出的化工產(chǎn)品作為目標(biāo)產(chǎn)物，在有效隔離二氧化碳的技術(shù)支持下實(shí)現(xiàn)零排放。這種生產(chǎn)工藝是當(dāng)前我國最為潔凈、是為高效的化工能源系統(tǒng)。若該系統(tǒng)得到更加廣泛的應(yīng)用，一方面可以對現(xiàn)有資源進(jìn)行有效的利用，另一方面也可以提供相關(guān)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

2.2 智能化生產(chǎn)

當(dāng)前我國已經(jīng)全面進(jìn)入信息化時代，新型煤化工技術(shù)可以與各種自動化技術(shù)與通信技術(shù)有機(jī)結(jié)合起來，對生產(chǎn)過程中所生成的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行及時的采集與計算，同時也可以利用相關(guān)的數(shù)據(jù)處理軟件來為數(shù)據(jù)采集工作提供有效的支持。另外，在智能化生產(chǎn)技術(shù)的支持下，也可以最大程度上降低現(xiàn)場工作人員的勞動強(qiáng)度與各種能源資源的使用量。

3 結(jié)語

煤化工處理技術(shù)對于我國工業(yè)能源的供給有著十分重要的意義。然而，當(dāng)前我國煤化技術(shù)的發(fā)展正面臨著來自于許多方面的問題，比如經(jīng)濟(jì)增加放緩以及能源市場需求下行等，這就需要政府及有關(guān)部門加強(qiáng)對于煤化產(chǎn)業(yè)的支持，推動煤化行業(yè)的技術(shù)升級與設(shè)備升級，只有這樣才能夠促進(jìn)煤化產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，為我國的現(xiàn)代化建設(shè)奠定堅實(shí)的能源基礎(chǔ)。