毛斌鵬
【摘 ?要】隨著時代科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展,人們生活水平的提高,能源已經(jīng)占據(jù)了很重要的位置,甚至影響到國家的世界地位。煤炭能源是目前我國能源中占主導(dǎo)的地位的能源之一,如何提高煤炭的使用率是當(dāng)務(wù)之急。改進(jìn)現(xiàn)有的技術(shù),優(yōu)化能源結(jié)構(gòu),新的科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展將使得我國的能源發(fā)展早日走上可持續(xù)發(fā)展的道路。
【關(guān)鍵詞】煤化工技術(shù);發(fā)展;新型煤化工技術(shù)
1 前言
煤炭資源曾經(jīng)是世界上儲量最多化石資源,但是隨著人們不斷的開發(fā)利用,煤炭資源的儲備量越來越少。一直以來我國都倡導(dǎo)保護(hù)環(huán)境,減少污染,但是在使用煤炭的過程中仍會產(chǎn)生大量的污染物質(zhì),例如霧霾、煤化企業(yè)所排放出來的廢水等。在這一背景下,遵守國家環(huán)保要求,通過對能源結(jié)構(gòu)進(jìn)行改變,不斷發(fā)展煤化工技術(shù)以及開發(fā)新型煤化工技術(shù),就變得尤為重要。
2 煤化工技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
我國煤化工技術(shù)起步晚、基礎(chǔ)薄弱,發(fā)展之初與發(fā)達(dá)國家相比差距甚大,需要從國外引進(jìn)先進(jìn)技術(shù),然后采取隊伍組織、項目選擇、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,隨著對煤化工技術(shù)研發(fā)力度的加大,我國煤化工技術(shù)水平和生產(chǎn)能力已接近或達(dá)到世界先進(jìn)水平。如:我國甲醇生產(chǎn)規(guī)模最大的上海太平洋集團(tuán)公司,研發(fā)出了新的生產(chǎn)裝置,以煤為原料,年產(chǎn)20萬噸甲醇,產(chǎn)量高且能耗低。另外,以煤為原料合成碳酸二甲酯、甲酸甲酯等也有望實現(xiàn)工業(yè)化。在863高科技發(fā)展計劃的支持下,我國自主研發(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)到國際領(lǐng)先水平,并申請了發(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)到了煤的高效、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。如:針對焦化行業(yè)的污染問題,近年來中國的大中型焦?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,很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。
3 新型煤化工技術(shù)
3.1煤氣化技術(shù)
在煤化工所有技術(shù)中,煤氣化占據(jù)著舉足輕重的地位。它對投資和成本都有較大影響。當(dāng)前,我國雙管齊下,不僅重視引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)并進(jìn)行消化吸收,還致力于自主開發(fā)等多種途徑,在解決煤氣化技術(shù)升級的問題上取得不少實質(zhì)性突破。俗話說,事有輕重緩急??紤]到國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要,目前我國將重點支持推廣水煤漿氣化技術(shù)、碎煤加壓氣化技術(shù)、常壓灰熔聚流化床氣化技術(shù)以及恩德爐粉煤氣化技術(shù);研究干煤粉氣化技術(shù)、加壓灰熔聚流化床氣化技術(shù)、加壓碎煤熔渣氣化技術(shù)及氣體凈化技術(shù);建設(shè)加壓粉煤氣化等第二代煤氣國產(chǎn)化爐;水煤漿氣化和固定床加壓氣化的發(fā)展方向則集中在降低投資、大型化、提高煤種適應(yīng)性以及節(jié)能降耗等方面;粉煤氣化和灰熔聚氣化還需要在工業(yè)運(yùn)行和放大方面做大量工作;通過循序漸進(jìn)的統(tǒng)籌發(fā)展,煤氣化技術(shù)將得到快速發(fā)展。
3.2利用煤合成各類烴類物
經(jīng)過科學(xué)獎多年的刻苦研究,我國中科院的相關(guān)技術(shù)得到了很大的提升,已經(jīng)領(lǐng)先于世界水平,逐漸實現(xiàn)可把甲醇裂解,從中制取出烯烴的科學(xué)技術(shù)。制出烯烴的成功率達(dá)到了百分之一百,但是其選擇性只有百分之八十五到百分之九十,這項技術(shù)中還存在著一些得無法解決,從而影響了整個過程中生產(chǎn)出的產(chǎn)品的純度和產(chǎn)量。因此,還需要花費(fèi)些時間對這項技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)。例如,利用Pd催化原料,草酸可以由亞硝酸和甲醇反應(yīng)形成,這項技術(shù)提供新的草酸合成技術(shù)。還有一些公司把CO和甲醇在乙烷等催化劑的作用下,進(jìn)行加壓產(chǎn)生羥基化反應(yīng),最終得到甲酸甲酯(HCOOCH3)。
3.3 水煤漿技術(shù)
水煤漿應(yīng)當(dāng)是現(xiàn)代社會的一種新型燃料,具有很多傳統(tǒng)燃料不具備的優(yōu)勢,特別是穩(wěn)定性比較好,流變性也比較出色,因此受到了很多重視。目前水煤漿技術(shù)包含了許多種類,包含了油煤漿、甲醇煤漿等,在存儲和運(yùn)輸過程中都比較方便。水煤漿的組成中大概占有65%的煤,可以適用管道進(jìn)行輸送,并且與傳統(tǒng)煤燃燒的模式不同,其節(jié)能環(huán)保型比較特殊。我國擁有比較豐富的煤炭資源,因此在當(dāng)前背景下,使用水煤漿是比較合理的一種模式。
3.4煤炭焦化
焦炭、煤焦油煤氣及化學(xué)產(chǎn)品等三類是煤在焦化以后的主要產(chǎn)品。在這三類產(chǎn)品中中,焦炭最為重要,在焦化工業(yè)中,煤焦油是重要產(chǎn)品,主要由氫和甲烷成分構(gòu)成的煤氣及化學(xué)產(chǎn)品在分離合成以后可以代替天然氣作為日常的燃料。許多國內(nèi)大型的焦化企業(yè)通過我國在焦炭產(chǎn)品方面的缺乏洞察到了廣闊的發(fā)展前景。現(xiàn)今,我國在焦炭方面的產(chǎn)量在1.3億t/a左右,位居世界之首;全國煤炭消費(fèi)總量中直接消耗的原料煤占15%。由此可以看出,焦炭在我國的主要出口產(chǎn)品中占有重要地位,且每年的出口量仍持續(xù)上升。除此之外,在國外市場中低硫、低灰等優(yōu)質(zhì)的焦炭也具有彈性很大的發(fā)展空間。
現(xiàn)在,煤炭工業(yè)已進(jìn)去我國的投資項目之列。此政策對煤炭焦化后的附屬產(chǎn)品的價格也將造成影響,焦化行業(yè)將繼續(xù)進(jìn)行調(diào)整及重組,整個煤炭行業(yè)的模式都將面臨巨大轉(zhuǎn)變。在山西、黑龍江等地區(qū),煤商們在煤炭焦化方面已經(jīng)開始投入大量資金,此舉極大的的推動了焦化工業(yè)的發(fā)展。另外,煤化工合成產(chǎn)品和替代燃料逐漸引起了人們重視。
4 結(jié)語
伴隨著世界的發(fā)展,經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步,人們消耗了大量的能源以滿足日常的生活需要。煤炭作為世界上儲存量最多的化石能源,關(guān)系到生活的方方面面,因此,對煤化工技術(shù)的研究、提高是必然的??偠灾滦偷拿夯ぎa(chǎn)品成為了國內(nèi)規(guī)模大、前景較好的產(chǎn)品,同時也是解決石化產(chǎn)品嚴(yán)重缺乏的重要途徑之一。但是要生產(chǎn)出產(chǎn)品尤其是合格、高品質(zhì)的產(chǎn)品就必須要依據(jù)煤化工技術(shù),這是最基本的保障。因此就要清楚煤化工技術(shù)發(fā)展,進(jìn)而探究新型煤化工技術(shù)才具有實際價值。
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(作者單位:伊犁新天煤化工有限責(zé)任公司)