煤化工技术的发展与新型煤化工技术

杨少峰

陕西陕焦化工有限公司 陕西省渭南市 711712

摘要：煤炭是一种不可再生资源，在我国煤矿生产不断应用的当今，煤化工技术的发展能够为提升煤炭资源利用率提供保障。煤化工产物相对清洁、安全，因此积极发展与研发新型煤化工技术能够为煤炭利用过程的环保价值提升创造条件，煤化工技术会向着安全与系统化方向发展，同时煤化工设备的科技性也会越来越高。本文对煤化工技术现状及新型煤化工技术进行分析。

关键词：煤化工技术；发展；新型煤化工技术

1煤化工技术现状

1.1煤焦化的技术现状

炼焦是对于特定煤种的，其中有机质的结构是以芳香族稠环为主体，周围连接侧链和官能团的大分子，通过高温干馏（在隔绝空气条件下加热到1000℃左右）。在加热过程中大分子受热分解，支链持续裂解。按照分子量从大到小，裂解所得的物质液态向气态转变，熔点高的和剩余未裂解的大分子呈固态，相互渗透组成胶质体。在温度升高的过程中气态和液态逐渐消失，固体颗粒膨胀后收缩，产生内部有气孔和裂纹的焦炭。在加热过程中，炼焦煤发生热分解和结焦反应过程中，通常会得到焦炭、煤焦油、煤气等。炼焦生产行业是煤化工产业最为成熟、最为重要的行业之一。对炼焦煤来说，其主要用途是加工成焦炭提供给钢铁行业作为生产原料。由市场的供需关系可知，现在炼焦煤的需求量和价格受焦炭和钢铁市场的影响，因此，钢铁和焦炭产业链的规模和盈亏状况会对炼焦煤的生产起导向作用。随着近年国家经济增涨速度的放缓，对钢材需求的增长逐渐减少，虽不利于炼焦产业扩张，但有利于调整产业结构，淘汰落后产能。

1.2煤气化技术

煤气化技术也叫气化技术，是煤化工最核心的技术，指煤炭和化学药剂在高温环境下发生反应产生气体或气体混合物的液化过程。气化剂可选用空气、氧气和二氧化碳等。煤炭内的碳分子遇到气化剂会发生热解，转化为气态的混合物，我们熟知的水蒸气和二氧化碳就是这一原理。不同质量的煤在不同的条件下生成的气化物成分也不尽相同。按照汽化炉中产生气体的多少，可将煤层由下至上分为灰层、干馏层和氢化层。在干馏层和氢化层中，水分经高温加热后蒸发形成干馏带和干燥带。当气化反应产生粗煤气后还要进行深度加工和净化，进而产生各类化学产品。当前，较为常用的煤气化技术有粉煤气化技术、水煤浆加压气化技术、固定床加压气化技术等。我国在水煤浆加压气化技术使用方面，已积累较为丰富的经验，多数设备可以实现自给自足。

1.3煤液化生产技术

煤液化技术的操作过程就是通过一定的条件与技术手段使煤炭材料由固态转化为液态的技术过程，当前煤液化技术可以分为直接液化与间接液化两类，直接液化也叫作加氢液化技术，就是把在高温条件下，采用氢气以及相应催化剂对煤炭材料进行作用，促使煤炭材料进行裂化，进而提高煤炭材料当中氢元素含量，这样就能够实现煤炭液化，而间接液化技术操作则是首先对煤炭进行气化操作，然后使用二氧化碳及氢气的混合其他与煤炭气化物反应而形成的醇类或者产物，为了保证煤液化生产的质量与效率，应该根据生产需要进行煤液化技术设计与选择。

2新型煤化工技术探讨

2.1甲醇生产技术

甲醇是一种非常具有代表性、非常常见的一种化工原料，对甲醇进行羰基处理以后能够得到多种常见的化学品，草酸、甲酸等都是由此而来。借助钯元素的催化效果，甲醇还能够与亚硝酸发生反应生成草酸，整个过程高效无害，是草酸生产的重要手段；借助二胺以及乙烷的催化作用，利用甲醇和一氧化碳进行反应能够产生羰基反应形成甲酸甲酯，反应转化率在八成以上。在今后的工作中，想要让新型煤化工技术得到发展，尽可能将煤炭资源开发到极致，有关工作人员还需要不断对煤炭化工技术进行研究，争取找到更加行之有效的煤炭利用方式。同时还应对甲醇的进一步利用技术进行研发，积极提升煤化工产品的资源利用效果，保证未来煤化工生产的科技性与应用效率，进而为煤化工行业的科技进步提供助推力。

2.2煤化工联产技术

所谓煤化工技术就是指将各种技术联合起来使用，能够起到优化技术的目的。一些挖掘难度较大的煤矿工程采用煤化工联产技术的效率比较高，能够更有效地提高煤炭产量，减少经济成本，促进企业仅以效益的提升，最重要的一点是煤化工联产技术能够很大程度上减少对生态环境的污染。因此，大力推广煤化工联产技术是非常重要的。但是从实际的发展角度来说，每一种煤化工技术都有双面性，既有优点也会存在缺陷，而煤化工联产技术的实施能够发挥出各种煤化工技术的优点，面对情况的复杂的问题时，也能够采取相应的措施进行处理。伴随着我国科学技术的快速发展，智能化工具在煤化工技术中起到了很重要的作用，在新型技术创新的过程中研发出了许多智能设备。智能设备的使用不仅降低了人工劳动力、提高了生产效率，还在一定程度上使煤炭施工的安全性得到了提升，减少了安全事故的发生。

2.3煤合成烃化物新型技术

新型技术的发展受到各领域关注，煤化工也没学者都在积极探讨新型技术的研发，煤化工的甲醇产物在后期可以裂解与反应生成烯烃类产品，我国学者专家在积极进行这方面的研究，通过新型反应技术利用煤化工的甲醇产品进行进一步技术生产，有效提升了甲醇浪费的控制效力，提高了煤化工的转化效果，并且当前还有一种新型技术可以使用煤炭进行原料生产后产生甲烷，而后再脱氢反应形成乙烯产品，整体生产转化效率较高，产品的纯度控制效果也较好，选择性比例可以超过70%以上，未来煤化工深度产品研发是一个趋势。

2.4合成氨技术

合成氨技术的应用对环境的要求比较高，需要在高温高压的条件下才能够发挥出作用，然后通过催化剂来合成氨。现代科技的发展使合成氨技术被许多企业所应用，并且在此基础上也创新出了其他的新技术。大多数企业都非常重视合成氨技术，因此合成氨技术的发展道路越来越宽广。从当前的形式上看，与其他国家相比，我国合成氨技术的发展具有较大的优势，在提高煤炭使用率的同时还能够减少煤炭资源对生态环境的影响，满足了国家生产对煤炭资源的需求。

2.5新型煤气化技术

新型煤气化技术指的主要就是利用不同批次的催化剂对煤炭进行处理，以不同种的化学反应为媒介得到更多种类的化合物或者是混合物，一般能够形成异丁醇及甲醇，二者生成比例为6:4。在此之后对异丁醇进行脱水处理得到异丁烯，而后经过一定处理最终得到甲基叔丁基醚，可用作无铅汽油以及低铅汽油的混合，能够节约燃料提升冷启动效率等等，除此之外，高质量精制的甲基叔丁基醚还能在医药领域发挥作用，是良好的医药中间体，不难发现实际上这主要就是对煤炭进行处理最终得到低氧含量、高辛烷值产物的一个过程。在未来的发展中，煤气化技术主要朝着加压粉煤气化等领域发展。

3结语

综上所述，在未来我国煤化工技术会不断向着科技性强、安全性高的方向发展，各类低碳烃类产品的运用能够降低煤化工产品的环境影响，而采用气化多联产技术可以提升煤炭化工产物的采集效果，同时集成融合了多种煤炭资源转化方法，提高了煤化工生产的效率，并且为煤化工生产产品附加值的提高提供助力。煤化工技术的研发工作应根据当前煤炭资源的综合利用情况与环境需求、未来煤化工产品需要等多方面的情况进行调整，提升煤化工产品的环境与社会效益，为煤炭资源的高质量应用提供保障。

参考文献：

[1]关于探析煤化工技术发展现状及其新型技术研究[J].唐月琴,吴倩.化工管理.2019(35)

[2]新型煤化工技术的研究[J].刘畅,王文龙.化工管理.2020(08)