煤化工技术的发展与新型煤化工技术

(整期优先)网络出版时间:2020-12-31
/ 2

煤化工技术的发展与新型煤化工技术

韩舜才 殷智

内蒙古中煤远兴能源化工有限公司 内蒙古 鄂尔多斯 017307

摘要:煤化工产业是指以煤为原料,通过煤焦化、煤气化、煤液化等转化方式生产化工、能源产品的产业。煤化工产业可分为传统煤化工产业和现代煤化工产业。传统煤化工产业包括合成氨、甲醇、焦化和电石四个子行业,现代煤化工产业则是基于先进煤转化技术,大规模生产以替代石油化工产品和油气产品的能源化工产业。

进入二十一世纪以来,国际石油价格持续上涨和石油对外依存度不断提高,煤化工产业受到越来越高的关注,极大的推动了我国新兴煤化工技术开发及工业化进程,一批以石油替代为目标的煤化工工业化示范项目相继开工建设,煤化工产业进入了一个全新的发展时期。

我国作为一个现代化强国,必须不断优化煤化工技术,并在此基础上创新,创造出一套遵循我国绿色发展理念的新型煤化工技术。随着能源的多元化与经济的飞速发展,资源日益枯竭,并且不合理的使用煤炭会对环境产生恶劣的影响,所以,新型煤化工技术的诞生非常重要。 为了增加煤炭的开采率,应该尽最大限度的利用煤化工技术的优势。可以说,该技术能够充分展现煤炭能源的作用,有效地使煤炭资源的利用率大幅度提升。换句话说,这项技术在实际运用中占据最主要的地位。因此,发展新型煤化工技术就显得十分重要和迫切。关键词:煤化工技术;新型煤化工技术;煤资源

引言:我国幅员辽阔,资源丰富多样。但是因为人口基数大,所以能源耗损量也随之增加。煤炭作为我国的首要消耗资源,与国民的生产生活息息相关。以前的煤炭生产形式,由于转换效率低、环境污染严重,已无法满足人民日常生活的要求。由于社会发展、工业进步,供给侧结构的改革与生活水平的提升,是否能够按时治理能源问题,是中国走向社会主义现代化的强国道路的关键性因素。人们对清洁、环保能源的需求也在缓步上升。另外,在推进节能减排的同时,利用煤化工技术可舒缓能源紧缺的问题,这很大程度地促进了煤化工产业的进步。

一、煤化工技术的成长史

煤化工技术在工业应用中赢得了不小的成果,为解除中国能源风险提供了借鉴依据。该项技术的实质是利用科学合理的技术措施,把煤炭能源改变为能应用的气体或固定燃料,并持续优化其衍生的化工产物,从而增加能源的利用率。典型的煤化工技术由煤的液化、干馏与气化共同构成。

1、煤液化技术

一般来说,煤液化是指使用化学合成技术,把固体煤变成液体燃料,以满足社会各个领域对能源的需要。此类液体燃料的一般由碳氢化合物组成,蕴藏着良好的实际运用效果和巨大的开发可能性。其最根本的操纵方式为煤的直接和间接液化。相对来说,煤间接液化工艺更为繁琐。第一步是应用气化的方法把煤炭聚合为含有经济价值的气体,其重要组成因素为二氧化碳与氢气的化合物,然后可通过催化剂的影响能够产生液态烃类的化合物,其燃烧产生的热量比直接燃烧煤更高[4]。直接液化主要取决于溶剂。当把煤炭和氢气混合时,为了增加氢的占比,必须添加一定量的溶剂,得到液体的燃料。产生的此类液态燃料,在焚烧时将会释放出更多的热能,以此来增加煤的利用率。此外,还有氢煤法、供氢溶剂法等煤液化的方法。

2、煤干馏技术

需要凭借煤的干馏技术从而得到煤的焦化产物。从本质上讲是利用阻隔空气的办法,将煤炭原料经过高热量分解,以获得一定数目的焦化产物。此类产物具有较为广泛的使用领域,它能够为我国取得较为显著的经济利益,并为从事煤炭行业的公司提供了非常关键的参考资料。

3、煤气化技术

与煤的干馏技术相比,煤气化技术的工艺制作过程更加繁琐和困难。此类技术的工艺制作过程基本囊括:煤原料的高温热处理、把固体燃料变为可燃性气体。转换的过程中,应加入一定量的气化剂用来提升转换的效率。此类气化剂在使用中的效果是显而易见的,这主要取决于CO2和空气之间的相互作用。因为不一样的煤炭能源之间具有一些差异,煤气化技术使用时需要的要求也是各不相同的。最后在气体的产生流程中,不同的煤层会产生不同的化学产物,这客观上反映了煤气化技术具有优越的使用成果。

二、新型煤化工技术

由于市场经济的持续高速发展,生产力水平的不断提升,这给新型煤化工技术的诞生制造了有益的条件。与传统的技术相对比,新型煤化工技术的最大优势在于降低了能耗,保护了环境质量,落实了我国绿色可持续发展的战略理念。新型煤化工技术的通常分为:合成烃的产物,此类产品的出现,减少了煤对环境的污染且提高了资源利用率[1]。煤气化技术在现如今的工艺流程使用中起决定性作用。它是利用不同的催化剂把固体的煤变成燃烧更充分的异丁醇及甲醇的混合物,从而降低有害气体的产生[3]

甲醇是一种非常重要的有机原料,也是一种新型清洁能源,主要用于制造甲醛、醋酸、二甲醚、MTBE、烯烃、氯甲烷、碳酸二甲酯等产品,甲醇的原料有多种类型,如天然气、煤炭、焦炉气等。在世界范围内,天然气是生产甲醇的主要原料,我国则以煤炭为主,甲醇生产工艺普遍采用一氧化碳、二氧化碳加压催化氢化气相合成法,近年来,随着新增产能的陆续投产以及装置开工水平的提升,甲醇产量稳步增加,区域性紧张局势逐步缓解,现我国已是全球最大的甲醇生产国。但目前我国部分传统化工产品已出现产能过剩问题,以化工新材料为代表的高端化工产品仍然高比例依靠进口,目前我国化工新材料的国内自给率仅约为61%,发展化工新材料是提升我国化学工业产品层次的重点任务,对于促进我国由化工产业大国向化工产业强国转型升级具有重要意义。化工新材料是新材料产业的主要门类之一,不仅本身是重要的战略性新兴产业,而且也是其它战略性新兴产业发展和传统产业升级的重要支撑。化工新材料被称为“工业维生素”,与大宗合成材料相比,化工新材料消费量较小,但应用非常广泛,是相关产业的关键性配套材料。

2019年我国化工新材料主要类别产量接近1900万吨,表观消费量接近3000万吨,自给率约61%,较2018年提高一个百分点。从细分领域来看,高端聚烯烃占比最高(按消费量计),占化工新材料消费量的40%。自给率较低的是高端聚烯烃、工程塑料、高性能纤维;聚氨酯材料及其关键原料已基本实现自给;氟硅树脂、热塑性弹性体、功能性膜材料的自给率较高,但存在产品结构性短缺。石墨烯等前沿新材料尚处于发展导入期,无论是生产还是应用量均较小。因此发展化工新材料是煤化工新技术的发展方向。

三、新型煤化工技术的诞生的作用

发展新型煤化工技术能缓解国际油价上涨、全球气候变暖、资源紧张等各方面严峻问题,发展新型煤化工技术是顺应时代发展的利国利民措施。 

  1、降低石油的利用,开发新型能源

伴随着我国第一个百年目标的实现,我国进入了工业化与城镇化的飞速发展阶段。国民人均消费水平指数的快速增长,石油产品使用率的增加,但是石油的使用、开采等方面的安全问题一直是社会市场经济发展的软肋。因此我们需要在持续生产和使用石油的同时,积极发现与不断的寻找,应用其它清洁能源从而取代石油在人们生产生活中的地位。我国的煤炭资源储备十分丰富,利用新型煤化工技术来实现并取缔以石油为主要原料的生产技术有着更广阔的发展前景。 

 2、坚持绿色发展理念

据资料查询,传统的煤化学技术会对生态环境和健康产生不可逆的影响。但是,煤化工新技术能够大大降低燃烧产生与排放的CO、有害粉尘以及重金属污染物,另外,煤化工新技术能够通过使用高科技技术方式和不同种类的催化剂,大大增加煤炭的利用率和转换率,从而实现生产工序中的环境保护、高利用率、燃烧完全、节约能耗[2]。煤炭工业新技术的创新与发展,极大限度地促进了老旧煤化工技术的创新和改革,也使的老旧落后的生产方式被企业家所摒弃,这即符合了中国的基本国情和发展路线,同时遵循了国家的可持续发展战略目标。

四、新型煤化工的发展前景 

新型煤化工技术的最大特点是清洁资源和煤炭能源的高效利用。当今,我国的新型煤化工企业由于其物质能源充足的所以未来发展前景一片大好。虽然,我国的石油和天然气储藏的数量不及,但煤炭储藏的数量十分可观,能够符合新型煤化工企业的能源需要。另外,中国水资源储量丰富,能够符合煤化工企业的用水需求。便利的交通工具,而今我国由高速公路和铁路构成的陆地输送网络比较发达,能够确保煤化工化学商品的快速、便捷的运输。另外,中国有特地为输送煤炭而建造的铁路,能够满足新型煤化工产业的输送要求。 

五、结束语

新型煤化工技术能够最大程度的发挥煤炭能源的优势,并且使煤炭取代人们对于油能源依赖的和使用,这也能最大限度地解决我国石油能源不足的问题。因此,新型煤化工技术的创新和发展就变得尤为重要。为了加速构建低碳经济的社会主义步伐,就必要应用新型的煤化工技术从而生产出更多的清洁环保的化学制品。煤化工技术的能够取得突破性的进展,是经过了一定的发展历程,在这之中有一部分技术在实际的使用过程中获得了不错的经济收益与社会影响。鼎力倡导新型煤化工技术的发展,有益于改善我国的生态环境,满足社会所有领域对于能源的需求,降低人们对于不可再生能源的消耗。

参考文献:

  1. 刘丽秀.煤化工技术的发展与新型煤化工技术[J].煤炭技术,2014,33(02):196-198. 

  2. 李明.基于煤化工技术的发展与新型煤化工技术探讨[I].山东工业技术,2015.013.

  3. 林杉杉.煤化工技术的发展与新型煤化工技术探究[J].都市家教(上半月),2014(03):180-181. 

  4. 李哲.煤化工技术的发展与新型煤化工技术探讨[J].科技创新与应用,2013(21):104-104.