煤化工技术的发展与新型煤化工技术

谢超

河南金马能源股份有限公司

摘要：随着时代科学技术的高速发展，人们生活水平的提高，能源已经占据了很重要的位置，甚至影响到国家的世界地位。煤炭能源是目前我国能源中占主导的地位的能源之一，如何提高煤炭的使用率是当务之急。改进现有的技术，优化能源结构，新的科学和技术的发展将使得我 国的能源发展早日走上可持续发展的道路。

关键词：煤化工技术;发展;新型煤化工技术

前言：世界上储存最丰富的化石能源是煤炭，但是随着经济全 球化发展，煤炭的消耗越来越大。因此在倡导节能减排保护 环境的号召之下，发展新型煤化、调整能源化工结构日趋重 要。探究煤化工技术以及新型煤化工技术具备实际意义。

1、煤化工技术的发展

煤化工即是以煤作为原料，在化学加工下将煤炭转换成固体、液体以及气体燃料及其他各种化学品，最终产出各种各样的化工产品。依据生产工艺和产品差异分成了煤焦化、煤气化、煤电石以及煤液化几条生产链。

1.1煤焦化

煤焦化也称之为煤干馏，是把煤与空气隔绝加上强热分解的过程。煤化工包括了一次、二次和深度化化学加工过程，煤化工的产品有焦化产品、气化产品、液化产品还有合成气化工产品，焦油化工产品，电石乙炔等。这些化工产品广泛在应用在工业，农业，医药，化工染料，炭素等行业之 中，许多煤化工产品是石化工产品都无法取代的。

1.2煤气化

煤通过热化过程，在高温下借助化学药剂进行化学反应把固体的炭转 化为气体混合物的过程。用气化剂包括（水蒸气，空气，二氧化碳）与煤 炭的碳发生均相反应。此外，煤通过热分解之后的气态物(二氧化碳、水 蒸气、烃类)等也能和热碳发生均相反应。根据气化的方法，气化的外在 条件以及煤的性质不一样，气化的气体的组成也大不相同。依据煤气炉内 开成气体的过程特点，可以把煤层从上到下的分为(干燥、干馏、还带、 氢化）带与灰层，在干燥与干馏带之中，煤是返到高温的加热而失放出的 水分并蒸发。余下的是焦炭在还原带中发生的氧化反应。经过气化后的煤 是粗煤气，通过净化加工之后，就生成各种化学品。

1.3煤液化

煤液化是指将煤中有机质进行转化为流质产物，最终达到利用液态的 碳氢化合物代替石油及其相关制品的目的。液化包括真接跟间接技术两部 分，具大的产品市场，发展工艺及工程技术并提升到一定高度，是世界新 型煤化工技术和相关产业的重要战略方向。

①直接液化煤；早在1913年德国科学家就发明了直接液化。就是在高温下在溶剂作用，将煤炭和气态氢进行反应，增加了煤炭中的氢含量，最终成为液体过程。到了1927年研究者又使用了硫化铜与硫化钨做催化剂，把液化分成了气相加氢与糊相加氢两个阶段，有效解决工程化的问题，并且建设处规模巨大的煤直接液化的企业。随着发展，如今各种规模的煤 直接液化企业林林总总，各式各样的。

②间接液化；1923年德国皇家煤炭研究生的化学家提出了间接液化煤炭。这种方式就是将煤炭作为了原材料，经过气化合成了CO2+H2的气，再将这种气作为原料，通过催化剂催化，采用F-T合成为液态的烃类产品。在几次石油危机影响下，德国、美国等各个国家都比较重视开发煤炭 的直接液化新技术，组织出大批的科研开发机构以及各种研发工作，经过 大力开发之后出现了多种工艺，其中具备代表性工艺有SRC(溶剂精制煤工艺）、EDS（供氢溶剂法）、H-Coa1（氢煤法）等等。

2、当前发展较新型煤化工技术

随着现代化技术高速发展，煤化工技术也在不断前进， 在这种形式下就出现了新型煤化工技术。而新型煤化工技术 并不是单一的，而是涉及到几个方面的技术。本文就从三个 方面探讨煤化工技术。

2.1煤气化技术

这种技术主要是以德士古、鲁奇以及壳牌等各种炉型比较常见，在我国都引入过上面几种炉型作为生产合成气以及化工的产品。这种技术主要是使用了多组分的催化剂，通过 化学合成出含有异丁醇（60%）与甲醇（40%）混合物，并将 异丁醇经过脱水之后就成为了异丁烯，这样就能够将合成气 制取成为甲基叔丁基醚，这种技术就是由煤炭和天然气作为 原料，进而制取出高辛烷值的添加剂。

3.2用煤作为原材料产出甲醇以及各种化工产品

如今生产甲醇主要是用天然气作为主要材料。因为相比 之下我国储存煤炭量远远超过了天然气以及石油的储量，故 此在较长一段时间中生产甲醇主要还是依靠煤炭作为主要 原料。而甲醇同样还是重要化工原料，经过了羰基化之后还 能够制取出醋酸酐、醋酸、草酸以及甲酸等各种重要化工产 品。经过开发研制后，西南化工研究院成功从甲醇羧基化中 成功制取出了醋酸酐与醋酸工艺的软件包，如今正在进一步 扩展出整个系列产品，实现的生产产业化。在Pd的催化之 下，甲醇和亚硝酸能够进行反应生成了草酸，成为了合成草 酸新的途径。而且一些公司将甲醇与CO通过叔二胺和乙烷 作用下，通过加压发生羰基化反应，就能够得到了甲酸甲酯 （HC00CH3），其中的转化率是80.7%，选择性达到了99.4%。

3.3用煤作为原材料合成烃类

经过科学奖多年的刻苦研究，我国中科院的相关技术得到了很大的提升，已经领先于世界水平，逐渐实现可把甲醇裂解，从中制取出烯烃的科 学技术。制出烯烃的成功率达到了百分之一百，但是其选择性只有百分之 八十五到百分之九十，这项技术中还存在着一些得无法解决，从而影响了 整个过程中生产出的产品的纯度和产量。因此，还需要花费些时间对这项 技术进行改进。例如，利用Pd催化原料，草酸可以由亚硝酸和甲醇反应形成，这项技术提供新的草酸合成技术。还有一些公司把CO和甲醇在乙 烷等催化剂的作用下，进行加压产生羟基化反应，最终得到甲酸甲酯(HCO0CH3)。

3、发展趋势

新型的煤化工技术是未来煤化工技术 的发展趋势。这类技术的特点为：利用转 化许多类煤炭技术，来将优化集合成一起。 这种方式比较大的优点为能够大大减小资 金的投入以及投入比较短的时间，得到更 高价值的化工产品。目前，这类化学产品 有着比较大的应用价值。不但这样，这类 煤炭气化多联产的技术还会生成有着一定 清洁特点的二次能源。这是在化工行业当 中一直需要达到的能源价值梯级应用。

结束语：

伴随着世界的发展，经济的进步，人们消耗了大量的能源满足日常的 生活需要。煤炭作为世界上储存量最多的化石能源，关系到生活的方方面 面，因此，对煤化工技术的研究、提高是必然的。新兴的煤化工技术和产 品具有较好的发展前景，同时也可以解决化石产品的无法满足日常需求的 问题。由此可见，对煤化工技术的改革已经是迫在眉睫，同时也可以很好 的经济效益，使得我国能源匮乏能够得到很好的解决，促进我国建立资源 节约型、环境保护型社会。

参考文献：

[1]李权.环保理念下的新型煤化工技术[J].化学工程与装备,2022(07):36-37.DOI:10.19566/j.cnki.cn35-1285/tq.2022.07.121.

[2]赵玮.环保理念下的新型煤化工技术分析[J].当代化工研究,2022(07):72-74.

[3]周慧娟.我国煤化工技术发展趋势研究[J].产业与科技论坛,2022,21(04):30-31.

[4]青春,常桂英,张散斯尔.双碳背景下的新型煤化工技术分析[J].内蒙古煤炭经济,2021(22):20-22.DOI:10.13487/j.cnki.imce.021541.

[5]储佼.煤化工技术发展现状与新型煤化工技术分析[J].化工设计通讯,2021,47(11):3-4+52.

[6]赵玮.煤化工技术发展现状及其新型技术研究[J].化工管理,2021(28):94-95.DOI:10.19900/j.cnki.ISSN1008-4800.2021.28.044.