探析煤化工概述与发展前景

余乐

伊犁新天煤化工有限责任公司 新疆伊犁 835000

摘要：我国的能源结构是多煤，少油，贫气，长期来看，以煤为主体的能源结构将保持不变，但对煤的消耗仍然十分庞大。如何最大限度地利用煤的能量，实现资源的最优配置，从而缓解石油紧缺及其引发的能源危机，成为了国家关注的焦点，而发展煤化工是当务之急。在全球油气资源日益枯竭，煤化工技术不断进步，新工艺、新催化剂不断开发的今天，煤化工的未来将是一片光明。文章对煤化工的内涵、煤化工的重要性以及煤炭工业的发展进行了较为详尽的阐述。

关键词：煤化工；概念；发展前景

引言

伴随着我国煤炭行业和人民的环保意识的逐步增强，在碳达峰、碳中和的新形势下，国家提出了绿色低碳、清洁高效的能源发展的奋斗目标，这也为煤化工产业的低碳发展指明了新的发展方向。

1.煤化工的概念

1.1煤化工的定义

煤化工工艺是将煤通过化学处理，转变成气态、液态和固态的能源或其他化学物质的工艺。

1.2煤化工的分类

煤化工可分为传统煤化工业和新型煤化工两大类。传统的煤化工主要有水煤气，煤电石，煤焦化，煤合成氨等。煤直接液化制油，煤气化制天然气，煤气化中的合成氨，煤气化制烯烃，都是煤气化中的一种新兴的煤化工。

2.煤化工的产业链

煤化工按照产品与生产工艺可以划分为多条产业链条，但其基本可以划分为煤焦化、煤液化和煤气化三条产品链。

煤的炼焦是最早期使用的一种煤化工工艺。在生产焦碳的过程中，产生的副产物是天然气和沥青。在煤炭化学产业中，煤气化技术起着举足轻重的作用，而在中国，煤气化技术也是应用最广泛的一种技术，它被广泛应用于城市燃气、合成气及各类工业用燃气的生产，而合成气则被广泛应用于生产合成氨、二甲醚及甲醇等化学品。

电石乙炔反应是煤化工业中非常关键的一环，由其制备出一系列的有机质化合物及碳黑等。将煤进行加氢液化、汽化，制备液态、气态燃料，然后经化学反应制备多种化学品，是解决全球能源短缺问题的有效途径之一。

3.现代煤化工发展机遇与挑战

3.1现代煤化工发展机遇

在“双碳”目标、能源消耗“双控”与“两高”防治等重大战略背景下，中国的现代化煤炭工业正处于巨大的发展阶段，其碳排放与排放都将承受巨大的压力。但是，就目前中国的能源结构而言，现代化的煤炭化工技术仍是目前发展的主要趋势，而“十四五”是我国煤炭化工向高品质、多产业协同发展的关键时期，煤炭化工将经历一次以现代化、绿色化、低碳化为主的新一轮技术变革，实现煤炭化工多产业协同发展，探索一条洁净、高效、环保、低碳的发展之路。

3.2现代煤化工发展面临的挑战

经过近年来的迅速发展，中国的煤炭化学技术和设备已经达到了国际上的先进水准，同时，中国煤炭化学工业的生产规模也得到了迅速的扩大。但是，伴随着煤炭化学工业在中国的迅速兴起，现代煤炭化学工业中所面临的高能耗、高水耗和高污染的问题也迅速显现出来。根据中国石化工业协会的数据显示：中国“煤炼油”生产的每公升的煤炭消耗为每公升4.0公升，每公升的用水为每公升8.2公升，每公升的CO2排放量为每公升5.8公升；每千标方煤炭消耗2.5公升标准煤，每千标方取水量7.5公升，每千标方一氧化碳排放量4.8公升；以煤为原料生产的烯烃，每公升的标准煤消耗为每公升5.0公升，每公升的水量为每公升19.3公升，每公升的CO2排放量为每公升10.52公升；煤（合成气）制乙二醇单位产品平均消耗2.4吨标准煤/吨，单位产品取水17.3吨，单位产品CO2排放量5.6吨。随着“双碳”目标的实施，我国煤炭工业的发展受到了多种因素的制约，其发展受到了很大的制约，一方面要履行“双碳”目标，加速我国煤炭工业技术进步与节能减排，另一方面也要应对来自外界的煤炭与原料价格不断攀升所导致的生产成本上升，因此，煤炭工业发展面临着很大的挑战。

3.3煤化工发展现状和存在问题

能源对于一个民族的持续发展和民生和社会的长期发展具有十分关键的意义，它关系到一个民族的整体利益和国家的整体利益。习近平总书记不止一次地强调，当前的国际形势是一个世纪以来最大的变化，我们要认真地考虑和规划我们的中长期的战略目标和发展方向，确保我们的国家安全，确保我们的社会和政治的全局都是一个整体。考虑到我们国家的资源和能源的特征，我们国家在很长一段时间里，对于我们国家来说，我们国家的能源利用以及一些重要的化学制品的原料都是依赖于我们国家的化石能源。经过最近数十年来，我国在煤炭化工领域中的发展与探索，部分已经投产的项目的开工率与运行水平都得到了显著的提高，同时，能源消耗也在持续降低，洁净环保程度也在持续上升，同时，对煤炭制化学品产业的贡献度也有所增加，同时，煤炭的相对集约发展模式也已经初具规模，其总体技术水平与规模都在世界范围内处于领先位置。但是，随着煤化工的迅速发展，也出现了如下显著的问题：（1）煤的氢/碳比值是0.2-1.0，而石油的氢/碳比值是1.6-2.0，用于生产煤基化学品的原料气必须经过煤气化后经过水燃气转换，才能达到生产甲醇或其他下游产物所要求的氢碳比，所以，煤化工的能耗很大，碳排放也很高。(2)我国现有的煤制油、煤制烯烃等设备，其下游产品结构比较简单，没有成为一个具有整体优势的综合化学工业园区，没有实现对原材料、能量的整体利用率和经济效益的整体提升。(3)尽管煤炭工业迫切需要新技术的运用，以达到“节能减排，增产增效”的目的，但是“十三五”规划中的大多数工程仍然停留在环境影响评价和建设初期，而新技术的推广和推广工作却相对滞后。(4)强化了对资源和环境的制约，使支持性条件难以实现。许多工程竣工后因能源消耗指标而无法按期投入生产，极大地制约了示范性工程的建设。

4.煤化工的发展前景

新兴的煤化工行业的发展，主要是建立一个大规模的工业厂房，其中就有采用大规模的反应装置，以及从原材料到产物的大规模加工。建立大规模的厂房、应用高科技、充分发挥资源与价格的优势、最优的资源、最优的技术、最优的技术、最有效的、最合理的使用能源与资源等，都能够减少项目的投资，减少项目的生产费用，从而提升整体的经济效益。以内蒙古鄂尔多斯的“大鲁”工业园区为例，提出了以“园区化”、“多联产”为代表的煤炭化工产业发展趋势。以大型煤气化与IGCC多联产为先导的煤炭化工项目园能够为其下游的乙酸、二甲醚等装置提供蒸汽、电力以及一氧化碳、氢气和甲醇等基础原材料。

结语

文章从煤炭化工技术的概念出发，对煤炭化工技术概念进行了界定，并对煤炭化学技术进行了分类。然后对煤炭工业的产业链、面临的机遇和挑战已经发展煤炭工业的前景进行了阐述。中国目前正处于一个较快的发展时期，从目前国内的能源构成来看，未来很长一段时期，中国仍将继续保持对煤的大量需求。传统的煤炭化学流程和工业已不能适应现代能源工业的发展和环保的要求，因此，我们要对煤炭进行最优的技术整合，对煤炭的高效、清洁、的开采和利用，努力探索出一条中国特色的煤炭化学新途径。

参考文献：

[1]刘东凯,魏东,巨文章.“双碳”背景下现代煤化工的发展前景[J].石河子科技,2022(03):51-53.

[2]高卓凡.膜技术在煤化工高盐废水处理中的应用与发展前景[J].煤质技术,2021,36(02):14-19.

[3]高珩.浅析煤化工的产业现状及发展前景[J].当代化工研究,2020(17):10-11.