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煤化工技术的发展与新型煤化工技术探讨

2020-01-13丁陶李彦文李涛中国石化长城能源化工宁夏有限公司宁夏银川750411

化工管理 2020年14期
关键词:煤气化煤炭资源煤化工

丁陶 李彦文 李涛(中国石化长城能源化工(宁夏)有限公司,宁夏银川750411)

0 引言

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。

1 煤化工技术发展现状

当前煤化工生产中常用的技术为煤焦化、煤气化以及煤液化技术等等。

1.1 煤焦化生产技术

煤焦化技术又称为煤干馏技术,就是通过真空加热的方式将煤炭进行分解,从而产生焦炭与煤气、煤焦油等产物,煤焦化的产品在各化工领域作用不可忽视,因此煤焦化技术在当前煤化工发展中意义重大,并且由于技术是在高温无氧的环境下进行操作的,煤炭不会发生氧化,对于煤炭资源的高效率应较为有利。

1.2 煤气化技术

煤气化生产技术操作就是在高温与氧化剂的联合作用下对煤炭材料进行影响,使之发生形态变化,从固态转化为气态,而其中的一些煤炭材料会发生不完全转化而产生固态碳化物,通过煤气化技术可以获取粗制水煤气,而在气化技术生产中,煤炭气化产物会与碳化物进行反应,因为煤炭本身组分不同且气化条件也存在差异,会导致最终反应气体的成分有所差异,而后针对粗制水煤气进行进一步处理才能够得到纯度与质量达标的一氧化碳气体。

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 煤化工新型技术探讨

2.1 甲醇生产技术

近十年来,我国甲醇生产工艺主要原料都是天然气,然而从现阶段我国各种不可再生能源的存储量来看,利用天然气生产甲醇显然没有利用煤炭生产更加合理,因而为了节约天然气资源,我们应该开发煤炭甲醇生产技术。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 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。

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 新型氨合成技术

煤化工合成氨的过程就是利用高温高压环境,使用催化剂将煤原料转化成氨,在当前我国各项科技不断发展的大环境下,合成氨的技术也在不断更新进步,为了保证合成氨的效果,煤化工生产中也在不断对合成氨的技术进行创新应用,它提升了合成氨的技术效率,同时也能够有效优化煤炭资源的利用率,降低煤炭资源开采与利用对环境的影响,同时也能够为我国合成氨技术丰富化提供助力。

2.5 煤化工联产技术优化

煤化工技术并不是孤立的,将各种煤化工相关技术融合起来形成煤化工联产技术能够有效提升煤化工技术生产的资源利用效果,并且针对一些开采难度大、煤炭产品质量相对较差的煤矿资源进行煤化工联合生产能够有效提升煤炭生产效果,同时降低煤化工生产的成本,能够保证煤炭化工生产企业的经济收益,同时对于生态环境也更友好,煤化工联合技术应用的范围会不断扩大,而且在实际生产中运用多元技术集成的煤化工联合生产技术能够保证各项技术优势都发挥出来,并能够有效应对多种复杂情况。在煤化工技术不断优化更新的过程中,多种技术联产的形式能够与智能化、现代化技术结合起来降低煤化工生产的人工压力,优化煤化工技术操作中各种问题的解决效果、防止煤化工生产安全事故的大面积发生,从而保证煤化工生产领域的迅猛发展态势不受外界因素影响。

2.6 煤化工技术设备科技性不断提升

由于煤化工生产技术的发展以及我国当前自动化控制、智能化技术的不断更新,煤化工技术设备也会向着科技性提升、生产集成化方向发展。并且,由于煤化工生产存在一定的污染因素,因此在未来煤化工技术与设备发展中,会着力开发具有环保价值的煤化工生产设备,降低煤化工设备生产过程的能耗,提升成本控制效果,为煤化工生产企业经济收益提升创造条件,同时为了保证煤化工新型设备的应用与回收效果,要形成一整套设备开发与回收的运行体系,为能够使用新型技术设备的煤化工企业提供更大的便利,推动煤化工行业整体的技术进步。

3 结语

总之,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。

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