马明瑞

摘 要： 煤炭资源在开发和使用过程中，常常因为开采不当造成严重的资源浪费现象、环境污染问题。这些问题的存在对我国煤炭资源利用产生了深刻的影响。在实际的煤炭资源开发过程中，需要借助煤化工技术提高煤炭资源的开发率和环保程度。进入新世纪以来，随着我国科学技术不断发展和进步，在煤炭化工领域取得了突出的成就，各种先进的的煤炭化工技术得到推广和应用。本文主要结合实际情况，就中国石化煤化工技术最新研究进展进行了分析，希望通过本次研究对同行有所助益。

关键词：中国石化 煤炭化工技术 研究进展

中图分类号：TQ54 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2017）02-0301-01

国际油价的持续走低和徘徊不前并未阻碍中国企业在煤炭化工领域，尤其是在煤制油、煤制烯烃等新兴煤化工领域的探索。我国煤炭资源储量较大，但是面临着开发不合理，资源浪费严重和煤炭产能过剩的局面，利用全新的科学技术探索煤炭资源的全新用途是当前我们需要重点解决的难题。煤化工分为传统煤化工和新型煤化工，传统的煤炭化工技术是将煤炭资源制成化肥、煤炭焦化后做成电石和乙炔，而新型的煤炭化工技术是利用煤炭作为生产材料生产出多种清洁能源和基础化工原料。目前我国在煤炭化工技术方面做了大量的研究，并取得很大的突破，在新型煤化工技术和装置方面已经获得国际领先地位。

一、中国石化煤炭化工技术最新研究进展

1.S-MTO技术实现工业转化应用

S-MTO技术是以煤炭、天然气等作为石油代替资源生产化工产品的一条新型的工艺路线，目前，该项技术已经成为新能源资源技术研究开发热点和难点之一。进入新世纪以来，中国石化的很多企业不断开展S-MTO技术试验，相继完成了甲醇进料规模为每年1.67万吨的DMTO工业试验。同时在连续多年的实践过程中，在SAPO-34分子筛选催化材料合成技术，流化床催化剂制备技术和反应再生工艺研究方面获得了全新的创新成果。通过对这项技术的研究，在抑制SAPO-34分子筛硅岛的形成、分子筛形貌控制等关键技术方面取重大突破。此外，通过对分子筛模板剂和合成工艺进行创新，能够更好的对分子的形貌进行控制，能够极大的促进反应物的扩散速率。随着分子筛晶粒的减小，反应物分子的扩散速度逐渐加快。降低催化剂晶体颗粒直径，能够显著推升乙烯和丙烯的选择性。2007年中国石化在实验室充分研究的基础上，开展当时世界规模最大的每年3.6万吨的S-MTO技术中试研究，研究结果显示S-MTO催化剂具有催化效率高、活性强、选择性好、高热稳定性等特点，甲醇转化率、乙烯和丙烯选择性分别高达100%和80%以上，为今后的深入研究奠定坚实的基础。

2.S-MTP催化剂以及工艺技术的研究开发

S-MTP技术是甲醇生产低碳烯烃产品的另外一项具有核心竞争力的技术路线。最近几年，中石化高度重视S-MPT技术的研究，强化技术研究和装置建设。在S-MTP技术开发研究过程中，核心问题就是加快高选择性、高水热稳定性的ZSM-5分子筛选催化剂材料的研究。中石化在这方面研究过程中解决了两个关键性的技术。一个是对酸性的调节。在S-MTP催化剂中如果酸量过多，所生成的产物如果控制不好很可能会产生第二次化学反应，从而影响到整个反应体系的反应速率，生成过多的多碳高分子化合物，如汽油、烷烃等副产品，并且目的产物丙烯的选择性不高。如果催化剂中酸量不足，就不能保证甲醇全部转化，催化剂再生周期就会变短。我们通过对分子筛硅铝比进行适当的调整，就可以很好的控制分子筛催化剂的酸量。另一个就是提高了催化剂中的扩散性能。在反应体系中，丙烯能否在较短的时间内扩散的相应的孔道就成为影响丙烯吸收率和催化剂稳定性的一个重要原因。分子筛的孔道越短，直径越大，催化剂扩散也就越容易，因此，研究合成小分子筛技术是S-MTP催化剂应用的关键。此外，采用温和手段的碱处理方法对高硅ZSM-5沸石进行介孔化处理，保证沸石表面能够形成规则性的孔穴結构，从而进一步缩短扩散通道的长度，提高反应物和产物的扩散性能。通过试验表明在整个反应体系内添加了软模板剂合成的样品，已经存在明显的介孔，而经过碱处理之后，在样品的将介孔结构更加明显。因此通过温和的碱处理所得到的样品在MTP反应体系具有优异的丙烯选择性，丙烯和乙烯质量比能够到达10：1。

二、新型煤化工技术创新能力提高

煤炭行业要想实现可持续发展，首先要提高煤化工技术的创新能力，为煤炭行业的长远发展奠定坚实的物质基础。最近几年，通过不断努力，我国在煤化工技术创新方面的能力进一步得到提升，改变了过去轻视理论、重视试验操作的研究模式，在兼顾理论研究的同时，将理论付诸实践。上述两种技术的发展和应用是煤化工技术创新能力提升的主要体现。我国的煤化工技术经过多年的努力已经形成了一套自主研发的科学体系，并做着眼于煤炭行业的发展趋势和发展要求，追求经济效益和环境效益的协同发展。但是我们应该清除的认识到，煤化工技术是一项长远发展过程，我国煤化工技术研究存在很多不足之处，在今后的研究过程中需要我们继续借鉴国外先进的理论经验和技术手段，不断更新研究理念和方法，采用先进煤气化技术，利用劣质煤造气，通过电、气、化工产品优化组合，即多联产方案是煤炭高效、洁净利用的最佳途径。

总之，当前我国煤化工发展已呈现出过热状态。低水平重复建设，不考虑环境承载力、生态平衡、二氧化碳排放、资源消耗，盲目扩大各类煤化工产品的产能，不是煤化工产业的发展方向。需要我们进一步大力发展煤制油、煤制甲醇对缓解我国石油对外依存度过高的现状，促进煤炭领域真正实现可持续发展。

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