煤化工技术的发展与新型煤化工技术探讨

【摘 要】随着世界能源多元化时代的到来之际，新的煤化工能源技术的发展，是各个国家技术经济发展战略措施之一。大力发展能源技术，关系着我国煤化工技术可持续发展，也是实现总体战略重要举措。本文阐述了煤化工技术发展，并在单项成熟技术支撑下探析新型煤化工技术。

【关键字】煤化工技术；发展；新型煤化工技术

1.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。

2.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）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。

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。

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-Coal（氢煤法）等等。

3.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。

3.1 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（HCOOCH3），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

经过相关专家多年的研究之后，实现了将甲醇进行裂解而制取出烯烃。中科院设置在大连的化物所在该方面研究领先世界，其转化率的成功达到了100%，而烯烃选择性居然达到了85%～90%；但是在研究转化过程之中有一些核心问题还没有被解决，还影响着整个转化过程，所以要想将这项技术实际化还需要进一步开发和实践。而且对于甲烷不按照造气的工序，而是直接经过氧化脱氢产生出乙烯逐渐被研究者所重视，经过多年努力甲烷的转化率达到了25%～35%，而C2选择性也达到了70%～80%，成为了新型煤化工技术中比较重要的项目之一。

4.结束语

总而言之，新型的煤化工产品成为了国内规模大、前景较好产品，同时也是解决石化产品不足的重要途径之一。但是要生产出产品就必须要依据煤化工技术，这是最基本的保障。因此就要清楚煤化工技术发展，进而探究新型煤化工技术才具有实际价值。

参考文献

[1]李丽.煤化工产业发展之我见——煤化工产业发展面对的机遇和挑战[J].煤2009，18（11）

[2]李华民.王永刚.初议煤化工产业现状及技术发展趋势[J].煤炭工程2009（11）

[3]华炜.关于煤化工产业发展的几点思考[J].2008

[4]陈元春.金小娟.我国煤化工产业发展状况评述[J].煤炭工程2009（5）

[5]唐宏青.低碳经济与煤化工的若干问题分析[J].煤化工2010，38（1）

[6]黄云兵.新型煤化工技术进展[J].企业科技与发展2009（12）