基于新型煤化工技术进展分析

摘　要：文中主要分析了新型洁净煤化工技术和新型煤化工的核心技术，这一研究对于新型煤化工技术的推广应用具有一定的意义。

关键词：新型洁净煤化工　新型煤化工　多联产系统

众所周知，中国是一个幅员辽阔，地广物博的文明古国。在已发现的142种矿物中，煤炭占有特别重要的位量，资源丰富，分布广泛，煤田面积约55万平方公里，居世界产煤国家之前列。煤炭成为经济生产活动和人们如常生活中不可缺失的主要原料和燃料。据悉，我国的煤炭生产和消费占一次能源构成的 75％。然而，对经济繁荣的向往，使得人类能源的需求日益增加，以化石燃料为代表的传统能源由于其的不可再生性，同能源需求产生了严重的供需矛盾。

一、新型洁净煤化工技术

由于环保意识的增加，新型洁净煤化工技术在当前颇受关注。其是指在煤炭开发和利用过程中，尽可能减少污染和提高效率能源，即将最大限度的开发煤能源的潜能，且将煤释放的污染控制在最低水平, 从而达到能源开发与环境保护相协调的状态，图1 给出了煤化工经济示意图。目前有下列3种新型煤化工技术路线:其一是煤气化技术，它是煤化工产业发展过程中最重要的单元技术,主要以“鲁奇”、“德士古”、“壳牌”等炉型最为普遍，我国生产合成气和化工产品时曾先后引进了上述炉型;其二是以煤为原料生产甲醇及多种化工产品。据不完全统计，当前国外的甲醇生产主要以天然气为主;其三是以煤为原料合成烃类。我国多年来一直致力于对甲醇裂解制烯烃的研究工作，积累了许多宝贵的经验，为中国科学院大连化学物理研究所达到世界领先水平奠定了扎实的基础，其甲醇转化率高达到100%，而对烯烃的选择性高达85%~90%。 图1 煤化工经济示意图

二、新型煤化工的核心技术

1.煤液化技术

1.1技术

煤直接液化技术的开发可追溯至20世纪20年代。20世纪30-40年代德国率先将该技术应用于工业化生产之中；到了20世纪70年代，国外的优秀科学家们历经30多年，终于完成了对该技术的的改进、创新工作。在煤化工领域，煤直接液化称得上是当前最先进的技术发明了。通过将煤制成油煤浆，放置在 450℃左右和10~30MPa压力的环境中，进行催化加氢，可获得液化油，还能够将其进一步加工成汽油、柴油及其他化工产品。尽管没有大规模工业化应用实例，但对新技术的应用已经是大势所趋，我国神华集团正在引进国外核心技术建设示范工厂。此外，我国有关研发机构在跟踪研究20多年的基础上，正致力于研发具有自主知识产权的煤炭直接液化新工艺及专用高效催化剂等关键技术。煤液化技术的前景一片明朗。

1.2煤间接液化技术

煤间接液化也是目前市场上较为先进的能源转化技术。它是通过气化煤制得合成气（CO、H2），然后通过F-T合成，得到发动机嫩料油和其他化工产品的过程。据需，南非于20世纪50年代便开始投入大量资金建设商业化工厂，由于经验丰富，时至今日南非已形成了年产高达700万吨产品的生产链。目光回转国内，我国对科技的重视日益显现。对间接液化技术我们也有着20多年经验积累，而目前科学界正调整重心，积极开发浆态床低温合成工艺及专用催化剂。此外，立足之身科研外，我国还引进了不少国外技术建设工业示范厂的前期研究。

2.煤气化技术

在煤化工所有技术中，煤气化占据着举足轻重的地位。它对投资和成本都有较大影响。当前，我国双管齐下，不仅重视引进国外先进技术、消化吸收，还致力于自主开发等多种途径，在解决煤气化技术升级的问题上取得不少实质性突破。俗话说，事有轻重缓急。考虑到国家经济发展的需要，目前我国将重点支持推广水煤浆气化技术、碎煤加压气化技术，常压灰熔聚流化床气化技术，恩德炉粉煤气化技术；研究干煤粉气化，加压灰熔聚流化床气化技术，加压碎煤熔渣气化技术及气体净化技术；建设加压粉煤气化等第二代煤气国产化炉；水煤浆气化和固定床加压气化发展方向是降低投资、大型化、提高煤种适应性、节能降耗；粉煤气化和灰熔聚气化还需要在工业运行和放大方面做大量工作；煤制天然气将得到快速发展。

3.一步法合成二甲醚技术

二甲醚在化工领域具有重要作用。它既可以代替柴油作为发动机燃料，又可以替代LPG作为民用燃料。在制取方法上，当前最受关注的莫过于“一步法”了。传统的制取方法是以甲醉为原料分两步合成，而一步法，则是以合成气为原料合成二甲醚，该技术具有效率高、工艺环节少、生产成本低的优点，成为我国当前重点研究的方向之一。

4.煤化工联产系统

煤化工联产系统是当前在化工领域重点建设的项目，也是新型煤化工发展的重要方向。其致力于通过利用不同技术途径的优势和互补性，将不同工艺优化集成，达到资源、能源的综合利用，减少工程建设投资，降低生产成本，减少污染物或废弃物排放。例如，F-T合成与甲醉合成联产、煤焦化与直接液化联产等。这在一定程度上同新型洁净煤化工的技术所提倡的目标交相辉映。

5.以煤气化为核心的多联产系统

在新型煤化工发展中，以煤气化为核心的多联产系统占据着重要地位。它存在着多种形式，其主要特点是，以煤（或石油焦、渣油等）为气化原料，将生产的煤气作为合成液体嫩料、化工品及发电的原料或嫌料，再通过多种产品生产过程的优化集成，最终达到减少生产成本，实现环境保护的目的。在该方面，我国当前正在进行多联产系统的优化集成模拟软件开发和关键技术的研究。相信在不久的将来，我们会在这方面取得优异成果。参考文献[1]程宗泽,张十川. 新型煤化工产业发展近况与思考[J]. 煤,2009,(06):39-42.[2]黄云兵. 新型煤化工技术进展[J]. 企业科技与发展,2009,(12):31-33.[3]李好管. 煤化工技术进展及产业现状分析[J]. 煤化工,2009,(03):1-6.[4]周学双,童莉,赵秋月,郑韶青. 中国高碳资源低碳化利用的环保思索[J]. 中国人口.资源与环境,2010,(05):12-16.[5]高建业. 发展新型煤化工能源技术,优化我国能源结构[J]. 山西化工,2006,(03):69-71.