煤化工技术发展与新型煤化工技术探讨

牛志军

（山西金象煤化工有限责任公司，山西 泽州 048000）

0 引言

当前，科学技术不断推陈出新，向多元化发展方向不断迈进。在化工生产领域当中，煤炭资源是必不可缺的资源之一，能够为化工领域各项工作带来更高的经济效益。但是在发展过程中，由于煤炭自身属于不可再生能源，导致煤炭资源十分宝贵，需要研究人员通过优化煤化工技术的方式提升资源的利用率，切实做到资源合理利用，充分发挥煤炭资源的作用。因此，深入探究煤化工技术发展与新型煤化工技术是当前重点研究内容。

1 传统煤化工技术常见类别

1.1 煤干馏技术

煤干馏技术在煤化工中应用广泛，其主要操作方法就是在空气隔离与高压的环境下加热煤，当达到足够高的温度后可以分解煤原料，完成煤原料向一次、二次产物的转变，进而完成煤炭转化。在煤干馏技术应用期间，工作人员必须确保生产环境满足空气隔离方面的要求，之后对温度进行逐渐提升，当达到200 ℃以上的温度后，将会排除煤料中存在的水分。而在温度提升到350 ℃的时候，煤灰出现软化情况。温度提升到400～540 ℃之间，此时煤料产吹的煤气会与焦油产生反应，从而产出一次热反应产物。再次提高温度，超过550 ℃时，煤料会出现产出挥发物质以及收缩的情况。最后，温度最终提升至800 ℃以上时，煤料会在高温环境下产出二次热分解产物。

在实际应用过程中，煤干馏技术自身具备流程复杂的特点，导致转化工程中不确定因素过多，会对实际生产效率产生较大影响。比如，在对炼焦用煤使用煤干馏技术时，因为炼焦用煤存在粘结性、结焦性等表现，可能会在一定程度上降低干馏技术的实际使用效果。若是炼焦用煤粘结性超出规定标准，将会持续提升煤料的膨胀压力，造成严重影响。煤干馏技术流程见图1。

图1 煤干馏技术流程

1.2 煤液化技术

煤液化技术主要指工作人员在催化剂、氧气等材料的帮助下，对煤料进行液化处理，从而促进煤原料由固体向液体形态转变。当前，煤液化技术已经逐渐向间接液化技术的方向发生转变。由于煤液化技术的成本较高，且对煤料的要求较高，导致应用较为困难。而间接液化技术则有效解决了成本和材料方面的问题。工作人员在对氢煤技术进行应用时，可以借助高温和催化剂的作用，在高温环境中保证煤料和水蒸气充分接触。当煤炭气化后工作人员应该综合利用脱碳处理和脱硫处理措施，最终能够合成较为清洁的气体。当相关人员使用催化方法处理此种气体后可生成烃类液体材料或生产机油所需的原材料。煤液化技术流程图见图2。

图2 煤液化技术流程图

1.3 煤气化技术

煤气化技术主要指工作人员将煤料或者半焦煤料置入高温和加压的环境当中，并适当添加气化剂，在其作用下煤料和气化剂会产生化学反应，最后形成气体状态的产物。在此反应过程中，煤料完成了从固态到气态的转变，并有微量副产品出现，如灰渣或焦油等。现如今，在各种科学技术越来越完善的过程中，各种生产类技能逐渐优化，在一定程度上扩展了煤气化技术附属技术种类，而各种技术也存在不同的适宜应用条件，导致不同技术具备明显的优缺点。

比如，工作人员可在生产甲醇的工作中使用煤气化技术，在甲醇制取过程中以煤为原料，在此过程中煤料需要经过脱酸、煤气反应、物料变换、空分处理等多个流程，最终形成烯烃材料、甲醇材料、二甲醚材料[1]。现如今此种技术在甲醇制取作业中应用广泛，但是制取过程中不同煤气化技术手段具备不同的技术规格以及生产流程，需要工作人员理性分析，因地制宜进行选择。

2 新型煤化工技术

2.1 烃化产物合成技术

当前化工领域中，低碳烯烃材料的需求量不断上涨，且质量要求不断提升，需要工作人员利用煤化工技术对烯烃材料进行进一步研究，通过优化甲醇制备烯烃材料技术或其他技术对烯烃材料进行强化，从而满足化工领域的发展需求。

工艺将甲醇作为原料，首先对甲醇进行脱水操作，生成二甲醚、甲醇、水混合物，随后转化为低碳烯烃[2]。在此过程中，甲醇的制备较为简单，可以将煤作为原料转化为甲醇，不仅能够提升转化效率，同时也能够进一步降低材料浪费。在非石油制乙烯和丙烯过程中，煤转化甲醇是核心技术。虽然当前该技术应用前景极为广泛，但是在发展过程中依然存在较高的改进空间。如果能够进一步推进甲醇制乙烯和丙烯的技术发展，就可以实现低碳烯烃生产方式多元化，极大程度上缓解我国石油资源压力，并进一步推动烯烃工业发展。具体流程见图3。

图3 醇烃化新工艺流程

副方程式则为式（1）—式（4）：

醇烃化反应方程式则为式（5）—式（8）：

2.2 新型氨合成技术

新型氨合成技术操作较为简单，能够在现有条件下对氨进行合成。具体操作时，工作人员首先应当准备好粗原料气，粗原料气当中应当具备氨氮元素。其次，落实净化处理，在处理过程中需要规范运用一氧化碳变换、脱硫、脱碳、气体精制等步骤，借此增加氢氮混合气密度，并使用催化剂完成氨提取工作[3]。最后将氨作为原料应用到各种工业生产中，最终形成化肥、石油等产品。

在使用新型氨合成技术的过程中，工作人员需要重点考虑排放气体回收与废渣回收处理的问题，保障生产环境不会受到新型氨合成技术的影响。同时，也应当加大对安全问题的重视程度，合理对一氧化碳浓度、硫化氢的浓度、氨浓度进行控制，确保不会出现安全事故，对人员生命安全造成威胁。

2.3 新型煤气化技术

在传统煤气化技术当中，固定床气化技术、气流床气化技术、流化床气化技术都是常用技术，但是也都存在局限性。比如，在应用流化床气化技术过程中，产生的煤气当中存在带出物，且带出物当中，碳的含量极高，会导致碳的转化效率下降，材料出现浪费的情况[4]。因此，在研究新型煤气化技术过程中，应设置不同的催化剂对比使用条件，以此为前提处理煤料，收获更多混合物质以及化学物质。同时，也可以在原有传统煤气化废锅技术的基础上，合理运用粉煤加压气化输送工艺、间歇性排渣工艺等，替换原有的气冷却装置和飞灰过滤装置，充分发挥出煤气化废锅技术的优势，进而提升煤化工水准。

3 结论

我国能源储备当中，煤炭资源的储备量高于石油储备量以及天然气储备量。合理开发煤化工技术，能够切实发挥出煤炭资源的作用，提升转化效率，推进工业发展。为了对传统煤化工技术进行优化，解决现存难题，并进一步提升煤炭资源的利用效率，煤化工企业需要对现有煤化工产品质量进行提升，通过借鉴国内外先进技术的方式对现有技术进行优化，促进现代化技术水平不断发展，并在此基础上推进绿色环保理念融入产业体系工作。