煤化工技术的发展与新型煤化工技术

黄添禄

摘 要： 煤化工是我国的主要能源，在现在的能源消费中占有举足轻重的地位。当今世界，各国已经进入了能源与化工材料的多元化时代，各个国家和地区都根据自身的经济发展需求和对资源的需求来选择化工原料与生产技术。随着各项化工技术的不断发展，石油化工和天然气化工已经与煤化工形成竞争趋势，煤化工需要对各项生产技术进行不断创新，寻找新的发展空间。

关键词：煤化工技术 发展 新型煤化工技术

中图分类号：TQ54 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2017）07-0209-01

一、前言

煤炭资源曾经是世界上储量最多化石资源，但是随着人们不断的开发利用，煤炭资源的储备量越来越少。一直以来我国都倡导保护环境，减少污染，但是在使用煤炭的过程中仍会产生大量的污染物质，例如雾霾、煤化企业所排放出来的废水等。在这一背景下，遵守国家环保要求，通过对能源结构进行改变，不断发展煤化工技术以及开发新型煤化工技术，就变得尤为重要。

二、煤化工技术的发展

1.煤气化

煤炭在高温下与相关的化学试剂进行反应，通过反应将固态的煤炭转化为各种气体的混合物，碳氢化合物、水以及二氧化碳等气化剂都可以与煤炭进行气化反应。在煤炭气化反应之后产生的气态产物，例如水和二氧化碳等，还可以热炭产生化学反应。在煤气化的反应过程当中采用不同的气化方法，或者改变反应条件等，都会使煤气化产生的气体成分发生改变。不同的煤气炉有不同的特点，可以按照这些特点将煤气炉分为五个层次，分别是氢化带、还原带、干馏带、干燥带和灰层。煤炭在干馏带和干燥带当中通过回到高温加热，通过将煤炭中的水分蒸发掉，得到氧化反应后的产物。将氧化反应后的產物经过气化得到粗煤气，再通过净化加工等工序就可以得到各种化学品。

2.煤焦化

煤焦化也叫做煤干馏。通过将煤炭与空气隔离后进行加热，将煤进行分解，这个过程就叫做煤焦化。在煤化工技术中具有一次、二次化学加工以及深度的化学加工过程，通过这些过程可以生产出气化产品、液化产品、焦化产品等化工产品。这些化工产品往往与我们的生活关系密切，在日常的生产生活当中使用范围广泛，是我们日常生活当中必不可缺的。

3.煤液化

将煤炭中的有机物分解成流质产物，这个过程叫做煤液化。当前我国的煤液化技术中分为直接液化和间接液化两种，发展前景一片光明。通过提高相关的技术水平和生产工艺，使煤化工技术得到了长足的进步。

在1913年由德国科学家发明出了直接液化技术。这项技术是将煤炭与气态氢在高温的条件下进行反应，煤炭通过反应可以提高自身含氢量，最终可以生产出液体。在1927年，科学家通过将硫化坞和硫化铜作为反应的催化剂，将反应过程分为了两个阶段，分别是互相加氢和气相加氢。通过这一改进，煤的直接液化技术得到了快速发展，各地开始不断建造大型的煤直接液化厂。

科学家于1923年发明出了煤的间接液化法。用煤炭作为原料，通过气化反应生成氢气和二氧化碳，并将这些气体作为原料，在催化剂的作用下进行合成，最终生产出液化的烃类。

随着煤炭资源的不断利用，世界上已经开始了能源危机。为了改善这一情况，各国的科学家都开始大力发展煤的直接液化技术。目前最常见的技术有：EDS、SRC、H-Coal[1].

（1）EDS：EDS法也叫做供氢溶剂法，这种方法最早是在1966年由美国的一家工程公司提出的。这种方法在反应当中不加入催化剂，以防止煤炭中的一些物质对催化剂产生毒害作用，使一些高性能的催化剂的使用寿命得到了延长。其与SRC法的区别在于通过对循环溶剂单独进行催化加氢，可以有效的提高溶剂的供氧能力，通过提高液化油率得到产品轻质油和中质油。

（2）SRC：SRC法又叫做溶剂精制煤工艺。这种方法是在1962年由美国的煤炭研究局开发的。起初是为了将美国本土的高硫煤进行清洁利用而开发的一种煤液化转化技术，在反应当中不加入催化剂，同时反应条件也比较温和。通过利用每一次生的黄铁矿将煤转化为SRC-1，后来经过改进，加入了减压蒸馏法得到SRC-2。

（3）H-Coal：H-Coal技术是由美国的HRI公司在氢油法的基础上进行改进，开发出了与供氢溶剂法和溶剂精制煤工艺都不同的氢煤法。其反应环境在沸腾床反应器中，反应中加入高活性的催化剂，可以大大提高液化转化率，并且可以有效提高生产出粗油的品质。

三、新型煤化工技术

1.利用煤炭提炼出各种化工产品

当前生产甲醇的主要原料是天然气，但是我国的天然气储备量和化石储备量远远低于煤炭储备量，所以现在一般都是利用煤炭来进行生产甲醇。甲醇作为一种重要的化工原料，在我们的日常生活中也是必不可少的。通过对甲醇进行羟基化，可以提取出醋酸草酸和甲酸等酸类，这些都是重要的化工产品[2]。

2.新型煤气化技术

我国当前大多是通过使用德士古、鲁奇以及壳牌等煤气炉对煤进行气化。这种技术通过在化学反应当中加入多种催化剂，生产出的混合物中包含了约40%的甲醇和约60%的异丁醇，将生产出的异丁醇通过脱水反应生产出异丁烯。制作高辛烷的添加剂也是通过这种技术，利用天然气或者煤炭作为原料制得的。

3.利用煤合成各类烃化物

通过我国科学家的多年不断研究，在当今中国的相关技术已经得到了快速的发展，在世界上已经处于领先地位。但是这项技术还存在一些不足，虽然可以百分之百实现将甲醇裂解得到烯烃，但是其选择性还不能实现完全可选择，只能达到85%到90%。因为这些不足，所以通过这个方法制得的产品的纯度和产量也受到了一定的影响。所以科学家们还应当加大对这项技术的投入，不断寻找改进这项技术的方法[3]。

四、结束语

随着经济发展的需要，我国国民在日常的生产和生活当中需要消耗大量的能源物质。煤炭资源作为我们当今生活中使用最多的化石能源，随着我们多年来的不断使用储存量也不断减少。所以不断对煤化工技术进行发展和改进，并且积极开发新型煤化工技术，使煤炭资源更高效的使用，并且符合国家保护环境的要求。想要做到这一点，就需要相关工作人员不断努力，使我国的煤化工技术得到更好的发展。

参考文献

[1]杜铭华， 徐振刚， 郭治. 新型煤化工发展战略探讨[J]. 中国能源， 2015， 25（6）：24-29.

[2]马中学， 杨军， 陈金城. 煤化工技术的发展与新型煤化工技术[J]. 甘肃石油和化工， 2013（4）：1-5.

[3]刘丽秀. 煤化工技术的发展与新型煤化工技术[J]. 煤炭技术， 2014， 33（2）：196-198.