现代煤化工发展现状及问题分析

杨彦华

摘要：近年来，国内煤炭市场价格相对较低，与国际油价保持一个较高的水平价格运行，所有的人只关注燃煤污染，预计用煤炭代替石油，可以更好地促进新煤化工行业的成长。本文首先对中国新煤化工业的发展现状进行了综合分析，其重点是研究新煤化工的关键技术上的重大突破和示范项目的最新情况;其次，梳理和分析了各个时间段新型煤化工行业的政策框架和标准。

关键词：新型煤化工;行业现状;发展趋势

引言

我国煤炭资源储量十分丰富，是我国主要能源，占总能源的2/3，煤炭的大量使用在促进经济快速发展的同时极大地提高了人民的生活水平，为社会发展做出了巨大贡献。但是煤炭在燃烧过程中排放的NOX，SOX、COX以及重金属、二恶英等有害物质，对环境造成了严重的污染和破坏。

1传统煤化工产业

传统煤化工产业主要是通过煤炭焦化和煤炭气化来生产甲醇、电石和合成氨等产业。我国传统煤化工产业起步于20世纪40年代，随着经济规模不断增大，市场需求增加，我国传统煤化工产业取得长足发展，但随着生产规模的急剧增加和宏观经济的低迷，传统煤化工产业均已呈现产能过剩的局面，整体开工率不足70%。

煤焦油作为煤在干馏和气化过程中的副产混合物，其中很多化合物是塑料、合成纤维、燃料、合成橡胶、农药、医药、耐高温材料及国防工业的贵重原料，也有一部分多芳烃化合物是石油加工无法生产和替代。

1.1中低温煤焦油综合利用

中低温煤焦油是煤氣化生产半焦以及低阶煤加工改质过程中的副产品，主要组分为脂肪烃、烯烃、酚属烃、环烷烃、碱类、芳香族和类树脂物，其中酚及其衍生物质量含量可达10%～30%，烃状烃大约20%，重油（焦油沥青）的含量相对较少。据统计，全国中低温煤焦油产量已接近400万t/a，中低温煤焦油深加工主要可分为精细化工路线和加氢路线。精细化工路线是逐级分离煤焦油所含组分，但这路线除了酚类外，其余单体组分含量较少，分布分散，进行单体分离的经济效益不好，发展较慢，目前仅有法国的马里诺走中低温煤焦油精细化工路线。加氢工艺是在一定温度、压力及催化剂作用下，将煤焦油所含的硫、氮等杂原子脱除，并将其中的芳烃类化合物饱和，生产优质汽油和柴油的过程。

1.2高温煤焦油综合利用

高温煤焦油是煤在高温干馏和气化过程中的副产品，产率大约占炼焦干煤的3.5%～4.0%左右，其成分主要为芳香族化学物质、杂环化合物及含量为54%～56%的沥青。据不完全统计，全国煤焦油产量约2000万吨。我国高温煤焦油的消费市场主要分为4部分：高温煤焦油深加工，加氢生产燃料油，制备炭黑、陶瓷、玻璃等原料和燃料，出口。随着，环保意识增强和我国高温煤焦油深加工能力提高，以高温煤焦油作燃料和出口量越来越少。

高温煤焦油深加工是指通过分馏的方式将高温煤焦油中的化学品分离，生产轻油、酚油、萘油、洗油、蒽油等贵重馏分，再对各馏分进行深加工制取苯、萘、酚等芳烃类化工原料及中间体。主要由煤焦油预处理、蒸馏和精馏三部分组成。其中煤焦油蒸馏是煤焦油加工的龙头，其蒸馏装置水平往往是衡量煤焦油加工技术先进程度，现国内煤焦油蒸馏技术有常压蒸馏法、减压蒸馏法和常减压蒸馏法。

加氢生产燃料油是近年来新开辟的提升高温煤焦油附加值的路径，其原理与中低温煤焦油加氢反应原理一样。只是由于高温煤焦油中多环芳烃含量较高，碳氢比较大，粘度大，加氢难度更大。目前，常用的工艺是切尾馏分加工工艺，如黑龙江宝泰隆公司、河南利源煤焦集团、邯郸鑫盛能源科技有限公司等公司已采用该工艺生产燃料油，并取得良好经济效益。同时成都淘鸿科技有限公司开发了高温煤焦油加氢联产针状焦生产工艺，将加氢尾油用作溶剂-沉降法精制煤焦油沥青的溶剂，改善精制沥青炭化质量。

2煤化工技术现状

煤化工是指通过化学加工处理将煤转变成气、液、固态燃料和化工产品的过程，传统的煤化工技术包括炼焦、电石以及焦油加工等。

2.1炼焦

在煤化工可利用的生产技术中，炼焦是应用最早的工艺，它是指煤在隔绝空气的条件下，加热升温至900℃左右，通过热分解和结焦生成焦炭，同时回收粗煤气、焦油和其它副产品的工艺。炼焦过程分为备煤、炼焦、净化煤气三个阶段，具体流程为进厂煤炭经配煤、粉碎得到特定指标的入炉煤后，进入煤塔，采用捣固方式推入炭化室高温炼焦，焦炭经湿法熄焦、晾焦得到焦炭、焦炉煤气，焦炭作为高炉炼铁的主要原料广泛用于钢铁行业，焦炉煤气一部分作为高热值燃料，一部分经脱硫、脱氨、脱笨等工艺得到轻苯、硫铵、焦油、甲醇等化工产品，同时减少了污染物排放。

2.2煤炭气化

煤炭气化是以氧或氢作介质，在一定温度和压力下将固体煤转化为CO、H2、CH4等可燃气体和CO2、N2等非可燃气体的合成气，再对合成气进行深加工，制取其它产品。煤炭气化一般分为地上和地下气化两种，具体气化过程是煤首先经气化干燥后，继续升温至一定温度，煤分子开始分解，生成焦油、干馏煤气等挥发性物质，同时煤变成半焦状态;继续升温条件下，与气化剂反应生成粗煤气（CO、CO2、N2、H2S、CH4等为主）。

2.3煤炭液化

煤液化是制取石油替代品的一种技术手段，是当前煤化工的一个发展热点，它有两种不同的路线，一种是直接液化，另一种是间接液化。

直接液化是把煤炭磨成煤粉与溶剂配成油煤浆，在400℃、150kPa条件下催化加氢液化，生产含芳烃较高的粗油品，再经进一步加氢得到可使用油品。这种路线回收率较高，但操作条件苛刻。目前引领煤液化发展方向的技术包括工艺简单、产物杂原子含量低的德国IGOR工艺、以生产重质燃油为目的的美国SRC工艺、解决了催化剂钼的回收的俄罗斯低压加氢液化技术等。

3我国煤化工产业发展建议

3.1构建全新煤化工技术体系

按照“能源与资源的高效转化与综合利用、清洁生产和资源的循环利用”发展原则，加大煤化工技术之间耦合，将焦炉煤气加工利用产业延伸到碳一化工领域，煤焦油加工利用产业延伸到煤液化和精细化工生产领域;并利用IGCC发电技术是碳一化工领域与煤液化和精细化工生产领域之间耦合，共同构建具有时代特征的煤化工体系。

3.2加大技术研发力度

技术创新是提高产业核心竞争的中心环节，建议站在国家能源安全战略高度上大力扶持具有自主知识产权技术的开发、推广，积极推广关键装备和技术的自主化进程;支持建立健全现代煤化工技术和装备创新体系，进行跨地区、跨行业的联合技术攻关。煤化工企业应该吸收、消化国外先进技术，增强其自主创新能力，新增产能应该以提高高端产品自给率、建设高水平的现代煤化工产业为目标。

3.3加大新型环保技术研发

对目前煤化工项目中常用废水零排放工艺核心技术进行研发，开发高效同步脱钙、镁、硅一级反渗透工艺，优化现有二级反渗透工艺，建立高效、经济、稳定的煤化工高盐废水回用工艺;研发以高级氧化技术为主的废水净化技术及相关设备，控制反渗透浓水机械蒸发过程中的挥发性气体污染;研发新型、节能、高效浓盐水机械蒸发设备+蒸发塘联用技术，真正做到废水零排放，实现经济发展与环境保护齐头并进。

结语

总体来说，煤化工技术在我国起步较晚，但发展较快，目前已经具备一定的基础，它的发展符合我国“富煤少油缺气”的现状，在经济可持续发展中起着十分重要的作用。

参考文献

[1]赵贤.现代煤化工技术现状及趋势分析[J].技术论坛，2017，8：285.

[2]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（2）：196-198.

[3]李哲.煤化工技术的发展与新型煤化工技术探讨[J].科技创新与应用，2013（21）：104.

（作者单位：大唐内蒙古多伦煤化工有限责任公司）