煤炭深加工与综合利用的重要性分析

2020-01-14苏根深

化工设计通讯 2020年6期

关键词：煤炭资源深加工气化

苏根深

（神华销售集团锡林浩特能源销售有限公司，内蒙古锡林浩特 026000）

1 煤炭深加工重要性分析

1.1 煤炭气化技术应用

1.1.1 借助气化技术将煤炭转化为民用煤气

经气化深加工处理后，可将煤炭资源转变为民用煤气，相较于直接烧煤方式的应用，民用煤气的应用可以进一步提升煤炭资源利用率，并减少燃烧时造成的环境、空气污染。同时，民用煤气可促进煤炭资源经济效益的创造，并为民众提供生活便利。立足于安全、经济、利用率角度的分析，针对煤炭资源的气化深加工，需重视对煤气中H2、CH4含量的提升，通过提升煤气燃烧的热量值，来达到提升煤炭资源利用率的目的[1]。

1.1.2 借助气化技术将煤炭转化为燃料电池

经气化深加工后，可将煤炭资源转变为燃料电池。此种电池的运行原理体现为：充分利用电化学原理，进行H2、天然气等燃料的充分反应，最终转变为电能。现阶段常见的燃料电池包括熔融碳酸盐电池等，此类电池通过与煤炭气化深加技术的充分融合，转变为ICSOFC等新型发电技术，其发电效率相较于普通电池有显著的提升，可将发电效率提升至53%[2]。

1.1.3 借助气化技术将煤炭转化为氢气

氢气资源在众多领域中得到有效利用，如电子、航空等领域。而随着电子、航空等领域的持续发展，对氢气利用的需求量持续提升[3]。在此背景下，为获取更多氢气资源，可借助气化深加工技术将煤炭资源转变为H2、CO，接着在变换反应中CO会逐渐转化成CO2与H2，在此基础上借助分离技术实现对氢气的有效提取。

1.2 煤炭液化技术

1.2.1 经液化深加工转变为醇-醚燃料

在煤炭资源深加工处理过程中，会生成二甲醚、甲醇等物质，而按照相关比例进行二甲醚与甲醇的处理，可实现对醇-醚燃料的获取。相较于其他燃料资源的应用，醇-醚燃料具备高效、清洁等优势，且燃料的燃烧效率十分显著，相较于普通的甲醇燃料，无须在点燃时借助预热器进行处理，极大提升了燃料燃烧的便利性[4]。另外，煤炭资源液化处理中，可生成乙二醇、乙醇等物质，可通过科学处理将乙醇转化成汽车燃料，进而提升煤炭资源利用率。

1.2.2 经液化深加工转变为液化油通过对煤炭资源的直接、间接液化处理，可将煤炭资源转变为液化油资源。所谓直接液化处理，是指在特定的温度、压力条件下，对煤炭资源直接进行加氢处理，通过不断的催化反应生成液化油；而针对间接处理方式的应用，则是进行煤炭中氢气、一氧化碳的催化，进而形成液化油。对比两种液化处理方式，进行煤炭资源的直接液化处理，可以提升液化油的产量。

1.2.3 经液化深加工转变为氢气

煤炭液化处理后会产生大量的富氢液体，通过水蒸气转化处理后，可实现对氢气资源的生产。随着我国工艺技术的不断发展，未来燃料电池中甲醇制氢极有可能成为燃料的主要供应方式。

2 煤炭综合利用重要性分析

2.1 煤矸石、煤层气的应用

现阶段煤炭资源开采事业的开展，会产生大量的矸石，并且矸石始终是煤炭开采生产中主要的废弃物之一。而通过对矸石的综合利用，可以进一步提升煤炭资源的总体利用率，具体利用体现为：①将煤矸石应用发电、工程建设领域，如转变成发电燃料，或制成建筑材料，再或者是转变为农业肥料，提升煤矸石利用率，并促进发电、建筑、农业等领域的发展。②进行矸石的综合处理，转变成碳化硅的合成原料。③煤矸石中含有硫铁矿材料，可进行回收利用。

2.2 焦化产物、粉煤灰的应用

煤炭资源在开采、生产过程中，会排放大量的粉煤灰物质，为避免粉煤灰对空气环境、人体健康造成威胁和影响，可将粉煤灰用于土壤改良，或者是制成建筑材料应用于建筑领域。另外，针对煤炼焦作业的开展，难免会在处理过程中出现焦炉产物。而通过对焦炉产物的综合利用，可以在促进经济效益创造的同时，达到提升煤炭资源利用率提升的目的。此外，煤炭处理加工期间会产生一定量的矿井水，若不加以综合利用或处理，对矿井水直接排放，极易对周边生态环境造成严重的影响。所以，进行矿井水、粉煤灰、焦化产物的综合利用，对提升煤炭资源利用率，以及减少环境污染有着至关重要的作用。

3 煤炭深加工与综合利用的强化对策

3.1 重视对深加工与利用观念的转变

随着环保理念在煤炭领域的不断渗透，煤炭行业逐渐朝着低碳方向不断发展。而要想实现对煤炭排放量的减少，煤炭企业需及时转变自身观念意识，认知到深加工与综合利用的重要性，树立正确的深加工与综合利用意识。以山西省为例，该省煤炭资源丰富，输出煤炭总量超过1.5亿t/a。但是在具体外输中，山西省的煤炭资源输出种类较为单一，并且在环境污染管控的方面仍尚存一定问题。对此，当地相关政府部门发挥带头作用，带领当地煤炭企业积极革新自身的思想观念，在树立环保、低碳意识的前提下，大力开展煤炭深加工与综合利用，在拓宽煤炭资源输出种类结构的同时，达到环境保护的目的。

3.2 重视对深加工与综合利用技术的创新

纵观现阶段我国煤炭深加工与综合利用事业的开展，部分地区、企业仍尚存技术滞后的问题。分析此类问题成因，主要在于国家对深加工与综合利用事业的资金投入力度仍相对较小，并且大部分煤炭企业针对先进技术的引进缺乏资金支撑。再加上部分企业对深加工与综合利用技术的研发不重视，致使其加工与利用技术较为滞后。据相关调查研究表明，部分国有煤炭企业针对技术研发经费的投入，在销售总额占比中仅为0.6～0.8%，因其技术研发经费投入的不足，导致现阶段部分煤炭企业针对煤炭深加工与综合利用的开展不到位。对此，煤炭企业需提高对技术研发的重视度，加大技术研发的资金投入力度，确保深加工与综合利用技术研发工作的顺利开展。同时，国家与当地政府部门也需加大对深加工与综合利用技术研发与引进的重视度，加大资金投入力度，促进深加工技术与综合利用技术的有效创新，为煤炭科研事业的发展提供保障。

3.3 重视对行业政策的合理调整

随着现阶段资源紧缺问题的愈发加剧，促使国家愈发重视对煤炭行业低碳环保政策的制定。而针对煤炭企业发展而言，环保低碳政策的落实无疑会限制企业发展。对此，国家需重视对行业政策的合理调整，以期在低碳环保理念下，为煤炭企业发展提供依据与保障。需重视对产业价格政策的合理调整，以相应价值规律为原则，从煤炭价格内部结构入手，进行煤炭产品价格的合理调整。