简析煤化工技术的发展与新型煤化工技术要点

摘 要：在经济社会高速发展背景下，对于能源的需求也在不断深化，新型的煤化工技术已经成为各个国家经济发展的战略需求与部署之一。怎样大力发展新型煤化工技术也在一定程度上彰显了国家和地区的经济能力与技术能力。在本文的研究中将针对煤化工技术的发展历程与显著进展进行分析，进而为相关产业提供更为先进的发展意见和建议。

关键词：煤化工技术;发展;新型煤化工;技术要点

就能源储备而言，世界上存储量最为丰富的资源便是煤炭。然而，随着经济全球化的发展，煤炭在世界领域内的消耗量逐渐提升。为保证日后煤炭行业的发展，以及众多衍生行业的稳步推进，应当倡导节能减排、保护环境等理念，逐渐寻找崭新的煤炭化工技术。

1 煤化工技术的发展

煤化工指的是以煤炭作为原材料，在化学工艺的引导和帮助下能够将煤炭转化为固体、液体等不同形式的燃料和化学品，进而生产出多样化的化工产品。基于生产工艺和形式间的差异性，又可将煤化工细分为四条生产链，即：煤焦化、煤气化、煤电石和煤液化。

1.1 煤焦化

煤焦化也可以称为煤干馏，其具体的实施流程指的是将煤炭与空气隔绝，并且以强热作为分解催化剂。立足于煤化工生产形式可知，存在一二次和深度化学加工形式，不同生产形式中成产出的产品也存在相应的差异，以焦化、气化、液化、合成气化工、焦油化工和电石乙炔等产品为代表，时至今日，上述产品在社会工业、医学和化工等行业均有广泛应用。并且其中一部分煤化工产品在行业内部具有无可替代的重要作用[1]。

1.2 煤气化煤

煤气化煤指的是煤炭受到热化影响，并且在高温环境和化学药品的相互作用下，固体煤炭能够转化为气体混合物。其中使用的气化试剂有水蒸气、空气、二氧化碳等。与此同时，煤炭经过热分解之后也会产生气态物质，其中具有代表性的物质有二氧化碳、水蒸气、烃类，以上物质均能够与热碳发生反应[2]。

由于加工中选择的气化方式存在差异，其外在条件和煤炭性质均有所不同，气化产生的气体组织也不同。根据煤气炉合成气体的流程与特点，可以将煤层由上而下分成这几个层次，分别是干燥、干馏、还带、氢化与灰层。煤炭受到高温加热之后内部的水分会出现蒸发现象，这种情况一般来讲出现在干燥与干馏环节之间。接下来煤炭则会出现氧化反应，产生粗煤气，经过不同化学加工与提纯之后就能够生成不同的化学品。

1.3 煤液化

所谓煤液化，是以化学处理手段，以煤炭有机质为对象，开展的转化活动，在提取到流质产物后，即可构建二次加工活动，最终生成液态的碳氢化合物，这种物质能够一定程度代替石油以及相关制品。煤液化技术分为直接技术和间接技术两种，其商品市场十分广泛，发展技术也随着市场需求不断变化，是当下世界范围内新型煤化工技术的重要发展方向[3]。

1.3.1 直接液化

煤化工中的直接液化技术在1913年就已经出现，首次出现的国家是德国。相关专家利用高温环境与溶剂相互作用，促使煤炭和液态氢进行反应，进而能够增加煤炭中的氢气含量，最终引导煤炭转化为液态。1927年相关技术人员对传统的直接液化方式进行创新，将硫化铜与硫化钨作为崭新的催化装置，液化流程也随之划分成为了气相加氢与糊相加氢两个不同阶段，在煤化工工程化发展进程中具有极高地位。随着相关产业的发展，煤化工技术也已经从传统的“小作坊”场所脱离开来，形成了具有专业方向和专业技术的企业。

1.3.2 间接液化

煤化工中的间接液化技术首次出现也是在德国，1923年德国皇家煤炭研究专家提出此项方法，将煤炭作为原材料，经过气化反应处理能够合成CO，H+，将以上气体作为原材料，使用不同类型的催化剂进行催化，能够直接合成为液态的烃类产品。20世纪中，西方国家出现了几次不同程度的石油危机，德国、美国作为世界领域中重要的工业国家，为减缓石油危机带来的影响，组织了大量的技术人员研发先进的煤化工技术，经过其探索和研究，得出了众多具有划时代意义的技术。例如，溶剂精制煤工艺、氢溶剂法、氢煤法等[4]。

2 新型煤化工技术

随着现代化技术的产生与发展，煤化工技术也获得了一定的技术支撑，得以革新，日前，煤化工技术前景广阔，势头正猛。新型煤化工技术并不是单一化的技术种类，而是需要多方面技术支持，在本小结中将从以下几个方面详细论述。

2.1 煤气化技术

煤气化技术应用对设备具有一定要求，主要是以德士古、鲁奇以及壳牌为基本使用形式，我国近年来也引进了不同种类的炉型作为煤化工发展设备。煤气化技术实施的核心是多组分的催化剂，煤炭在催化剂的作用下能够分解出不同浓度的异丁醇、甲醇混合物。其中异丁醇的含量约为60%，经过脱水处理之后能够转化为异丁烯。简而言之，煤气化技术就是讲煤炭和天然气作为生产加工的原材料，进而能够获得纯度更优的化学制品[5]。

2.2 用煤作为原材料产出甲醇以及各种化工产品

众所周知，作为关键材料，天然气是甲醛生产活动中不可缺少的物质前提。

根据我国的能源资源储备而言，与石油和天然气储备量两相对比，煤炭储备量遥遥领先，进而在较长的一段时间中，甲醛生产仍旧有赖于煤炭。与此同时，甲醛也是工业生产中重要的原材料之一，甲醛羰基化之后利用不同的加工方式能够成功得到醋酸酐、醋酸、草酸以及甲酸，以上物质是化工行业中的重要原材料。在我国西南化工研究院的探索中，已经成功从甲醇羧基化中提取出醋酸酐、醋酸，并且以此为基础实现整合产业链的扩展和确立，实现相关行业生产产业化发展。在催化剂的作用下，甲醇和亚硝酸互相反应形成草酸，成为化工领域中草酸合成的崭新途径。基于此，部分公司也开启创新活动，尝试将甲醇与CO融合，进行二胺和乙烷作用，并且对两种物质施加一定压力，能够出现羰基化反应，可得到甲酸。在这一实验中转化成功概率为80.7%，选择性概率为99.4%，具有良好的研究意义和市场前景[6]。

2.3 用煤作为原材料合成烃类

根据对大量专家的研究成果整合，煤化工技术中实现了裂解甲醇，取出烯烃的技术革新。我国中科院在此项技术的研究中取得了稳定、准确的研究结果，烯烃在煤化工中的转化率和提取率都高达100%。但是，其中值得注意的一点是，在此项技术研究中，仍旧存在一部分技术未能明确，一部分核心问题仍旧困扰着相关技术人员研究。因此，想要实现此项技术的全面深刻发展，需要进一步在探索和实践中得到结果。与此同时，煤作為原材料转化成甲烷的技术也取得了突出成就，甲烷转化率已经从研究最初的25%逐步提升至35%，成为了新型煤化工技术中的中坚项目。

3 结束语

根据上文的研究能够看出，新型煤化工已经逐渐成为我国乃至世界领域中规模广阔、发展前景良好的产品，并且能够弥补石化产品自身缺点。但是在未来一段时间的发展进程中，应当不断创新其技术形式，更好的发挥其经济价值和社会效益。

参考文献：

[1]高明.煤化工技术的发展与新型煤化工技术[J].化工设计通讯，2020，46（8）：11-12.

[2]刘国库.煤化工技术的发展与新型煤化工技术探讨[J].科学与信息化，2020（15）：63-64.

[3]丁陶，李彦文，李涛.煤化工技术的发展与新型煤化工技术探讨[J].化工管理，2020（14）：112-113.

[4]王冬，张洪伟.浅谈煤化工技术的发展与新型煤化工技术[J].化工管理，2020（14）：91-92.

[5]郝建文.煤化工技术的发展与新型煤化工技术[J].资源信息与工程，2020，35（2）：48-50.

[6]姚艳芳，胜华龙.煤化工技术的发展与新型煤化工技术[J].科学与财富，2020（5）：356.

作者简介：

郭德鹏（1981- ），男，汉族，山西孝义人，硕士，工程师，从事检验检测相关工作。