煤化工技術與新型煤化工技術研究論文
摘要：我國曾是產煤大國，然后以煤炭原料的存儲量為優勢，發展了煤化工產業。煤化工產業極大的推動了我國工業和農業的發展。在舊的煤化工技術落后社會發展需求的背景下，我國發展了新型煤化工技術。現對新型煤化工技術的發展與應用進行分析，獲得技術應用存在的問題及優化的方向。
關鍵詞：煤化工；傳統煤化工；新型煤化工；技術煤化工技術
目前被廣泛的應用，這項技術的應用可以帶來極大的效益，它推動著農業、工業的發展。現對我國煤化工技術的發展與新型煤化工技術進行研究，并提出了優化這一技術應用的方法。
1中國煤化工發展的背景
中國的自然資源分布具有缺油少氣多煤的特點，于是在能源資源利用上，我國通常應用煤炭資源來開展能源生產活動。以焦炭的產量為例，我國的焦炭生產達世界焦炭產量占比的50%左右。現分析中國煤炭的供需能力分析，以下實際數據統計均來源于《中國能源發展報告》，預測數據均來源于《中國煤炭資源有效供給能力態折分析》研究報告。表1為全國現有和在建煤礦供應現狀及預測，2010年及2015年為實際統計的數據，2020年為預測數據。從表1中可以看到，我國報廢、關閉的煤礦呈增多的趨勢，煤炭供應能力沒有顯著增加的趨勢。表2為全國煤炭供需平衡及預測供需平衡，2010年及2015年為實際統計的數據，2020年為預測數據。從表2中可以看到，在我國在煤炭供應能力沒有顯著提示的背景下，需求量卻年年增加，導致我國需要進口煤炭，滿足煤化工發展的需求。而向國外進口煤炭有時會受到種種制約。將炭資源應用在工業生產中，存在一些問題。第一，煤炭資源是短期內不可再生的資源，煤炭的形成需要木材等天然的自然資源，更需要把天然自然資源變成煤炭的環境、同時需要花費大量的時間。如果現在煤炭資源耗盡，那么可能很難在短期內找到可以替代的資源。雖然我國是煤炭資源生產的大國，但是我國的煤炭資源存儲也是有限的。第二，煤炭資源的利用率問題，在沒有尋找可替代的資源，必須使用煤炭資源時，如果要減少煤炭資源的使用，卻又要讓煤炭資源的使用滿足社會發展的需求，就要提高煤炭資源的利用率。當前我國需要在開展工業生產中既減少煤炭資源的損耗，又要讓煤炭資源滿足開展工業生產的需求。第三，煤炭資源在應用時會排放大量污水和對人體有害的氣體，比如會排放SO2、CO2等氣體，如果在應用煤炭時，會污染環境，人們將失去生存的空間，人們需要在應用煤炭資源時，做好環保工作，以便保護生存的空間。在此背景下，中國開始重視煤化工的發展。
2中國煤化工技術的發展
2.1傳統煤化工
中國的傳統煤化工技術分為合成氨技術與甲醇技術這兩種。合成氨技術以煤或焦炭為主要原料，通過將材料氣化，從中提取氮與氫這兩種元素，然后將它們合成氨氣。我國的合成氨技術已經比較成熟，當前我國已經有4000多套煤氣化爐，每年生產的合成氨可達5萬噸。我國主要將合成氨應用到化肥工業生產中。當前我國生產的合成氨不僅可以滿足國內的需求，還可出口至國外。隨著農業生產向前發展，農業生產技術中已經嘗試減少合成氨化肥的應用，未來無論是國內還是國外，合成氨的需求量已經不會再增加。根據市場需求可以了解，合成氨技術的應用已經到達了一個瓶頸。甲醇是結構最為簡單的飽和一元醇，它的工藝生產過程為煤+水→氣化（實際是一個煤炭不完全氧化的過程）→水煤氣→脫硫→變換→脫碳→合成氣→合成反應→精餾→精甲醇。甲醇是一種可以替代汽柴油的清潔型燃料，綜還能替代石油及液化天燃氣作為燃氣能源。在國際油價節節上升，導致甲醇的需求量增多，我國曾投資開發甲醇項目，并且甲醇項目每年的產能在100噸左右，然而由于甲醇產量過多，又存在產能過剩的問題。傳統煤化工技術可概括為煤焦化、煤氣化、煤液化三種技術。我國曾在上世紀40年代積極發展傳統煤化工產業，然而煤化工企業的規模小、產品品種單一、技術較為簡單，在生產時耗能較多。當時，我國在發展傳統沒化工產品時，沒有做好供求的預估，導致隨著社會向前發展，傳統煤化工產品存在產品結構不能滿足社會需求，當前產品的產能存在過剩的問題。
2.2新型煤化工
當前我國正在研發及使用的新型煤化工技術為以下幾種：第一，甲醇再加工技術我國雖然存在甲醇產能過盛的問題，但是這不意味著社會不需要甲醇產品。作為一種化工原料，甲醇有著非常重要的應用價值，當前人們需要將甲醇羰基化處理后的乙酸酐、乙酸、草酸等產品。當前我國已經開始深入的研究甲醇再加工產品。比如西南化工研究院積極制力于這項研究，并制出了乙酸制品的軟件包。將氣制甲醇制稀徑是甲醇再加工的另一個方向。上海石化研究院已經完成甲醇制丙烯技術的研究，清華大學、中化集團、安徽淮華完成了流化床甲醇制丙烯技術，當前我國在甲醇制烯烴技術上有較大的優勢。雖然我國的甲醇制烯烴技術優勢較大，但是幾個關鍵性的問題還需要完善，目前雖然我國已經完善了甲烷的造氣工藝流程，讓甲烷的轉化率到達了30%以上，乙稀的選擇性也到達了70%以上，但是這樣的效果還不能滿足提高能源利用率的需求。第二，煤制天燃氣的技術，這種技術是應用煤來替代石油能源，生產出天然氣的技術，這一技術的實現滿足了我國天然氣使用的`需求。2012年，太原賽鼎工程公司開發設計出了第一套煤制天然氣示范項目，之后內蒙古大唐國際克什克騰的煤制天然氣設備已經氣用，產能可達每年40億立方米。目前我國煤制天然氣的轉化率很高，這一產業非常有發展前景。
3中國新型煤化工技術研究
圖1為當前我國煤化工產業鏈中煤化工技術的應用，從圖1中可以看到傳統煤化工技術與新型煤化工技術的關聯與技術的發展。新型煤化工技術實際上是從舊的煤化工技術中發展而獲得的。這種技術的應用就是要達到滿足社會生產需求、在確保需求的基礎上，通過提高轉化率來達到滿足節能環保的需求，以這些需求為方向，我國深化了舊的煤化工技術，發展了新型煤化工技術。雖然我國新型煤化工技術發展較快，并在部分領域中取得了技術的優勢，但是這一技術的應用還存在一些問題：第一，產業項目規劃的問題，我國傳統的煤化工技術就曾經出現缺乏規劃，導致產能過剩的問題，現在新型煤化工技術也存在這樣的發展隱憂，并且部分產品已經出現了產能過剩的情況，比如二甲醚、乙稀都存在著產能過剩的問題。第二，產業鏈的風險問題。自從2008年開始，我國已經從煤炭出口國變成了凈進口國，我國煤炭的需求量年年上升。當前我國煤炭的產能已經不能滿足社會的需求，即使我國現在能依賴進口來解決原材料缺失的問題，然而未來，可能會因為煤炭資源耗損過多，所以出現原材料供應不足的問題。在開展煤化工產品生產時，我國還存在產業鏈配套建設不完善的問題，有時有些企業缺少開展工業生產的設備。我國的新型煤化工技術發展過快，導致出現了配套的標準和技術規范缺失的問題，比如甲醇、二甲醚、煤制油的標準和規范已經落后。第三，環境污染的問題，我國已經希望盡可能的通過應用新型煤化工技術減少環境污染，提高產品轉化率，然而環境污染的控制還是未能滿足環保的需求。我國的新型煤化工技術還是存在污染大、耗能多的問題。如果要解決以上的問題，就要從以下幾個方面提高煤化工技術：第一，由政府部門和企業共同合作，優化產品項目規范，集中研發和發展幾個最有前景的技術，避免煤化工技術盲目發展。并且在扶植煤化工產業發展時，要篩選企業，讓產業發展規模化。第二，完善產業鏈的配套建設，包括設備的研發建設、法律法規的制定、標準和技術規范的建設，不能讓煤化工技術單一發展，孤立應用。第三，結合需求設計產品發展的周期，根據經濟效益、發展前景、節能減排等多元化的需求評估項目，分析哪些技術需要重點投資發展，哪些技術需要即時淘汰止損。
4結語
新型煤化工技術，是以舊煤化工技術為基礎，結合社會的需求，技術的進行而發展出來的新技術。當前我國的煤化工技術的應用既取得了一定的成果，又存在一定的問題。在應用技術時，必須了解當前存在的問題，優化技術應用的方向。
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