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煤化工技術范文1
煤炭是世界上儲量最豐富的化石能源。在當前世界石油價格居高不下和倡導保護環境的情況下,發展煤化工特別是新型煤化工,調整我國的能源化工結構,就顯得日益重要。本文綜述了國內外煤化工技術和新型煤化工的發展情況。
一、煤化工技術
1、煤焦化。將煤隔絕空氣加強熱使其分解的過程,也稱做煤的干餾。煤焦化產品主要有焦炭、煤焦油(苯、甲苯等)、焦爐氣(氫氣,甲烷、乙烯、一氧化碳等)精氨水等。這些產品已廣泛應用于化工、醫藥、染料、農藥和炭素等行業。有些甚至是石油化學工業無法替代的,如吡啶喹啉類化合物和許多稠環化合物等。
2、煤氣化。煤在高溫條件下借助氣化劑的化學作用將固體碳轉化為可燃氣體(氣體混合物)的熱化過程。用空氣、水蒸氣、二氧化碳作為氣化劑。它們與煤中的碳發生非均相反應。此外,煤熱分解出的氣態產物如CO2、H2O及烴類等也能與赤熱的碳發生均相反應。依氣化法、氣化條件及煤的性質不同,氣化氣的組成也不同。根據煤氣發生爐內所進行的氣體過程特點,可以將煤層自上而下地分為干燥帶、干餾帶、還原帶、氫化帶和灰層,在干燥帶和干餾帶中,煤受到高溫爐氣的加熱而放出水分并揮發。剩下的焦炭在還原帶和氧化帶中進行氧化反應。 煤經過氣化后得到的是粗煤氣,再經過凈化和加工后,可以得到各種化學品。 常用于煤氣化的方式有:固定床常壓氣化氣,魯奇加壓氣化氣、考伯斯―托茨氣流床氣化氣(K―T)、德士古流床氣化氣(Texaco)、改良型溫克勒流化床氣化氣等。
3、煤液化。所謂煤液化,是將煤中有機質轉化為流質產物,其目的就是獲得和利用液態的碳氫化合物來替代石油及其制品,包括直接液化技術和間接液化技術兩部分,產品市場潛力巨大,工藝、工程技術集中度高,是中國新型煤化工技術和產業發展的重要方向。
二、新型煤化工
新型煤化工是以煤炭為基本原料(燃料),C1化工技術為基礎,以國家經濟發展和市場急需的產品為方向,采用高技術,優化工藝路線,充分注重環境友好,有良好經濟效益的新型產業。它包括了煤炭液化(直接和間接),煤炭氣化、煤焦、煤制合成氨、煤制甲醇、煤制烯烴等技術,以及集煤轉化、發電、冶金、建材等工藝為一體的煤化聯產和潔凈煤技術。其中煤炭焦化、煤氣化-合成氨-化肥已經是我國主要的煤化工產業,隨著科學技術的快速發展和市場的巨大需求,煤炭焦化、煤氣化-甲醇、煤制油、烯烴及下游化工產品也得到了快速發展。 新型煤化工實際上是建立在傳統煤化工基礎上的,與傳統煤化工密不可分。其特點如下。
1、以清潔能源為主要產品。新型煤化工以生產潔凈能源和可替代石油化工產品為主,如柴油、汽油、航空煤油、液化石油氣、乙烯原料、丙烯原料、替代燃料(甲醇、二甲醚)、電力、熱力等以及煤化工獨具優勢的特有化工產品,如芳香烴類產品。
2、煤炭-能源化工-體化。新型煤化工是未來中國能源技術發展的戰略方向,緊密依托于煤炭資源的開發,并與其它能源、化工技術結合,形成煤炭-能源化工一體化的新興產業。
3、高新技術及優化集成。新型煤化工根據煤種、煤質特點及目標產品不同,采用不同煤轉化高新技術,并在能源梯級利用、產品結構方面對工藝優化集成,提高整體經濟效益,如煤焦化-煤直接液化聯產、煤焦化-煤氣化合成聯產、煤氣化合成-電力聯產、煤層氣開發與化工利用、煤化工與礦物加工聯產等。
4、建設大型企業和產業基地。新型煤化工發展將以建設大型企業為主,包括采用大型反應器和建設大型現代化單元工廠,如百萬噸級以上的煤直接液化、煤間接液化工廠以及大型聯產系統等。在建設大型企業的基礎上,形成新型煤化工產業基地及基地群。
5、有效利用煤炭資源。新型煤化工注重煤的潔凈、高效利用,如高硫煤或高活性低變質煤作化工原料煤,在一個工廠用不同的技術加工不同煤種并使各種技術得到集成和互補,使各種煤炭達到物盡其用,充分發揮煤種、煤質特點,實現不同質量煤炭資源的合理、有效利用。
6、經濟效益最大化。通過建設大型工廠,應用高新技術,發揮資源與價格優勢,資源優化配置,技術優化集成,資源、能源的高效合理利用等措施,減少工程建設的資金投入,降低生產成本,提高綜合經濟效益。
7、環境友好。通過資源的充分利用及污染的集中治理,達到減少污染物排放,實現環境友好。
8、人力資源得到發揮。通過新型煤化工產業建設,帶動煤炭開采業及其加工業、運輸業、建筑業、裝備制造業、服務業等發展,擴大就業,充分發揮我國人力資源豐富的優勢。
三、當前新型煤化工技術開發熱點
1、煤氣化制甲基叔丁基醚:采用多組分催化劑,可從合成氣制含60%異丁醇和40%甲醇的混合物,異丁醇脫水成異丁烯,從而可完成由合成氣直接制取甲基叔丁基醚,這是一條很值得重視的由天然氣和煤為原料制取高辛烷值添加劑的技術路線。
2、以煤為原料生產甲醇及多種化工產品。甲醇作為一種重要的基礎化工原料,通過羰基化可進一步制取醋酸、醋酸酐、甲酸甲酯、甲酸、草酸等重要的化工產品。另外還可以用于甲醇汽油(摻燒或者全燒),甲醇轉化為甲醚替代液化石油氣和柴油或制造燃料電池等等。因此,作為可替代石油化工產品的甲醇下游產品是未來大規模發展甲醇生產提高市場競爭力的重要方向。
煤化工技術范文2
關鍵詞：現代煤化工；技術需求；技術分析；發展趨勢
1煤化工技術現狀
1.1煤炭焦化的技術現狀
隨著我們國家的科學技術飛速的發展，煤炭的焦化工序使得成本變得更加的低廉并且也更加的環保。我們國家是現階段世界上最大的一個焦炭產出國，總體的產量占據世界總產量的一半以上，我們國家的煤炭焦化技術發展到至今已經變得非常的成熟。煤炭焦化主要的發展方向就是向著低成本以及高環保發展，隨著焦化的技術飛速的發展，也有效的促進了多種新型的煉焦工藝飛速的發展，比如：搗固煉焦的技術、選擇性的粉碎技術以及煤炭調濕的技術等等。煤炭焦化的技術是屬于密集型的一種產業，而新型的煤化工一定要利用先進的、完善的工藝來進行實施，但是，我們國家在這一方面的人才以及相關的技術還非常的缺乏，使得很多新型的企業想要快速的發展受到很大的限制。
1.2煤液化技術現狀
煤炭液化的技術主要可以分為：直接液化以及間接液化這兩種。對煤炭的液化技術來說，我們國家還處在前期發展的階段，但是，液化的產品已經非常的豐富，潛在的市場非常的大，而煤化工的技術就是一個非常關鍵的發展方向。而直接液化法指的就是在一定程度的溫度壓力環境當中，直接從液化煤當中對液態的產品進行提取的一項技術。我們國家的煤炭階級液化產業已經氣的了非常大的突破，并且有關的企業已經進行建設。煤間接液化法指的就是在相應的條件當中，對煤氣化生產合成氣，之后就是在一定的溫度壓力當中相應的把合成氣有效的轉化成其他的一些液態產品。這種技術相比較而言還比較落后一些。但是，實際的發展前景非常的大。
1.3煤炭氣化的技術現狀
煤炭氣化能夠有效的對深度煤炭進行轉型，并且也是煤化工產業化快速、穩定發展非常重要的一項技術支持，并且也向著高效、優質以及環保的方向快速的發展。在當今階段，在全世界大范圍進行運營的大型氣化爐大約是四百臺左右。主要的品牌位殼牌、魯奇以及德士古這三家比較大型的企業。就依照技術方面來說，我們國家當今階段的煤炭氣化和與發達的國家相比還存在很大的差距，但是，很多大型的煤氣化技術已經得到了國家政府部門廣泛的關注。
2我國的煤化工產業技術路線
2.1科學規劃，合理布局
當今階段的煤化工產業是非常復雜的一項工業系統，所包含的范圍非常的大、建設的難度比較高、并且對于區域方面的要求非常的強，當今階段的煤化工單位一定要不斷的進行改進、完善，按照本區域的資源特點以及交通運輸的環境，選擇最合適自身發展的方式來進行建設的工作，對生態一定要加強保護的力度，對煤化工產業鏈一定要合理的進行布局。
2.2走集約化發展的路子
當今階段的煤化工產業慢慢朝著密集型的方向發展，不論是投入的資金，還是先進的技術或者是建設的規模越發的大，也使得精細化的程度變得更加的高，大大的提升了建設單位的經濟收益。因為煤化工產業自身存在的特點，在進行生產的過程當中，使得環節變得更加的繁瑣，需要生產技術的水平比較高、對技術進行開發的難度非常大等等，所以，我們國家一定要對煤化工產業的技術深入的進行研究，一定要以傳統的煤化工來作為主要的基礎保障，以煤氣化的技術來作為核心所在，不斷的加大改進的力度，對技術不斷的進行完善。
2.3加大新技術的開發力度，積極引進先進技術
煤化工的產業對于技術方面的要求非常的高、屬于密集型的一種產業，在進行生產的過程當中，采用新的技術就能夠有效地減少能耗，并且也能夠大大的提升生產的效率。對相關的企業一定要大力的提倡使用新的技術，我們國家自主擁有的知識產權都有：煤氧化、甲醇與醋酸的合成以及煤制烯烴等等，對我們國家擁有的自主知識產權一定要廣泛的應用到煤化工產業當中。與此同時，一定要大力的引進國外的先進技術。
3煤化工的發展趨勢
煤化工發展到至今已有了上百年的歷史，從煉焦技術一直到現階段的液化技術以及氣化技術，使得煤化工的技術變得更加的簡化。煤化工技術隨著經濟的發展飛速的發展，大大的促進了世界經濟大大的提高。在后期發展的時間當中，煤化工技術主要能夠體現在下列幾點：對煤炭潔凈氣化的技術不斷的進行完善，為煤炭化工的發展提供非常重要的保障基礎，煤化工的技術在當今階段的煤化工技術當中占據非常關鍵的位置。隨著各個國家的環境問題越來越嚴峻，使得全世界也對環境方面的因素越加的重視，煤化工技術對環境產生的影響非常的大。在當今階段石油不斷的開采變得越來越少，煤勢一定會代替石油的位置。
4結語
總而言之，煤化工在當今階段處于選擇的關鍵階段，技術想要飛速的發展就一定要應用新的技術，并且對傳統的技術不斷的進行完善。只有對煤炭的清潔進行有效的轉變，才是真正的新型煤化工。
參考文獻：
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煤化工技術范文3
【關鍵詞】煤化工技術；發展；趨勢
引言
經濟的快速發展，使得我國對能源的需求總量不斷增加，特別是在煤炭資源的使用中，每年都會出現供不應求的現狀。另外，傳統的煤化工技術生產的產品已經無法滿足當代經濟社會建設的需求。因此必須根據市場需求，積極的推廣并發展煤炭氣化、焦化、液化等技術，從而滿足市場發展需求。
一、我國煤化工技術發展的必要性研究
雖然我國地大物博，但是人口數量相對較多，人均占有量也是比較少的。特別是能源方面，由于近幾年我國經濟發展的提速，各行各業在發展過程中對能源的消耗可謂出現了指數爆炸的趨勢。因此，這給我國能源儲量的消耗帶來了巨大的負擔。通過現代技術的探查，我國具有大量的化石資源有待開發，但是化石資源中煤炭資源占九成以上，且直接使用對環境污染較大，因此有必要對煤炭資源進行合理的技術處理。當前，主要有煤直接液化與間接液化技術兩種，這是一種發展高效能源的過程，煤制甲醇是一種把煤炭資源轉變為石油代用品的手段，煤制化肥和烯烴是替代了石油和天然氣的一種方式，而這些，都是通過各種方式發展煤化工技術的具體手段。
二、煤化工技術的發展狀況
首先是煤炭氣化技術。煤炭技術是煤化工技術中重要的組成部分。我國煤炭氣化技術出現的時間比較晚，該技術主要是根據煤的品質、種類等通過使用國外先進技術，在配合國產爐具、工藝進行氣化。常見的有GSP干煤粉加壓氣化技術、多噴嘴對峙式煤氣化技術等。其中煤制天然氣技術應用的范圍最為廣泛，這主要是因為該技術節能效果好，同時還具有環保的功效。所謂GSP氣化技術是指單噴嘴下噴式干煤粉加壓氣流床氣化技術。在加工過程中依據合成的不同煤氣，可以直接進行水激冷，像是化合成氣就比較適用；或者在廢熱鍋爐回收熱產生的高壓蒸汽中也可使用。該技術進料時使用干煤粉并配合盤管式水冷壁，這樣可以適用于更多煤種，減少了耐火磚的使用。下噴直接激冷讓設備使用價格降低，流程簡化，并且激冷后合成氣內的蒸汽也可以滿足其他工況的使用。使用的煤塊要研磨為0.15毫米直徑以下的顆粒，干燥后使用濃相氣流輸送到噴嘴處。所用的氣化原材料和氧氣等氣化劑通過噴嘴后，共同進入反應爐，并在高溫高壓下產生化學反應，生成一氧化碳和氫氣的混合合成氣。氣化后的煤渣與合成氣共同經過反應室下部排渣口流入汽化爐激冷室。待煤渣混合氣冷卻后，氣體進入洗滌裝置、煤渣進入鎖頭系統后被排出，激冷氣體與煤渣的污水則進入污水加工處理系統。多噴嘴對峙式干煤粉加壓氣化技術主要是將煤炭中的雜質清除后，輸送到磨煤機內碾碎，然后把碾碎的煤炭用高溫低壓的氮氣進行干燥處理后，放到倉庫保存。其中低壓氮氣可以循環利用。儲存在倉庫中的煤粉要先后使用壓氮氣、高壓氮氣通過噴嘴輸進汽化爐中。爐中使用的氣化劑可選擇氧氣，并在輸煤時一同輸入，從而讓煤粉在高溫高壓環境中產生氣化反應。氣體合成后，被高壓送出汽化爐進入激冷、洗滌系統，最后進入造氣間管線。加工時產生的灰渣經過汽化爐激冷室后被冷凝降溫，經收集斗輸出。在洗滌塔處流出的污水，需要利用二級閃蒸處理，污水中的水蒸氣與二氧化碳、硫化氫等會立刻被蒸發出來，然后經過冷凝分離后進入生產系統與酸性氣體共同處理，最后產生的污水則經凈化后排出。其次是煤炭液化技術。該技術主要是將固體煤炭轉化成液體燃料，在加工過程中需要使用氣流反應器、漿態床反應器、固定床反應器等對煤炭進行液化處理，該技術有助于我國煤炭液化的深入發展以及其潛在價值的開發利用。一是煤炭直接液化法：此法是說在高溫的環境中，利用溶劑催化讓煤炭與氣態氫直接反應，從而不斷的消耗煤炭中的氫元素，使其整體分子結構發生改變，成為液態煤炭。通常在操作的過程中習慣性的使用硫化銅與硫化物作為催化劑，該法使用范圍比較廣，同時也催生了大量的煤炭液化企業。二是溶劑精制法：該法對氫實施直接的液化處理，在操作中不需要添加任何催化劑，但是反應的條件必須相當溫和才可以，該法一般在常溫下就能夠讓煤炭轉化為低灰低硫的固液混合物，接著通過殘渣循環處理、減壓蒸餾處理后，實現固液混合物的完全分離，這種方法在重質燃料油加工中使用較廣。三是氫煤法：該法反應環境為沸騰床，且需要高活性催化劑催化，通過催化劑提高煤炭液化轉化效率，減少了轉化后出現的殘留雜質數量，優化了液相粗油的加工品質。然后是煤炭焦化技術。該技術在煤化工處理技術中已經處于應用相對成熟的階段，此類技術主要在冶金煤炭制取、化學品加工中被廣泛運用。煤焦化技術主要通過高溫干餾加熱的方式，讓煤炭中的大分子持續受熱分解、裂解，然后使熔點高的大分子物質相互滲透，讓他們在高溫過程中逐漸由固態到液態再到氣態實施分離加工，最后剩余的顆粒膨脹后就會收縮，變成有裂紋有氣孔的焦炭。最后是以煤為原材料制造化工產品。很多企業在進行化學產品加工的時候都是用天然氣作為生產甲醇的原材料，鑒于我國煤炭量儲量巨大的特點，可以逐漸的鼓勵企業引入煤炭作為企業生產甲醇的原材料。同時經過羰基化處理還可以加工草酸、醋酸等一類的化工產品。比如說，久泰能源內蒙古公司100萬噸/年甲醇、10萬噸/年二甲醚項目于2010年10月建成投產，截至2015年10月底，累計生產甲醇280．29萬噸、二甲醚20．25萬噸，實現銷售收入64．11億元。
三、煤化工技術未來發展趨勢
首先，會朝著清潔能源產品生產，降低對資源的消耗和對環境的破壞。煤化工技術在未來發展中，應強調加工清潔能源技術的重要性，要制造汽油、柴油、液化石油氣等相關產品。此類清潔能源在進行加工生產的時候，一定要做好廢棄物的處理與資源化工作，降低煤炭資源的消耗量、提高煤炭資源的利用率，提高副產品回收利用的效果，從而促進下游產業的健康發展。其次要讓煤炭和能源化工實現大型化、一體化生產。煤化工技術在發展過程中要根據煤炭資源的開發狀況、化工技術的使用情況，通過科學合理的結合，建立并形成一種新形式下的煤炭-能源-化工一體化的新型發展產業鏈條，從而提高煤化工技術的利用效果，加速煤化工技術的革新換代。所謂的大型化生產，主要是說采用統一的生產加工模式和同樣的工藝技術，對開采的煤炭進行集中式、大批量加工處理。采用一體化模式進行大型化生產，在一定程度上克服了資源浪費并且節省了人力、財力、物力，促進了企業之間的合作，形成了更多的新型產業。現如今我國的焦炭總產量已經位于全世界煤炭總產量的50%以上，因此如果可以推廣大型化生產模式，必然可以解決技術、產量等存在的問題，從而為煤化工產品的開發提供必要的保障。所以，這就需要相關行業實現精誠合作，通過聯合生產的方式，降低技術開發、產品加工成本，提高煤炭資源開發利用的經濟及社會效益。最后，要積極引進高新技術，將產業鏈條延長。為了促進煤化工技術的健康發展，要大力的進行煤化工技術的創新研發與引進，要積極的對不同產品的結構、能源梯度等不同工藝進行合理的優化、改進、集成，并積極與相關產業聯盟，延伸產業鏈條，提高技術使用價值。煤化工企業在發展的過程中要積極的與科技研發能力強的企業進行合作，并通過對市場的分析，制作戰略性發展方案，并根據市場發展要求，積極的研發符合市場需要的煤化工核心技術，從而為社會能源的開發提供保障。
結束語
煤炭行業在發展過程中要想能夠滿足經濟市場的發展需求，就必須對現有的煤化工技術大膽的進行創新、改革，通過實踐探索的方式優化技術，提高煤炭產量及產品加工質量，從而促進我國煤炭行業健康發展。
【參考文】
【[1]張方.煤化工產業發展趨勢及其對煤炭消費的影響[J].煤炭經濟研究.2014(04)
[2]顧宗勤.我國煤化工發展主要問題分析及政策性建議[J].煤炭加工與綜合利用.2014(02)
煤化工技術范文4
【關鍵詞】煤化工產業;技術發展;現狀;特點;發展路線
煤炭業一直是支撐我國國民經濟發展的重要產業之一，煤化工也是最主要的能源利用形式。尤其在現如今全球石油資源短缺的情況下，我國作為一個煤炭大國，充分利用煤炭資源更是值得深入研究的重要課題。然而現如今我國的煤炭業發展存在著很大的弊端，煤化工產業技術相對較為落后，煤炭資源的利用率較低。為此，必須加強煤化工技術的改進與創新，在國家相關支持政策的基礎上，實現新的煤化工產業時期。
1．我國煤化工現狀
所謂煤化工，是指利用各種化學加工的形式將煤轉化成氣體、液體或者其他形式的固體產品，繼而再進行深加工，使之成為一定的化工、能源產品。煤化工的技術方法主要有煤的氣化、液化、干餾、以及焦油加工和電石乙炔化工等。目前我國的煤化工產業技術還遠遠落后于西方其他國家的技術水平，煤化工加工設備性能差，能力小，工藝水平也相對較低，所產出的煤化工產品種類較少，煤的使用效率低，這樣不僅極大的浪費了能源資源，而且由于煤焦油等加工較為分散，還造成了嚴重的環境污染現象。另外，無煙煤或焦碳合成氨的能力占我國合成氨總能力的大部分，盡管總體合成氨數量較大，但由于技術水平有限，使得能源消耗也是非常大的。整體來講，我國目前的煤化工現狀是技術落后，設備陳舊，工藝水平低，效率不高，有污染。這些問題也是當前我國煤化工技術人員不斷致力研究的重點問題。
就煤化工產業技術的改革與發展來講，要解決上述幾種問題，可以從傳統的產品領域和能源替代品等兩方面入手，進行分類發展。在傳統產品領域來講，要對與石油化工路線相比具有比較優勢的煤化工的產品領域大力進行技術改造,并促使企業改制、改組,設法做強做大,增強國際競爭力。加大產品結構的調整力度:對與石油化工路線相比具有劣勢的產品領域宜加速淘汰、關閉或轉產;降低高能耗煤化工產品在行業的比重,收緊、縮減高能耗產品的出口;限制和淘汰一批能耗高,污染重的企業。在能源替代品方面來講，這一部分是煤化工的潛在市場,市場前景廣闊是發展的重點。以煤制油(直接液化、間接液化)。甲醇的主要潛在市場是作燃料:燃料甲醇(摻燒或全燒);甲醇轉化為二甲醚(替代液化石油氣和柴油)中型燃氣輪機發電的燃料;燃料電池。
2.現代煤化工產業技術發展的方向
煤的氣化可以最大程度的提高煤的利用率，且不會對環境造成污染，在能源資源緊缺，生態環境急劇惡化的新時代，最大限度的實現煤的氣化是當前煤化工產業技術的主要發展趨勢。另外，煤化工產業是一種技術密集型的產業，并且需要大量的資金投入，為此，建設高效益的經濟運行模式體系也是現代煤化工產業發展的方向。現代煤化工的發展要堅持一體化、基地化、大型化、現代化和集約化,真正轉變經濟增長方式。
2.1堅持一體化
就是把大型煤化工裝置和煤礦結合起來(當然亦可以采取煤—電—化一體化聯產模式)。把煤氣化裝置建在礦上(或臨近礦區),力求減少煤炭運耗及費用,實施資源優化配置,合理使用煤炭資源(按煤質資源優質優用,劣質劣用,各得其所)。只有形成煤化工與煤礦一體化的利益機制,才能減少日后的價格、運輸和布局的風險。
2.2堅持基地化
化學工業內在的固有特性適宜于綜合利用和深加工?；厥瞧髽I群體的集稱?；貎燃胁贾孟嚓P企業,可以充分、高效、合理利用各種資源,提高資源配置效率和效益,發揮企業的集聚效應。總之,煤化工發展實施基地化布局最重要的目的是實施以市場為基礎的高度資源優化配置,謀求集約化經營。
2.3堅持大型化、現代化
只有采用一流的技術、一流的設備、一流的管理,建設大型規模效益的裝置才能形成一流的煤化工基地,謀求跨越式發展,具備國際競爭力。煤化工如不具備國際競爭力,則無法忍受國際油價波動,和經濟全球化帶來高度的市場競爭的沖擊。
2.4堅持集約化
由于煤本身的固有的特性，要把從不清潔的能源轉為清潔的化工原料,所經過的流程長、環節多、技術要求高、難度大,因而必然導致投資大。因此，應當堅持集約化，擴大生產規模，采用先進技術集中處理，提高設備性能，以整體降低資本投入。另外，還要充分利用國家相關優惠政策，采取優質且價格低廉的煤供應，提高節能降耗技術，從煤的采購到煤化工技術水平的提高，都注重集約化和成本低廉化，以降低投資，增大經濟效益。
3.新型煤化工產業技術應當具備的特點
在石油資源短缺的今天，可以作為石油替代產品的煤化工產品就具有了廣闊的發展前景。而這就要求煤化工產業技術要達到一定是水平才能實現石油產品的替代。為此，新型煤化工產業技術必須要具備以下幾點特點，才能在新的經濟發展形勢和市場環境中立足腳步，快速發展。
3.1以清潔能源為主要產品
新型煤化工以生產潔凈能源和可替代石油化工產品為主,如柴油、汽油、航空煤油、液化石油氣、乙烯原料、丙烯原料、替代燃料(甲醇、二甲醚)、電力、熱力等以及煤化工獨具優勢的特有化工產品,如芳香烴類產品。
3.2煤炭-能源化工一體化
新型煤化工是未來中國能源技術發展的戰略方向,緊密依托于煤炭資源的開發,并與其它能源、化工技術結合,形成煤炭-能源化工一體化的新興產業。
3.3高新技術及優化集成
新型煤化工根據煤種、煤質特點及目標產品不同,采用不同煤轉化高新技術,并在能源梯級利用、產品結構方面對工藝優化集成,提高整體經濟效益,如煤焦化-煤直接液化聯產、煤焦化-煤氣化合成聯產、煤氣化合成-電力聯產、煤層氣開發與化工利用、煤化工與礦物加工聯產等。同時,新型煤化工可以通過信息技術的廣泛利用,推動現代煤化工技術在高起點上迅速發展和產業化建設。
3.4建設大型企業和產業基地
新型煤化工發展將以建設大型企業為主,包括采用大型反應器和建設大型現代化單元工廠,如百萬噸級以上的煤直接液化、煤間接液化工廠以及大型聯產系統等。在建設大型企業的基礎上,形成新型煤化工產業基地及基地群。每個產業基地包括若干不同的大型工廠,相近的幾個基地組成基地群,成為國內新的重要能源產業。
3.5有效利用煤炭資源
新型煤化工注重煤的潔凈、高效利用,如高硫煤或高活性低變質煤作化工原料煤,在一個工廠用不同的技術加工不同煤種并使各種技術得到集成和互補,使各種煤炭達到物盡其用,充分發揮煤種、煤質特點,實現不同質量煤炭資源的合理、有效利用。新型煤化工強化對副產煤氣、合成尾氣、煤氣化及燃燒灰渣等廢物和余能的利用。
3.6經濟效益最大化
通過建設大型工廠,應用高新技術,發揮資源與價格優勢,資源優化配置,技術優化集成,資源、能源的高效合理利用等措施,減少工程建設的資金投入,降低生產成本,提高綜合經濟效益。
煤化工技術范文5
關鍵詞:煤化工;企業廢水;處理技術;研究進展
煤炭資源是我國重要的能源之一，而且我國煤炭資源的儲量居世界前列。隨著我國社會經濟的發展，煤資源的消費結構和方式也發生了較大的變化，但是還存在煤炭利用效率不高的現象，加劇了環境污染的現象。煤化工技術是指以原煤為原料，采用化學等方法等技術措施，使煤炭轉化為氣態、液態和固態的產品的過程［1］。煤化工所涉及的產品眾多，提升了煤炭的利用效率，是推動煤炭能源高效利用的重要途徑。但是，煤化工企業的發展，卻帶來了水污染的問題，煤化工企業用水量大，產生的廢水成分復雜，而且毒性大，若不進行有效的處理，對周圍環境將造成嚴重的損害，此外，還會造成水資源的浪費，在一些缺水地區，既不經濟也不合理。因此，研究和開發科學高效的煤化工廢水處理技術，不僅能夠促進煤化工行業的發展，減少環境的污染，而且能夠最大限度的利用水資源。
1煤化工企業廢水的特點
煤化工企業產生的廢水水量大、成分復雜，按來源可分為焦化廢水、氣化廢水和液化廢水。焦化廢水是在煤焦化的過程中產生的廢水，主要產生于煉焦用水、煤氣凈化、產物提煉等過程中［2］。該類廢水的特點是，水量大、COD和氨氮濃度高，而且廢水中含有長鏈、雜環化合物，此外還有苯、酮、萘等一些多環化合物，該類物質難以生物降解，而且具有致畸、致癌特性。氣化廢水是煤氣化過程中獲得天然氣或者煤氣過程中產生的廢水，主要含有洗滌污水、冷凝廢水和蒸餾廢水等。該類廢水的主要特點是COD、氨氮、酚類、油類等污染物濃度高，此外，廢水中的一些物質對微生物的生長具有毒害和抑制作用。液化廢水時在煤進行液化生產過程中產生的廢水，該類廢水的特點是污染物含量高，無機鹽含量低。
2煤化工企業廢水的處理技術
2．1預處理技術
煤化工產生的廢水中酚和氨的含量較高，此外還有油類物質，經過預處理，這些物質可被回收利用，而且還能降低對后續處理工藝的污染負荷，使污水處理系統更為穩定。
2．1．1脫酚
煤化工廢水中所含有的酚，可利用具有高比表面積的吸附材料進行脫酚處理，當吸附材料吸附飽和后，在利用有機溶劑或蒸汽對吸附劑進行解脫再生［3］。常用的吸附材料有改性的膨潤土、活性炭以及大孔的吸附樹脂。天然的膨潤土在其表面具有親水性的硅氧結構，對水中有機物的吸附性差。因此，在利用膨潤土作為吸附劑時通常對其進行改性在加以利用。有研究者對天然的膨潤土和經過改性的有機膨潤土的脫酚性能進行了研究，結果表明改性后的膨潤土吸附活化能更大，達到平衡的時間較小，吸附酚的量更大?；钚蕴恳彩浅Ｓ玫奈絼┲唬钚蕴康木哂懈弑缺砻娣e、表面的孔結構發達，而且價格相對低廉。因此，在煤化工廢水脫酚處理中常用活性炭為吸附劑。有研究者利用活性炭吸附濃度為60mg/L的苯酚，在溫度為30℃，pH值為6．0的條件下，苯酚去除率為86%。還有研究者采用活性炭纖維來作為煤化工廢水脫酚的吸附材料，該材料具有吸附和解吸速度快，再生條件好的優點。隨著高分子材料技術的發展，新型的吸附材料展現出了更為優越的吸附性能，例如大孔吸附樹脂的應用，大孔吸附樹脂與吸附物質之間靠范德華力來吸附，其表面還有巨大的比表面積，相比活性炭等吸附材料，它具有空分布窄，容易解脫等優點。
2．1．2除油
煤化工企業產生的廢水中含有一定的油類，油類物質將會黏附在菌膠團的表面，進而阻礙了可溶性有機物進入到微生物的細胞壁，從而影響了生物處理工藝的效果，因此在進入生化處理單元前應對煤化工廢水進行出油，以提高后續的處理效果。通常情況下，生化處理廢水要求進水中含油量需小于50mg/L。在煤化工廢水的油類物質通常采用隔油池和氣浮法來進行控制［4］。
2．1．3蒸氨
煤化工廢水氨氮的濃度很高，主要來源于煤制氣反應中高溫裂解和煤制氣反應剩余的氨水。高濃度的氨氮，在進行生化處理過程中會抑制硝化細菌的活性，進而導致生活處理工藝處理效果不佳，不能保證出水氨氮達標。目前脫氨的過程主要采用水蒸氣汽提法，將煤化工產生的廢水中通入大量的高溫蒸汽，使其充分的接觸，以此將廢水中的氨氮進行吹脫，這樣可以有效的降低廢水中氨氮濃度。吹脫出的氨氮在經過分離、蒸餾等步驟進行回收再利用。
2．2深度處理技術
煤化工廢水中污染物濃度極高，成分復雜，而且難以降解。煤化工廢水經過預處理后COD、氨氮等污染物的濃度得到了一定程度的降解，而難降解有機物在生化處理過程中幾乎沒有被降解，因此經過生化出后還需對其進行深度處理，進而滿足出水的排放標準。目前在煤化工廢水處理中應用最多的深度處理技術是高級氧化技術，主要有臭氧氧化技術、非均相催化臭氧氧化技術、超臨界水氧化技術、光催化氧化技術等［5］。
2．2．1臭氧氧化技術
臭氧是一種強化劑，其氧化過程有兩種途徑，一種是直接通過分子臭氧氧化，另一種是間接的通過臭氧分解并生成羥基自由基來進行氧化［6］。臭氧氧化技術可以降低煤化工廢水中的COD，同時還能夠降低水中的色度和濁度，同時在該過程中不產生二次污染。有研究表明，在內循環的反應器中，利用臭氧對煤化工廢水進行深度處理，COD的去除率可到40%～50%，其中對酚類和雜環類有機物效果最好。隨著對臭氧氧化技術的深入研究發現，臭氧在單獨使用過程中，有機物和臭氧反應后通常會生成醛和羧酸，而這兩種物質不能再和臭氧繼續反應，進而限制了臭氧的礦化作用，降低了臭氧的處理效果。因此，研究者采取了其他的措施以提高臭氧的氧化作用，有研究者采用UV與臭氧聯用來進行廢水的處理，結果表明臭氧的氧化能力比單獨使用時提高了10倍以上，極大地改善了臭氧的氧化能力。
2．2．2非均相催化臭氧氧化技術
非均相催化臭氧氧化技術是建立在臭氧氧化的基礎之上的一類新型的高級氧化技術，是臭氧在特定的催化劑作用下產生高效的羥基自由基對有機物進行氧化分解，主要使用的催化劑有金屬氧化物、金屬改性的沸石、活性炭等［7］。目前研究最多的是金屬氧化物，例如Al2O3、TiO2等。此外，影響其氧化效果的因素還有pH值和溫度。pH值主要是影響OH的產生，pH值升高有助于提高OH的產生，進而提高氧化能力。在催化氧化過程中，催化劑不僅起到催化的作用，而且還具有吸附作用，pH值的變化將影響金屬氧化表面的電荷的轉移，進而影響了對有機物的吸附能力。
2．2．3超臨界水氧化技術
超臨界水氧化技術是利用水在超臨界狀態下，具有非極性有機溶劑的性質，進而對有機物進行氧化分解的技術。該技術具有反應效率高，處理徹底。反應器結構簡單等優勢，但是由于超臨界狀態的水具有嚴重的腐蝕性，無機鹽在反應過程中會結晶析出，進而導致設備和管道堵塞等問題，最終提高了超臨界廢水的處理成本，影響了工業化應用的進程。
2．2．4光催化氧化技術
光催化氧化技術是利用半導體材料，在紫外光照射下將吸附于材料表面的氧化劑進行激發，進而產生具有強化性能的羥基自由基，然后利用羥基自由基對有機物進行氧化分解。TiO2是應用最多的光催化劑，有研究者利用光催化技術處理模擬的苯酚廢水，結果表明，TiO2的投加量為2g/L、pH值為3，光照2．5h的條件下，苯酚的去除效果最佳，可達到96%。TiO2光催化技術對難降解有機物的處理效果十分顯著，但是現階段還未能應用于煤化工廢水的處理中，原因在于該催化劑不能充分的利用太陽能，反應器設計難以符合實際的應用。相信隨著技術的發展，這些問題終將會被解決，給煤化工廢水處理技術帶來新的突破。
3結語
煤化工技術給煤炭資源的利用帶來了新的發展方向，提高了煤炭的利用效率。但是煤化工企業產生的廢水又給我們提出了一個新的難題，由于其水量大，污染物濃度高，而且成分復雜，毒性大，單一的處理技術根本不能滿足要求。建議企業和研究機構在結合實際工程的前提下，加大對煤化工廢水處理技術的研究，努力及早實現處理效率高、環境友好的廢水處理技術，以帶動煤化工行業向著更高的方向發展。
作者:巨潤科 單位:佛山市新泰隆環保設備制造有限公司
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煤化工技術范文6
關鍵詞：煤制烯烴 火炬 不凝氣
1.引言
新型煤化工廠火炬放空系統是企業重要的安全與環保設施。負責處理各生產裝置開停車工況、正常工況及事故工況下排放的可燃性氣體。新型煤化工廠火炬放空系統的意義主要有兩個方面：一是作為新型煤化工廠的重要的安全屏障，滿足全廠裝置的在事故工況下火炬氣的安全排放的要求；二是滿足正常工況下安全閥、泄壓閥及小流量泄漏、吹掃尾氣等可燃氣體。滿足事故工況下能穩定燃燒并能使系統安全排放，不造成上游裝置排放系統憋壓的基本要求。
高壓富氫水封罐通過其閥門切換的作用使得火炬氣分常燃與事故兩類火炬燃燒的思路得以實現。正常運行時，設一定水封高度將排放總管封住，接分支管將正常生產中安全閥、泄壓閥等泄漏量引至常燃火炬（酸性氣火炬）燃燒，事故狀態下大量排放時，排放總管壓力升高，達第一設定值，排放壓力報警，同時聯鎖點燃高壓富氫、低壓重烴火炬共8臺高空點火器配長明燈，達第二設定值，聯鎖開關閥排水，將水封筒內水放盡，保障火炬氣的安全排放。
2. 存在的問題：
在甲醇中心開車初期（屬于事故工況）、氣化爐進行計劃切爐階段及事故工況，裝置排放的火炬氣含有大量凝液，造成高壓富氫水封閥液位迅速上升，但由于水封閥泄水能力有限，造成水封液位超高，導致上游系統放空有阻力。
3.問題的原因分析：
3.1 開工初期
甲醇中心第一臺氣化爐開始計劃升溫及提高負荷，將含有58%、241～280℃蒸汽的火炬氣排至高壓富氫火炬氣管網，當負荷提至一定值后將產生的合成氣引至凈化裝置的低溫甲醇洗工段，經過低溫甲醇洗工段的30℃合成氣放空至高壓富氫火炬系統。然后第二臺氣化爐進行升溫及提高負荷將含有58%、241～280℃蒸汽的火炬氣排至高壓富氫火炬氣管網。在氣化至火炬系統管段，兩股氣體匯合，經過換熱[1]，由于溫差較大原因導致蒸汽迅速冷凝。同時火炬氣外網管網為長輸裸鋼管造成熱量大量損失及不凝氣[2]的存在降低了水蒸汽的凝點[3]?；鹁鏆庠谘鼐€形成大量凝液，造成了水封閥液位超高，存在著重大安全隱患。
3.2計劃切爐
當備用爐計劃升溫及提高負荷后，將合成氣引致低溫甲醇洗工段造成低溫甲醇洗產生的不合格合成氣，最終進行放空。同樣造成了低溫氣體與高溫氣體在管道中匯合，形成大量冷凝液。
4 改進措施：
4.1火炬氣管道為裸管散熱的改進措施
采用了在管道外側進行保溫處理，減少散熱量[4]。由于當地氣候原因，冬天最低溫度達到-30℃，在高壓富氫火炬氣管道沿線增加250℃蒸汽伴熱，減少溫差減低傳熱速率。冬季采取設有專人進行伴熱及保溫防護。
4.2火炬氣帶有大量凝液的改進措施
采取了沿線增加了兩個分液罐[7]，并將冷凝液由泵送至污水裝置進行處理。由于冷凝液的溫度較高，在泵的選型上選用了耐高溫離心泵。增設分液罐時考慮到防止火炬氣帶液量過大，造成分液罐滿罐，使放空系統憋壓[5]。在設計時管道設置采取了下圖安裝設置。在開工初期及氣化切爐過程中，密切與甲醇裝置保持密切聯系，加強巡檢，及時將冷凝液泵送至污水裝置，防止造成系統憋壓[6].
5.改造后的效果
5.1 增設的分液罐能夠滿足開工初期及切換氣化爐時帶液情況。
5.2 增設伴熱保溫，帶液量同比減少40%。
5.3改造后能夠達到上游裝置排放要求。
6.技術改造建議：
6.1煤氣化項目在設計火炬氣管道時將氣化裝置產生的高溫氣體及凈化裝置產生的低溫氣體分兩路送至火炬進行燃燒，從根本上解決溫差產生的熱量交換及凝液的問題。
6.2 設計高壓富氫火炬管線時應與距火炬系統在合理的位置，防止長輸管道的熱量損失產生大量凝液[8]。
6.3 高壓富氫火炬分液罐收集的凝液，其中大部分為水蒸汽，可以通過管線改造將凝液泵送至甲醇裝置進行回煉回收，達到水資源的充分利用。
7 結語
作為“十二五規劃”開局之年，煤化工事業蒸蒸日上。但煤化工技術需要更多的人才去開發，去創新，最終實現國家能源替代戰略的目標。
參考文獻：
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