我国煤化工工程的工艺流程探析

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摘 要：清楚认识煤化工工程的重要性与实际意义，在未来的煤化工工程发展趋势中紧紧抓住重点，因地制宜的发挥出工艺水平，生产出可替代的资源以及充分发挥原煤的经济效益，促进煤化工产业的发展，从而保证了煤化工产业的飞速发展，实现现代的煤化工产业。
关键词：煤化工；工艺流程；发展趋势
目前，煤化工生产的实际情况不是特别乐观，存在着产品结构与质量不过关和严重的环境问题，对煤化产业的资源利用以及开发不够重视，导致煤化产业的问题多，制约了煤化工产业的发展。本文主要是讨论了煤化工产业的工艺流程以及发展新型煤化工产业的意义，有利于调整煤化工产业的行业结构，促进煤化工产业的全面发展。
1 煤化工工程简介
煤化工工程主要是在化学加工的基础上，使用煤原料使煤转化为气体、液体或固体燃料的化学品过程。通常使用的化学手段是煤的气化、液化、干馏，以及焦油加工和电石乙炔化工等。我国的煤化工工程主要的三条产业链是，煤气化和煤液化、传统的焦化和电石乙炔化工。适应的范围广，使用的技术最广泛，其中煤化邮的技术难度最高，一般来讲，成熟的运用这三种煤化工工程技术，可以实现在多个领域替代石油资源与天然气资源，延伸了煤化工产业的范围。
2 煤化工产业的工艺流程
2.1煤炭气化的工艺流程
煤炭气化是指煤在一定的高温以及压力下，在气化炉中使煤里面的化学成分与气化剂发生化学反应，将固体的煤转化为可燃气体或是非可燃的气体，整个过程中不可缺少的三个要素分别是高温和气化炉以及气化剂。转化出的可燃气体中含有一氧化碳和氢气以及甲烷，而非可燃气体中包含二氧化碳和氮气。煤炭气化的工艺过程中必须充分了解煤的性质以及发生反应时的反应性，煤与气化剂发生作用时的特性和煤的粘接性与结渣性，还有分解时从固体变为气体与液体时的燃烧反应。
2.2煤炭液化的工艺流程
煤炭液化有两种方式，一种是直接液化，通过固体煤炭的化学加工，让煤转化为液体动态的燃料，一般用作于化学原料或产品中使用的洁净煤化工技术。另一种是间接液化，将煤气化以后的生成的化学水煤气中合成乙烷或乙醇等燃料，也可以进一步加重液化合成燃油。
2.3煤焦化的工艺流程
煤焦化同样是以煤为原料，杜绝空气流通的情况下，在气化炉中高温加热到1000摄氏度左右，干馏生产的焦炭，在高温干馏的过程中，固体煤会发生一系列的化学反应，产生煤气与煤焦油。煤焦化工艺流程的优势适用于生产炼钢用焦炭和生产焦炉煤气或沥青等材料的产品。
3 煤化工工程在我国的应用现状
目前我国的煤化工程的应用集中在三个方面，分别是用煤制造油以及使用固体煤制造甲醛和二甲醚，煤制造甲醛以后的深加工，生产烯烃。煤化工程的范围比较广，在制造新能源和环节能源紧张的问题上产生了良好的促进效果，有效合理的使用煤炭资源，不仅使资源效果利用最大化也避免了资源浪费。
3.1煤制油
煤制油的工艺流程分为直接合成或是间接煤炭气化生产原料气后净化合成油。目前我国的煤制油的现状是，规模比较小以及起步比较晚，2010年各种煤制油的产量不足30万吨，2012年各种煤制油产品的产量达到了80万吨，与同一时期的国外相比，起步明显比较慢，规模也比较小，私人煤矿过多，不利于资源的合理开发以及集中生产。另一方面，各种技术与机械的刚刚投产，运行不太稳定，无法满足人们生活的需要。
3.2煤制甲醇和二甲醚
我国已经掌握了煤制甲醛和煤制二甲醛的生产方法，目前，煤制二甲醛已经成为了国内外生产的主要方式。生产的方法是在合成甲醛的基础上进行二次加工，在催化剂的作用下合成二甲醚。我国在生产过程中已经建立多套的生产装置用来制造二甲醚，但是生产工艺上面临着高校催化剂的研发合成反应器优化的问题。
3.3煤制甲醇再生产烯烃
煤制甲醇再生产烯烃技术在我国有工业示范建设基地。比如经过省级核准的示范项目-神华宁夏煤业集团公司以及大唐能源化工有限责任公司。此外据不完全统计和规划，煤基甲醇制烯烃还有30个，每年生产的烯烃能力为1896万吨。
3.4煤制天然气
煤制天然气是指煤经过气化产生合成气，再经过甲烷化处理，生产代用天然气（SNG）。煤制天然气的能源转化效率较高，技术已基本成熟，是生产石油替代产品的有效途径。
4 煤化工产业的发展趋势
煤化工的未来发展趋势以洁净能源为主要产品，在对固体煤的研究基础上，加大对煤化工的化工产品研究与生产，以洁净的新能源为主来替代不可再生的石油化工产品。另外，煤炭的开发与生产的范围非常宽广，使用的范围注定了煤炭化工产业将往能源化工一体化方向转变，前景是具备优势的。例如随着科学技术水平的提高，可以在高新技术及优化集成的基础上，通过对煤质的不同特点与稳定性和生产的目标产品的不同来优化生产，利用信息技术的成熟，很好的做到控制整个原料的分析特点，调整化工产业的结构，并且煤炭资源的价格与其他能源相比具备价格优势，远低于一些其他的可用资源，在这个基础上去提高经济优势。
5 现代煤化工发展指导方针
现代煤化工是属于技术密集型和投资密集型的产业，应采取最有利于提高经济效益的建设及运行方式。现代煤化工的发展要坚持一体化、基地化、集约化、大型化、现代化，真正转变经济增长方式。
坚持一体化。就是把大型煤化工装置和煤矿结合起来（当然亦可以采取煤――电――化――体化联产模式）。把煤气化装置建在矿上（或临近矿区），力求减少煤炭运耗及运费，实施资源优化配置，合理使用煤炭资源（按煤质资源优质优用，劣质劣用，各得其所）。只有形成煤化工与煤矿一体化的利益机制，才能减少日後的价格、运输和布局的风险。
坚持基地化、集约化。化学工业内在的固有特性适宜于综合利用和深加工。基地是企业群体的集称。基地内集中布置相关企业，可以充分、高效、合理利用各种资源，提高资源配置效率和效益，发挥企业的集聚效应。总之，煤化工发展实施基地化布局最重要的目的是实施以市场为基础的高度资源优化配置，谋求集约化经营。
坚持大型化、现代化。只有采用一流的技术、一流的设备、一流的管理，建设大型规模效益的装置才能形成一流的煤化工基地，谋求跨越式发展，具备国际竞争力。
参考文献：
[1] 李豪峰.我国煤炭产业现状及发展方向分析[J]. 中国能源. 2003（04）
[2] 毛卫东.关于发展河南省煤化工的分析和建议[J]. 河南化工. 2005（10）