煤化工技术发展探析

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  摘要:世界已进入能源和化工原料多元化的时代,不同国家或者地区应根据资源和经济发展的需求选择现实、优质的原料和技术。煤炭是世界上储量最丰富的化石能资源。在当前世界石油价格居高不下和倡导保护环境的情况下,发展煤化工,调整我国的能源化工结构,就显得日益重要。以煤炭为原料生产化学品和通过转化生产高效洁净能源(燃料油、电力等)的技术将与石油和天然气化工形成并列竞争发展的趋势,煤化工在各成熟单项技术的支撑下,面临新的发展机遇。
  关键词:煤化工;煤炭;发展
  一、 煤化工产业概况
  煤化工是以煤为原料,经过化学加工,使煤转化为固体、液体、气体燃料以及化学品,并生产出各种化工产品的工业。煤化工包括煤的一次化学加工、二次化学加工和深度化学加工,煤的焦化、气化、液化,煤的合成气化工、焦油化工和电石乙炔化工等等。根据生产工艺与产品的不同主要分为煤焦化、煤电石、煤气化和煤液化4条主要生产链。其中,煤焦化、煤电石、煤气化中的合成氨等属于传统煤化工,而煤气化制醇醚燃料,煤液化、煤气化制烯烃等则属于现代新型煤化工领域。
  我国煤炭产量约占世界总产量的40%,储量约占世界的11%,煤种齐全,在我国的能源结构中,煤炭占到70%以上,主要用来发电、炼焦和作为工业燃料。近年来,我国发电总量的增长十分迅速,年已经超过3.2万亿千瓦时。目前,煤电在全国的发电量中占77%。
  二、我国现代煤化工的技术发展趋势
  由于煤化工产业具有技术含量高、技术开发周期长、资金投入大等特点,我国煤化工在多数新技术领域方面的基础研究仍落后于发达国家,而现代煤化工产业规模在我国已进入快速扩张期,并呈现以下几个特点和发展趋势。
  (1)现代煤化工产品以补充石油和石化产品为主。以煤为原料替代补充多种清洁能源产品,在一定程度上将缓解我国石油和天然气资源不足的压力,也是未来一段时期促进我国煤化工发展的主要动力。
  (2) 甲醇制烯烃技术已走向成熟,促进了煤化工与传统石油化工的结合。该技术在具备较好的经济效益的同时,也促进了石化领域技术向煤化工领域转移。
  (3)煤制天然气得益于国内天然气市场的巨大需求和政策扶植,具有较好的产业前景。
  (4)合成氨、甲醇、焦炭产业技术快速升级,装置建设以大型为主,高耗能和小型装置逐渐被淘汰,甲醇下游产品發展空间较大。现代煤化工发展的多项关键技术已基本得到突破,技术障碍越来越小。
  (5)建设煤、电、油、气、化一体化大型循环经济产业集群,保障资源供应,集中控制生产成本,将是未来煤化工发展的重要形式。
  三、新型煤化工
  新型煤化工是以煤炭为基本原料(燃料),以国家经济发展和市场急需的产品为方向,采用高技术,优化工艺路线,充分注重环境的友好发展,有良好经济效益的新型产业。它包括了煤炭液化(直接和间接),煤炭气化、煤焦、煤制合成氨、煤制甲醇、煤制烯烃等技术,以及集煤转化、发电、冶金、建材等工艺为一体的煤化联产和洁净煤技术。
  新型煤化工实际上是建立在传统煤化工基础上的,与传统煤化工密不可分。其特点主要有:
  (1)以清洁能源为主要产品。新型煤化工以生产洁净能源和可替代石油化工产品为主,通过资源的充分利用及污染的集中治理,达到减少污染物排放。
  (2)煤炭和能源化工一体化,高新技术及优化集成。新型煤化工是未来中国能源技术发展的战略方向,紧密依托于煤炭资源的开发,并与其它能源、化工技术结合,形成煤炭能源化工一体化的新兴产业。新型煤化工根据煤种、煤质特点及目标产品不同,采用不同煤转化高新技术,并在能源梯级利用、产品结构方面对工艺优化集成,提高整体经济效益。
  (3)有效利用煤炭资源。新型煤化工注重煤的洁净、高效利用,如高硫煤或高活性低变质煤作化工原料煤,在一个工厂用不同的技术加工不同煤种并使各种技术得到集成和互补,使各种煤炭达到物尽其用,充分发挥煤种、煤质特点,实现不同质量煤炭资源的合理、有效利用。新型煤化工强化对副产煤气、合成尾气、煤气化及燃烧灰渣等废物和余能的利用。
  (4)经济效益最大化。通过建设大型工厂,应用高新技术,发挥资源与价格优势,资源优化配置,技术优化集成,资源、能源的高效合理利用等措施,减少工程建设的资金投入,降低生产成本,提高综合经济效益。
  四、结语
  大力发展新型煤化工能源技术,是在我国技术经济高度发展进程中必须采取的符合全球经济一体化和可持续发展总体战略部署的重要措施,它既符合我国的资源条件,又能保证我国的安全和环境保护,从而促进社会的发展和进步。因此,未来煤化工的发展方向是在传统煤化工稳定发展的同时,加大力度发展可替代石油的洁净能源,促进新型煤化工技术的发展,并建成技术先进、大规模、多种工艺集成的新型煤化工企业或产业基地。
  参考文献:
  [1]赵跃民.煤炭资源综合利用手册.北京:科学出版社,2004
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