煤化工产业新开发技术探讨

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截至2016年底，我国煤化工产量达到200万吨、煤制烯烃产量达到了650万吨、煤制乙二醇达到了160万吨、煤制气产量达到了15亿立方米。由此可见，我国煤化工产业不仅实现了产能的持续提升，而且也为我国社会发展提供了坚实的资源保障。与此同时，我国能源资源凸显出了“富煤缺油少气”的禀赋，这不仅决定了煤化工在将来较长的时期中仍旧是我国能源体系中的重要支撑，而且也决定了我国煤化工产业开发技术需要得到不断的创新与发展，只有如此，我国煤化工产业才能够更好地发挥出推动社会发展的重要作用。在此背景下，对高原地区煤化工产业核心技术及其发展方向作出研究与探讨，对于推动高原地区煤化工产业发展具有重要的现实意义。

一、高原地区煤化工产业核心技术

高原地区煤化工产业开发技术需要以开发以煤为主的是由替代品以及石油化工替代品。具体而言，当前可以应用于高原地区煤化工产业开发的核心技术主要体现在以下几个方面。(一)从高原地区煤液化技术来看。煤液化是以煤炭为原料，使用化工加工对石化产品与油品进行生产。从技术路线来看，高原地区煤液化技术主要分为直接液化与间接液化。直接液化是通过使用氢气与催化剂将煤炭转变为液体燃料，这一过程中所发生的氢裂化是将烃类分子分裂为几个较小分子的反应过程。由于加氢手段在直接液化过程发挥着至关重要的作用，因此，直接液化法又被称为加氢液化法;间接液化法则是先进行气化和合成，再利用催化剂转化为醇类燃料与烃类燃料。相对而言，直接液化法虽然具有较为苛刻的操作条件，并且对煤种有要求，但是通过直接液化技术可生产洁净优质汽油、柴油和航空燃料，因此这种技术适用于小吨位的生产。然而，也正是因为直接液化技术具有苛刻的条件，因此，这种技术很难在大吨位的生产中实现商业化。在各国都面临能源危机的背景下，各国煤化工产业都对煤液化技术进行了较多的研究与探索，具体而言，煤液化技术中的常见技术类型包括H－Coal、SRC以及EDS。SRC技术即溶剂精制技术，这种技术产生于1962年，最初适用于高硫煤清洁利用领域，这种技术不需要在反应过程中添加催化剂，并且具有温和的反应条件;EDS技术则是供氢溶剂法，这种技术产生于1966年，与SRC技术相比，两种技术都不需要在反应过程中使用催化剂，从而有效避免了煤炭中的物质产生毒害作用，但是EDS技术会以提升溶剂供氧能力为出发点，在循环溶剂中催化加氢，从而有效提升液化油率，并获得产品轻质油和中质油;H－Coal技术由氢油法改进发展而来，因此，这种方法又被称为氢煤法。这种方法与SRC技术以及EDS技术等展现出了明显的工艺差异性，从具体流程来看，H－Coal技术需要将沸腾床反应器创造出应用环境，并在这种应用环境中使用高活性催化剂获得更高的液化转化率;从高原地区煤气化技术来看，煤气化是高原地区新型煤化工技术当中最为核心的技术之一，这种技术的目的在于通过对煤进行气化，再对气进行合成和处理，从而生产出能够对石油天然气进行替代的煤化工产品。虽然这种技术的成本较高，但是发展程度已经十分成熟，因此，这种技术在当前高原地区煤化工产业发展中仍旧发挥着不容忽视的作用。(二)从高原地区煤制烯烃技术来看。煤制烯烃的生产主要包括甲醇一次合成与乙烯二次合成两段工艺，其技术路线主要包括两种，一种技术路线是在天然气转化合成甲醇的基础上，对乙烯进行生产的工艺技术;另一种技术路线则是在天然气转化合成甲醇的基础上，对丙烯进行生产的工艺技术。(三)从高原地区煤制乙二醇技术来看。这种化工技术已经在合成纤维、吸湿剂、防冻剂等领域得到了较多的运用，与此同时，这种化工产品也可以用作载冷剂与冷凝剂。在煤制乙二醇的开发当中，核心技术主要包括草酸酯法与烯烃法。其中，草酸酯法以煤为原料，通过使用相应的方法则能够获得煤制乙二醇，如运用净化灯获取一氧化碳与氢气，一氧化碳在相应联合之后可以生产草酸酯，在与氢气接触之后则可以生产聚酯级乙二醇。这种方法具有工艺简单、成本较低的特点，而也正是凭借这种优势，草酸酯法在高原地区煤化工产业发展中得到了广泛的关注，而煤化工产业中所提及的乙二醇技术，在大部分情况下都是指草酸酯法;烯烃法则是以煤为原料，在对甲醛等进行合成过程中获得乙烯，并在使用环氧化技术的基础上获得乙二醇。这一过程可以与煤化工中其他的生产工艺进行结合使用，相对于草酸酯法而言，烯烃法具有更为成熟的技术，但是在使用实践中，烯烃法成本较高的缺陷也十分明显地暴露出来。(四)从高原地区煤制芳烃技术来看。煤制芳烃技术是以煤炭为原料，利用煤气化技术来进行合成。与煤制芳烃相关的核心技术主要为甲醇制芳烃技术，这一技术中所具有的前段工艺包括空分、煤气化、变换、低温甲醇洗、甲醇合成。

二、高原地区煤化工产业新开发技术的发展方向

近年来，我国高原地区煤化工产业开发技术创新得到了企业以及政府部门的重视，实现煤化工产业开发效率的提升、推动煤化工产业开发与环境保护的协调发展等，都成为了我国煤化工产业开发技术创新中的重要目标，在此背景下，我国煤化工产业开发技术科研工作不断强化，新的煤化工开发技术也不断涌现。具体而言，当前煤化工产业新开发技术发展呈现出了以下几种特征与方向:第一，我国煤化工产业开发技术呈现出长周期、大型化的发展趋势;第二，我国煤化工产业开发技术特别是煤炭液化技术等，正逐渐向高效化与高端化转变;第三，我国煤化工产业开发技术在芳烃技术、烯烃技术等方面的探索不断深化，与此同时，依托于这些技术的产业、企业也逐渐构建起了具有差异化、高端化特征的产业链;第四，我国煤化工产业开发技术在乙醇制造方面逐渐走出了精细化与新能源化的道路。当然，高原地区煤化工产业开发技术发展方向与发展趋势并不局限于以上几个方面，但是在我国高原地区煤化工产业开发技术创新中，高端化、差异化、清洁化、高效化是技术开发主体、创新主体需要重视的重要方向，只有在此基础上，我国高原地区煤化工产业才能够获得更好的可持续发展。

三、结语

随着煤化工产业的发展，高原地区煤化工产业开发技术在煤液化、煤气化以及其他煤制产品的生产方面都取得了较多的突破，在我国高原地区煤化工产业发展过程中，我国高原地区煤化工产业开发技术创新得到了企业以及政府部门的重视，这不仅推动着高原地区煤化工产业开发技术的持续创新，而且也让高原地区煤化工产业开发技术迈向高端化、差异化、清洁化、高效化的发展方向。

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作者:李艳艳 单位:青海省工业职业技术学校