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摘要：石油和煤炭都属于不可再生能源，我国石油储备量较为匮乏，煤炭储备较为丰富。煤炭作为日常生产生活中的常用能源，为人们的生活提供了极大的便利。同时，也大力推动了我国煤化工产业的快速发展。煤化工产业的发展也为煤制产品提供了多种可能。深入分析了煤化工工艺的特点以及煤制产品未来发展的走向，为提高煤炭资源的利用率，促进煤化工行业的持续发展提供了宝贵的借鉴经验。
关键词：煤化工工艺；发展前景；煤化工产品
引言
煤炭作为我国经济发展中的重要组成部分，其化工产品对社会生活与发展发挥了重要的优势与作用。目前，我国煤炭的储量较为丰富，这为我国煤化工行业的发展奠定了基础。但在煤化工产品中，研究节能环保性较高，具备广阔的发展前景的产品值得研究与思考。
1主要煤化工产品的发展现状
近些年，在国家政策的鼓励和支持下，煤化工产业及煤化工产品得到了大力发展。但由于对煤化工产品的发展前景分析不透切，存在重复建设的现象，不但浪费了宝贵资源，影响煤化工的发展，也给国家的煤化工产业规划造成严重困扰。
煤化工以煤为原料，经过化学过程转化为液体（煤制油）、气体（煤制合成天然气）以及化学品（煤制甲醇、二甲醚、烯烃等），煤制油、煤制烯烃、煤制二甲醚等煤化工产品都是作为石油能源的替代方案，具有发展的紧迫性和必要性。煤制油由于技术和资金要求高，对资源浪费严重等原因，国家对煤制油相关项目审批比较严格。煤制烯烃不但生产流程长，而且流程工艺繁杂，该项目对投资金额要求也比较高，因此相对来说发展较缓慢。煤制二甲醚以甲醇为合成原料，投资小、见效快，发展迅猛，以我国为例，2002年煤制二甲醚产量不到4万吨，而发展到2018年，产量已达到849万吨，作为高热值燃料，煤制二甲醚在国民经济中发挥了重要的作用。近几年，我国的液化天然气市场价格持续上扬，煤制合成天然气项目也随之增多，但煤制天然气由合成甲烷而来，而我国目前还没有自主知识产权的甲烷化技术，关键技术还需从国外引进，一定程度上制约了煤制合成天然气的发展。
2煤化工工艺特点
2.1资源合理梯级利用
虽然我国目前煤炭资源储备量充足，但是，煤炭作为一种不可再生的宝贵能源，需要有选择性地进行高效利用。一般情况下，可直接作为燃料使用，或者进行简单的工艺处理，形成其他的能源。同时，还可以进行深层次的化学加工，其产生的附加值远比直接作为燃料的使用价值高。所以，在煤炭能源使用的过程中，应该首先考虑可以实现更高价值的生产模式，优化开采技术和洗选工艺，再配套相应的煤化工工艺，不仅能够提高能源的利用率，还能够提升经济效益。
2.2产业优化多联产模式
煤化工工艺企业产业一体化的发展模式与其他企业基本呈独立的发展模式较为不同。产业结构也随着社会的发展不断优化升级，形成集成联产化模式。所以，煤化工行业要想实现经济效益最大化，就应该充分整合各种优化技术和优势资源，从全局、整体控制出发，实现产业链条全流程的优化设计。实现煤化工工艺产业联产模式，可以合理配置各种资源，实现资源之间的共享，促进先进技术之间的融合，同时能够降低企业投资成本，实现煤化工产业经济效益的最大化。
2.3生产高效，环境友好
在煤化工生产过程中，会产生一定的污染物，对环境造成不良的影响。所以，为了减轻对环境的危害，应该不断提高煤化工工艺技术水平，依托技术进步，力求“安全、环保、低碳、高效、高产能”。特别是在工艺设计时，融入超前的环保理念，与国家绿色环保、可持续发展、建立环境友好型社会等理念相适应，研发绿色、低碳的生产技术。通过减少污染物的排放，对排放的污染物进行回收利用或无害化处理，尽量避免对环境造成伤害。
集约化的新型煤化工工艺，可以集中进行污染物的排放与处理，提高煤炭资源的利用率，能够极大地起到节约能源、保护环境的作用。
3典型煤化工工艺生产流程对比
3.1三类煤化工产品生产工艺对比
第一，利用两步法对二甲醚进行合成需要首先使用粗甲醇合成办法，在合成过程中会生成很高的压力，因此需要在合成的环节配置专门的压缩机从而增强合成气压。利用一步法对二甲醚与煤制天然气进行合成，环境的压力不会超过6MPa，也不用对净化完成的合成气进行加压操作从而直接进行合成反应。可以看出，相比于二步法对二甲醚进行合成，利用一步法对二甲醚进行合成的过程中不会释放较多的热量，不需要设置专门的耐高温热回收系统，可以看出，其在设备投入方面不会花费较多的成本。第二，在煤制天然气的过程中，甲烷化是十分重要的步骤。甲烷化在反应过程中会释放大量的热量，会提升甲烷化操作环境的温度，这时需要将多个反应器以串联的方式进行联接，从而达到热量分散的目的，同时还需要使用专门的换热器从而减少操作环境的温度。另外，在进行甲烷化的过程中，会使用大量的专业设备，制造这些设备需要使用耐高温性较强的材料，会产生不菲的成本[3]。第三，对于产品的提纯过程，煤制二甲醚的提纯方式为蒸馏工艺。近几年来，蒸馏工艺技术水平不断提升，操作更加便捷，生产过程具备很强的安全性，被广泛应用在化工厂的生产过程中。对于煤制天然气方面，会采用合理调节氢碳比进行提纯，但会对设备、技术和操作提出较高要求。
3.2三类煤化工工艺流程简述
煤制二甲醚和煤制合成天然气这两类煤化工工艺的主要区别是在合成阶段。两步法合成二甲醚由于技术简单，转化率高，最早实现工业化，其合成流程主要是：将甲醇洗来的合成气聚集在甲醇合成塔中合成为粗甲醇，粗甲醇经过蒸馏工序后送至二甲醚合成工序，在合成工段分离出二甲醚。煤制合成天然气在我国属于比较新的工艺，其关键技术在于甲烷化，甲烷化在合成氨工艺中应用已经比较成熟。煤制合成天然气的主要工艺流程是：将甲醇洗来的合成气聚集在甲烷化炉进行制取合成天然气，合成天然气再经过脱水后得到实际使用的天然气。一步法合成二甲醚属于最新技术，在我国还处于试验阶段，国际上一些著名公司已经完成中试，大规模工业化生产指日可待。其主要的合成工艺流程是将甲醇洗来的合成气聚集在合成塔中，在合成塔内同时进行甲醇合成和甲醇脱水，再分离出合格的二甲醚和甲醇。分离出的甲醇既可以再进入合成循环也可以进行销售，一步法合成二甲醚流程短、设备少、单程转化率高等优点，未来将会是煤制二甲醚的主流。
4煤制产品的前景展望
4.1大力提升装备国产化能力
我国煤制产品行业要想始终在激烈市场竞争中占有一席之地，就要不断加大科研力度，培养相关专业人才，提升自主设计能力，扶持一批重点制造企业，提高生产设备的科学性以及实用性，生产出具有中国特色与知识产权的核心装备。只有实现核心技术和核心装备国产化，才能打破技术垄断，进一步降低投资成本。
4.2扎实做好示范项目
综合环境承载能力和工艺技术现状来看，煤制产品行业应该继续优化提升示范工程，在优化的过程中，技术优化与管理优化是关键性环节。在技术方面要不断提高煤气化技术水平、提升能源的利用率、减少污染物的排放、研发无损害处理污染物的技术；在管理技术方面要构建科学完善的管理系统，配套相应的规章制度，不断提高企业的核心竞争力，促进煤制产品行业能够实现健康、可持续发展。
结语
随着我国经济水平的快速提升，若继续采用粗犷式的生产技术将会对环境与我国的经济发展形成严重阻碍。为了贯彻人类命运共同体发展理念，将可持续发展、和谐发展，绿色发展有机融合，必须对煤制产品的前景问题与环境问题进行深入思考。大力发展清洁能源与可再生能源，可以加强环境保护的效果。因此，煤制二甲醚的节能性、清洁性、无污染性较高，在未来会有更加广阔的发展空间。
参考文献:
[1]龚晓峰，荆琦，张景康，等.现代煤化工行业原子经济性分析[J].当代化工研究，2016（9）：114-116.