探究煤制油液化化工工艺

发表时间:2021/4/16   来源:《科学与技术》2021年1月2期   作者:王坚强
[导读] 工业发展的基础是能源,这是目前世界范围内的一个严重问题。
        王坚强
        陕西延长石油(集团)油煤新技术开发公司                    陕西省榆林市 728500
        摘要:工业发展的基础是能源,这是目前世界范围内的一个严重问题。石油作为三大化石能源之一,主要由长链烷烃、芳烃和环烷烃组成。通过蒸馏可以根据不同的纯度得到不同种类的石油产品。普通润滑油、汽车燃料、柴油、纺织品都是从石油中提炼出来的。因为石油可以应用到企业的各个方面,所以也被称为“工业的血液”。为了使石油更清洁、更广泛地被使用,我们需要通过煤制油的方法增加石油产品的使用,以弥补我国石油生产的不足和对外进口的需要,保证我国能源建设的安全,为工业发展提供充足的能源。
        关键词:煤制油;化工油;工艺;
        煤制油液化是提高煤炭利用率,缓解石油能源紧张局面的重要途径,目前煤制油液化化工工艺已经发展到了一定的技术水平,能够较高质量和效率地实现煤向油的转化。主要对当前的煤制油液化化工工艺进行了分析、探讨。
        一、煤制油液化的价值和重要性
        从我国的整体能源结构来看,少油、有气、富煤是一个基本现象,也就是说我国以煤炭资源居多,气体资源存量也较为理想,但是在石油资源方面,却较为的紧缺。其实,石油作为一种非常重要且被快速消耗的能源,不仅仅是我国紧缺,全球的石油能源都是较为吃紧的,“石油能源危机”也在逐步地显现出来,这对全球社会产业、经济的发展来说影响是非常不利的。煤制油液化可以将煤炭有效地转化为液体油类能源,从而缓解石油能源紧张局面的重要途径,继续保障社会产业、经济的发展,尤其是对于富煤的我国来说,其价值和重要性更是非同一般。
        二、煤制油液化化工工艺技术
        1.煤炭直接液化化工工艺技术。一般来讲,直接液化煤炭的工艺技术就是加氢液化工艺技术。具体来讲,煤炭直接液化的工艺技术程序是:对煤炭开展物理碾压,把煤炭碾压成为粉末形态;借助物理加压与加温的手段处理粉末形态的煤炭;将催化剂与氢气加入,从而进行物理和化学反应,如此一来,可以转化煤炭为油品。在加热煤炭至少300℃的过程中,就会减弱碳分子之间的构造,这样碳分子化学键的断裂现象会发生,从而破坏掉煤炭的固态构造,从而使很多的自由基出现。当氢原子、催化剂跟自由基形成反应的情况下,很多的碳离子自由基就会向原油物质转化,像是沥青分子与原油分子等。将氢原子持续添加在反应过程中的时候,一系列的油类会不断地出现分裂,从而去除掉其中存在的氧、硫等杂质原子,而一系列的油类会不断地出现分裂,从而得到低杂质含量与高质量的原油。在借助直接液化煤炭工艺技术生产原油品的情况下,其需要比较严格的煤炭质量,以及借助独特类别的煤炭才可以完成,通常来讲,其选择的原材料是长焰炭或者是褐炭,在进行加工之前还应当对原料实施干燥化的处理,进而防止太多的水分而对制作过程中的化学反应形成影响。在加温煤炭的时候,应当实施不间断加热的方式,如此一来,才可以推动碳离子的可靠分裂,倘若在进行加热的时候中断加热,那么会重聚碳离子或者是出现其他的一些改变。当今国内应用的这种直接液化工艺技术可以实现70%的原油生产量,并且因为氢原子在生产产品的残渣当中,为此能够实现应用的循环性,在提纯氢气之后可以在生产过程中二次应用。
        2.煤炭间接液化化工工艺技术。跟直接液化工艺的不同之处是煤炭间接液化工艺的转化过程,间接液化工艺的原料是煤炭,然而其是先借助物理手段转化为气体,再借助物理方式与化学方式转化为液体。该工艺技术的研制最先开始于南非区域的国家,当今国内也应用这种工艺技术。具体来讲,其制作程序是:转化煤炭为一氧化碳,再借助氢气对其实施脱氧和脱硫处理,最后借助氢气与催化剂转化为液态的煤炭,该过程的进行需要高压与高温环境的支持。

对于煤炭间接液化工艺技术来讲,其需要的原料要求不高,当今国内很多的煤炭类别都能够应用这种工艺技术。煤炭在气化之后还应净化处理气体,从而将杂质灰尘等气体去除,进而防止反应当中其他化学反应的形成。这种技术有别于直接液化工艺,其要求15~40个的大气压和大约250℃的高温环境。
        3.液化工艺对比。在煤制油的液化工艺中对于煤的需求是不同的,直接液化的技术对于煤炭的要求比较高,在液化的过程中也存在一定的能源浪费。但是间接液化可以有效规避这种情况,它不要求较高的煤炭质量,并且在运用的时候条件较为温和,液化的压力要远远低于直接液化。在初期就可以很好地分离芳烃、硫。因此其不会在大气中排放这些物质,起到很好的保护大气的作用。但是直接液化从经济角度上比又胜过间接液化。直接液化运用1t煤炭消耗的非原料大概是2.4 t,相比于间接液化节约了原料和成本。在液化过程中,主要以煤浆为主,因此不论是其需要的投资、成本还是使用的体积都比较小。而直接液化则需要大体积的设备进行高压高温的处理。在真正运用上,需要根据实际情况考虑,从产业策略、煤炭价格以及工艺技术这几方面进行考虑,对煤制油工艺都有一定的影响。两种煤液化过程都需要放在适当的情况下,才能产生最高的经济效益。
        三、提高煤制油液化化工工艺的方法
        1.对安全管理手段的创新。为保证化工企业制作工艺的安全,需要建立一个专门的安全督察小组,建立安全防御机制,主要对企业化工工艺中有安全隐患的部门进行处理,尤其是煤制油部门进行定期检查。确保化工工艺制作过程中资金专款专用,紧急处理措施得当。同时在处理隐患过程中还需要定期举行一些会议,对存在安全隐患的环节进行突击检查,改变存在问题的闭环,运用积极手段对紧急事件进行处理,对消防安全通道、紧急疏散、灭火防爆器具等及时检查。全体安全小组成员的素质也需要提高,找到他们的不足,减少违反安全规定的行为。
        2.对安全生产制度的健全。在企业精细化工生产中需要建立安全生产制度,不论是对设备、综合管理制度还是对于人员管理都需要有一个明确目标,有标准责任,这样才能减少化工企业的安全隐患。安全生产制度建立在各个负责人和部门之间,确立各级之间需要履行的安全生产的职责。规范了生产的秩序,有了安全生产的制度保证,对于化工工艺的工作人员来说也起到了一定的保障作用。
        3.对安全教育的强化。企业应加强各部门的安全教育,定期举办一些安全知识竞赛以及有关项目。化工企业出现安全隐患的事故大部分原因是员工的安全意识比较薄弱、专业能力较差、应急反应能力差,因此为了强化安全教育需要我们实现精细化生产,提高从业人员的安全素质,保证他们接受培训,有了安全能力才能上岗。强化企业员工和各部门的安全意识,在制作化工工艺的源头保证企业煤制油液化化工工艺的安全生产。根据《安全生产法》的要求,企业需要有关负责人定期进行调查,不论是针对安全岗位,还是消防岗位,都需要及时修补,这样才能更好的提高员工的专业能力和职业操守。
        4.对企业内部风险治理。企业需要在内部降低安全风险。精细化工企业在开展煤制油液化的过程中可以构建一个安全文明的企业环境,也就是用以人为本的理念,对人本进行关爱。企业需要在内部建立一套完善的规章制度,这样才能安全的执行操作规则。我国的化工企业需要将“安全”放在第一位,体现出企业重视员工,以安全为主的企业文化。在平常,企业还需要开展“安全月”以此保证企业内部的环境文化得到内部认同,加强煤制油液化化工工艺的安全。
        总之,由于我国工业发展迅速,对于石油的需求量也在不断增加,因此煤制油液化化工工艺需要及时快速发展。利用我国较多的煤炭资源来液化出缺乏的石油资源,可以更有效地利用能源,避免资源浪费,还可以让资源使用更加清洁,可以更好的保护大气,为人类带来良好的使用效益,提高煤制油液化化工工艺的效率,更大范围的进行煤制油。
        参考文献:
        [1]刘小芬.关于煤制油液化化工工艺分析.2019.
        [2]王新平.浅谈煤制油液化化工工艺分析.2020.
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