王文斌
64032219870704**** 内蒙古 呼和浩特 010010
摘要:近些年,随着我国工业化进程的不断加快,煤炭资源和水资源的分布呈现逆向分布,煤化工行业是一个高耗水行业,用水量巨大.我国正在不断的探究煤化工行业的发展与用水资源的合理化分配.面对这样的形式,我国正在进行积极的探索研究,研究的种类主要包括:煤焦化,煤气化,煤液化三种不同的煤化工技术,针对它们分别的耗水量进行相关探讨.本文也根据具体情况,概述了不同煤化工过程节水途径,以解决煤化工高水耗问题,希望本文对相关单位和企业有所帮助。
关键词:煤化工；煤焦化；煤气化；煤液化；高水耗；节水
中国的煤炭非常的多，所以积极的对煤化工的技术进行发展，可以很好的解决中国的油气资源缺少等能源的问题，还可以很好的维持中国经济的可持续发展问题。现在，中国的煤化工技术还有很多的问题，比如：综合的利用情况不好，煤炭的生产效率不高，但是需要的成本偏高，而且对社会的污染非常的严重，对于能源的消耗也非常的高，尤其是对于水资源。现在我国的资源和水资源的分布状态是逆向的，煤炭资源的位置主要是西北的干旱地带，但是煤化工行业耗水量很高，所以耗水问题制约着我国的煤化工发展，这个问题亟需解决。本文主要针对煤炭焦化、煤炭气化和煤炭液化三种不同化工工艺的水耗问题进行探讨
一、不同煤化工工艺水耗分析
1．1煤焦化
煤焦化是我国在煤炭化工行业中最早运用的一种技术，是三种技术中最为纯熟的一种。煤焦化技术在进行煤炭焦化处理的同时，还能够生产出重要的附加产品。其中比较重要的是焦炉煤气和煤焦油。焦炉煤气是一种重要的燃料气体，其作用不只是燃料气体，还是一种重要的化工原料，在经过更深层次的加工之后，还能形成新的化工产品。煤焦油则是在加氢工艺之后制备汽柴油。
1．2煤气化
煤气化是一种煤化工清洁技术。煤气化技术可以被用于许多方面:首先煤气化能够合成多种工业原料，如化肥、甲醇、烯烃、醋酸、二甲醚、天然气和液体燃料等多种原料气体，既是一种很好的工艺手段，也是一种对于煤炭的高效化利用;其次，是石化加氢，煤可以转化为直接的液化煤气，冶金还原气、颜料电池等氢气资源，使煤炭由原始的低效资源转化成一种高效资源;第三，是煤气化联合发电。这也是一种煤炭高效利用的途径;最后，煤气化产生的合成气体经过间接液化还能够制取燃料油。在目前煤焦化工艺困顿于产能过剩和污染严重等问题，焦化行业原料煤越来越少的实际下，煤气化显然更受青睐。但是煤气化的水耗是一个大问题，而且是高水耗的大问题。煤经过一次气化和经过二次气化合成后，再次加工还需要消耗水量，这个过程中，煤气化消耗数量的变量因为原料、煤焦组成、气化工艺、吨煤耗水量这些原因而完全不同。不管用任何技术，吨煤第一次进行气化的水量消耗还不高，但是后续工艺和技术上的水量消耗巨大，这也是煤气化消耗水量的主要缘由。
1．3煤液化
煤液化技术是以煤炭为原料制取液体燃料为主要产品的技术。目前，煤液化技术分为直接液化和间接液化两种。F－T合成反应为煤炭间接液化过程中最重要的反应，已经成为煤炭间接液化的重要手段之一，主要应用于获取各种烃类物质及含氧化合物。煤炭直接液化成为油类制品存在着很高的水耗问题，就算是品质相同的煤炭也会因为用不同的煤液化技术而产生不同的耗水量。不同品质的煤炭进行直接液化技术产生的耗水量会因为耗水量的不同而存在着很大的差异。
2煤化工过程的节水途径
现在我国的煤化工处于大型的工业化开发阶段，如果只注重发展煤化工技术而不重视废气的回收利用和水资源的循环利用，是非常不可取的。我国可以在技术、设备等方面进行优化等可以降低耗水量。
2.1先进的工艺技术和设备
工艺技术和关键设备的优化是降低煤化工行业水耗最重要的措施。例如，采用干法熄焦技术代替湿法熄焦技术；采用德士古水煤浆气化技术¨；采用空冷器代替循环冷却水冷却技术；采用自然通风冷却塔代替机械通风冷却塔；以上均可以大幅降低煤化工过程水耗，虽部分设备一次投资费用较大，但相比运行费用而言，一次投资费用回收期较短。比如自然通风冷却塔比机械通风冷却塔的一次性投资多，但年运行费用却比机械通风冷却塔少，系统运行约2年就能将一次性多投资的费用收回。
2.2过程控制系统优化过程
过程控制系统优化方法，是在全厂水平衡测试的基础上，通过夹点分析技术，合理配置各种水源；而后再对外排废水进行处理回用的分析方法。例如，在煤制甲醇过程中，采用工艺成套节能降耗技术，可以有效降低煤制甲醇的耗水量。以年产45万t甲醇的煤制甲醇装置为例，采用该技术，吨甲醇的水耗可降低30％，每年可节水约100万t。通过水网络系统分析，实现串级用水。例如，焦化厂蒸汽冷凝水作为锅炉给水或就近用于循环水系统代替补水；焦化厂循环水排污水用于对水质要求不高的炼焦工序的煤气水封水；脱盐水站外排水用于对水质要求不高的工序，如选煤工序。此外，通过提高循环冷却水的浓缩倍数不但可以减少新鲜水的补水量，同时又可以减少污水量。通过水网络集成技术，可以使化工企业节约新鲜水25％～35％，精细化工节约新鲜水达20％～60％_”。另外，闭式循环冷却水系统因节水效果可观，有望在大型煤化工项目中逐渐得到广泛应用¨。
2.3废水回收利用
目前，我国煤化工行业污水处理、废水回收效率还比较低，实现“废水零排放”地区还很少。尤其是内蒙古、陕西、山西、新疆、宁夏等水资源相对匮乏、生态脆弱的中西部省区。主要源于废水处理技术不够先进，今后还需要努力开发深度废水处理工艺，争取实现“废水零排放”。另外，也有一些企业关注到了矿井水这一潜在水源，研究表明矿井水经预处理、软化和除盐后的矿井水可以补充循环水装置。矿井水作为大型煤化工用水水源是一种趋势，将会受到煤化工行业的青睐。
2．4加强企业生产管理
煤化工行业的迅速发展也带来了技术性的人才的短缺，人才匮乏问题已经是一个关键因素了。因为煤炭企业更多的是兴建在大工业、大生产的年代，所以很多企业的管理都较为落后，管理人员的管理素质无法满足现代社会的要求。另外，是技术本身出现的问题，技术现场的考核制度不严格造成了对于水资源的粗放式管理，一些不需要消耗水的环节也消耗了水，本来应该消耗水的环节更加耗水一些一边流水、一边补水的现象，更增加了无谓的水资源成本。所以，企业生产运行管理的过程中，一定要增强节水减排的意识，真正做到对水资源的合理利用，真正做到节水减排。
3总结
在水耗相同的情况下，煤焦化相比于煤气化或煤液化更节省成本、更加经济。但是煤焦化需要的原料煤比较单一，往往被局限于一定的地方。焦炭现在已经是产能过剩的资源了，污染还很严重。大型的煤气化项目需要符合国家“去产能、去库存”的基本国策，需要“环境保护”符合基本国情。所以，一定要做好煤气化发展的布局，做好在区域中规划、在全盘中把控。同时，把控好高水耗问题，在不对周边环境引起较大污染而导致严重破坏的前提下，做好煤气化发展的区域布局。
参考文献:
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