李亚娟
内蒙古伊泰煤制油有限责任公司 内蒙古鄂尔多斯 010300
摘要:煤炭深加工技术应在现代社会发展中得到广泛应用和发展,更应受到人们的高度重视。因此,我们必须要高度重视煤炭深加工技术的应用,不断进行深入分析和实验研究,基于此,本文对煤炭深加工技术概述、煤炭深加工技术及应用的必要性以及煤炭深加工技术及应用进行了分析。
关键词:煤炭;深加工;技术;应用
煤炭深加工是实现我国高煤炭能源利用率的重要途径,也是我国实现节能降耗的主要措施之一,与石油资源开发及利用、水资源开发及利用和燃气资源开发及利用等一起构成了我国节能降耗系统,不但有利于我国工业的发展。所以,应深入了解和掌握煤炭深加工技术,并将煤炭深加工技术应用到实际煤炭资源开发与利用中去。
1 煤炭深加工技术概述
首先是对煤炭资源大范围的勘探及开采阶段,这一时期关注的重点是如何尽可能的开发出更多的煤炭资源。第二阶段,很多煤炭企业为实现自身生产建设规模的进一步扩大以及资源产量的进一步增加,不顾煤炭资源大范围的浪费,造成了生态环境的破坏。在第三阶段,随着煤炭深加工技术的快速发展,大部分煤炭企业在实现快速发展的基础上,决定将企业发展的重点由获取经济效益的最大化转为加强对环境的保护以及合理获取煤炭资源上,寻求一条高效科学的经济发展道路。煤炭深加工技术包含众多内容,如煤炭焦化技术、煤炭气化技术和煤炭业化技术等。利用不同的深加工技术可以获得不同类型的化工和能源产品,提高煤炭产品的附加经济价值。目前,我国在煤炭深加工技术方面的研究还不够成熟,在研发过程中缺乏相应的人员资金投入,因此与发达国家之间存在一定的差距。虽然现有的煤炭深加工技术可以从一定程度上缓解对环境的污染程度,但仍无法满足当前社会经济发展对能源清洁性和质量提出的要求,因此还需相关企业和人员进一步加大研发力度。
2 煤炭深加工技术及应用的必要性
目前石油供给多依赖中东油源,储藏量有限,且政治不安定,油价受制于人。替代燃料及再生能源虽然较干净,但大部分替代程度小,需要寻求大量的能源供给。氢能及燃料电池的来源目前还是依赖传统能源。所以煤炭和天然气是石油之后的主要的能源来源。煤作为一种能源在社会发展中的作用不可替代。当今世界对煤炭的进一步的加工利用范围越来越广。随着科技进步及世界能源危机的影响日益加深,煤炭深加工技术受到广泛关注和发展,煤炭液化是将煤转化成清洁的便于运输和使用的液体燃料或化工原料的一种先进的洁净煤技术,今后是解决2中国石油紧缺的重要途径之一。所以,分析煤炭深加工技术及应用是很有必要的。
3 煤炭深加工技术及应用
3.1 低阶煤热解技术的技术来源
低阶煤热解技术对于我国将低质量煤炭进行改进来说,是一项值得人们研究的一项技术手段。低阶煤热解技术的技术来源主要有三部分,第一部分是先将低阶煤集中处理,使其避免在潮湿的环境中存放,然后让低阶煤进行不完全脱水。第二部分是将半干燥半潮湿的低阶煤放在低温环境中,对半干燥的低阶煤进行简单的非高温干馏即将低阶煤热解,这时低阶煤会处在一个完全干燥的状态,然后继续升高干馏温度让低阶煤继续进行热解,最后达到让低阶煤脱去十分之八九的水分,这时低阶煤重新回到半凝固状态。干馏过程中还可以得到质量较高的气态煤炭。第三部分就是将煤炭进行非高温热解后所得到的附加产物进行进一步分类深加工,使低阶煤作为能源被充分利用,提高了煤炭在应用中的利用率。
3.2 制取工业燃气
当被转化煤气处于热值4.60MJ~5.65MJ时,可以通过正常压强下的固定床气化炉和流化床气化炉实现工业燃气的制作。
工业燃气是工业中不可缺少的生产环节,没有燃气,工业生产活动就难以正常开展,所以,将煤炭气化技术广泛应用于工业燃气的制作,不但有效地提高了工业燃气生产效率,满足了工业发展对燃气的需求,而且使工业发展适应了节能减排发展趋势,实现工业的健康可持续发展。目前,工业燃料不但被应用在工业领域,而且被广泛应用在卫生事业、建材产业、轻纺制造业、食品产业等领域。
3.3 制取民用煤气
煤气还被广大人民所需要,所以要积极利用煤炭气化技术,实现民用煤气的大量和高效生产。民用煤气的制作原理主要是,将已经被生产出来的气态煤放入焦炉(以鲁奇炉最佳),然后将热值加至12.56MJ~14.65MJ,并保证加热过程中φ(CO)<10%,进而制作出民用煤气。民用煤气与直接燃煤相比,不但实现了煤效率的提高和环境污染的减轻,而且在很大程度上方便人民生活,充分体现出民用煤气的良好社会效益与环境效益。另外,在民用煤气制作中,要尽可能提高可燃气体H2、CH4等的净含量,降低CO等有毒气体的净含量,以提高煤气热值。
3.4 用作化工合成和燃料油合成原料
煤炭气化技术可用于化工原料的合成,也可以作燃料油原料的合成等。煤炭气化技术可以实现的原料合成包括氨原料合成、甲烷原料合成、烯烃原料合成、合成甲醇原料、醋酐原料合成、二甲醚原料合成和液体燃料合成等。
3.5 甲醇下游产品的应用
3.5.1制取二甲醚的应用
二甲醚是甲醇的下游产品,但是也有着重要地位,并且二甲醚制作中必须要甲醇。二甲醚能够替代汽车燃料,是十分优质的柴油发动机燃料替代品。和原甲醇燃料比起来,其十六烷值(50~55)并且低温启动性良好,显著优于甲醇的燃烧效果。
3.5.2制取MTBE、TAME和碳酸二甲酯应用
MTBE、TAME以及碳酸二甲酯全部是甲醇制成。在MTBE中,主要是甲醇和异丁烯之间进行化学反应,应用到汽油中显著增强了其抗爆性,并且促进了汽油辛烷值的提高。
3.5.3用在甲醛、醋酸等相关化学品生产中
甲醇还能够制取很多化工用品和医疗用品等等,例如福尔马林的制作,就是利用了杀菌和防腐的功能,其甲醇量占到40%。同时,甲醇也应用在一些树脂原料生产以及塑料材料生产中。
3.6 煤炭液化技术
煤炭液化技术一般包括直接液化和间接液化两大部分。应用煤炭直接液化技术首先需要将煤炭先磨成直径符合标准的粉末,然后根据比例将其专用的液化重油配置为煤浆,在特定的温度压力环境,以及催化剂的作用下下,使煤浆与氢气发生化学反应,就可以将其直接转化成液体产品。煤炭的间接液化就是将煤炭置于汽化炉中进行处理,生成煤化气后再将其转化为合成气,再根据对应的合成生产工艺获取烃类化合物,最后通过精馏工艺获得液体燃料与其他产品。通过对加工后的液体燃料的合理应用,可以实现社会经济和自然环境的双重提高。具体来说,第一,醇一醚燃料可以充分提升应用的效率,同时还具有清洁、高效、应用便捷的优势。第二,将间接液化技术得到的产品用做液化有,可以作为其他油类资源的补充,以缓解资源紧张的压力。第三,可通过水蒸气将富氢液体转化为氢气,已用做某些燃料电池内部氢气源的补充,比如安装于新能源汽车中的燃料电池,由此可以在不牺牲环境的情况下实现消费市场的进一步拓宽,进而实现社会经济的快速发展。
4 结束语
煤炭的气化过程与低阶煤的非高温干馏技术是目前将煤炭资源作为一种清洁、高效能源的有效途径。煤炭在各种气化的过程中产生的清洁能源与直接应用煤炭所产生的污染物质相比,煤炭气化无疑是保护环境的必要途径。低阶煤在非高温干馏技术的应用过程中的附加产物也可以被称为目前短缺资源—石油的替代品,这样一来,缓解了全球石油价格持续上升的情况,因此彻底贯彻煤炭深加工技术的实施,对我国甚至全球的能源经济都有着巨大的推动作用。
参考文献:
[1]李勇,孙明威,杨佩芸,张志勇,马瑞雪.试论煤气化技术在煤炭深加工示范项目中的应用[J].科技经济导刊,2018,26(26):40.
[2]李鹏.煤气化技术在煤炭深加工示范项目中的应用分析[J].当代化工研究,2017(08):94-95.