煤化工技术的发展现状及展望

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煤化工技术发展现状及展望
摘要:本文通过对我国煤化工发展的必要性及现状进行探讨,在此基础上,分析了当前煤化工技术的发展趋势。
关键词:煤化工技术 发展现状 展望
绪论:
随着我国经济的高速发展,能源消费量和人均能耗出现显著增长,二氧化碳排放量也在不断的增长。在我国钢铁、火电、建筑、煤化工等行业中,这些行业在我国的发展速度最快。在煤炭工业发展的进程中,要注重应用低碳、节约的思想,探索煤炭工业的发展道路。同时,煤炭工业的常规技术也不能适应现代工业发展的需要。为适应市场发展需要,需要大力发展煤炭气化、焦化、液化等技术。当今社会,高品质发展是国民经济发展的新趋势,对煤化工企业的发展也有新的需求。煤化工发展带动我国的经济发展,但也必然会产生一些问题,尤其是对生态环境的影响。
1.我国煤化工技术发展的必要性研究
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近年来,随着经济的快速发展,各个行业的能耗都呈几何倍数增长。这对我们国家的能量储备造成很大的压力。利用现代科技勘探发现,中国拥有丰富的矿物资源,煤的储量超过90%,而直接利用会造成严重的环境问题,必须对其进行科学的技术改造。目前,煤炭直接液化技术和间接液化技术是一种发展高效能源的途径,煤制甲醇是将煤炭转化为石油替代品的一种途径,而煤制化肥、烯烃则是一种替代石油和天然气的方法。目前全球的能源消费结构仍然是以矿物能源消费为主导,消费矿物燃料的比例为30%~32%,使用天然气为17%~19%,煤炭消费为27%~28%,其余为原子能、水能、风能等。从矿物资源储量和开发状况来看,21世纪中期我国的能源消费量将逐渐下降,而在我国的消费量中,我国的天然气消费量将会迅速增长,而煤的份额将保持不变。我国目前的能源格局已经由以油为主向以气为主,再向以煤为主的转变。虽然我国目前的煤炭资源使用量非常庞大,但难以实现煤炭资源的转化,预计在2030年前将占全国总能耗的50%。作为一个主要的煤炭消费国家,新能源的开发和利用水平还不高,必须积极推动新的能源使用,优化能源结构。当前,新的能源行业得到政府的大力扶持,开发新的资源,不但可以改变我国的能源消费格局,而且可以从根本上控制污染,对环境起到一定的促进作用。
2.煤化工技术的发展状况
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由于其高度依赖于煤炭资源,使得煤化工发展呈现出区域集中的特征。就当前来说,在我国的煤炭资源储存量大,或是煤炭资源的交通条件比较方便的地方,已逐步形成一个煤化工的集发展。新的煤化工业发展迅猛,其中煤制乙二醇、煤制烯烃、煤制煤气、煤制石油等工业的技术水平较高,经济环境效益较好。新的煤炭工业在生产上有许多优势,比如:高质量的产品、低的资源消耗、高的环保技术。由于使用大量的现代先进技术,煤炭逐渐作为一种新的、环保的清洁能源引起人们的广泛关注。因此,煤炭工业在国内得到快速的发展。就当前而言,绿、可持续、洁净是我们国家工业发展最根本的需求。随着我国对煤的低碳化开发日益关注,国家将重点支持以煤气化为主的洁净煤化工业。我国低级煤质资源的开采和利用技术日趋完善。据有关数据表明,我国煤矿的主要煤种是低级煤,其中,低级煤的产量超过全国产煤量一半,产量非常大,因此,我国的发展战略是将煤炭发展成为一种新的能源。
煤气化技术在煤化工技术中占有举足轻重的地位,在国内,煤气化技术起步较迟,采用进口技术,结合国产炉具、工艺,从而实现煤的气化。煤气化是以煤炭为原料,在一定温度和压力下,发生部分氧化反应,将生成的工艺气(主要成分为 CO、H2、CH4 及副产物 CO2、H2O、H2S等)送往下游单元。目前常用的煤气化技术有德士古(Texaco)水煤浆
气化、壳牌(Shell)粉煤加压气化、科林(CCG )气化工艺等。
德士古水煤浆气化工艺源于20世纪50年代,是由美国德士古公司研发,该工艺属于加压单段气流床气化工艺。德士古气化炉结构简单,无需机械传动装置;适用于多种原料煤,如烟煤、劣质煤、褐煤、焦炭等均可实现气化;同时德士古气化工艺流程选择性多,采用激冷流程可用于合成氨生产,废锅流程可用于循环发电,废锅-激冷流程可生成CO和H2,用于甲醇、乙二醇的生产;生成的合成气纯度高,碳回收率高,废水、废气排放少,属于环境友好型气化工艺。
Shell粉煤气化工艺是由荷兰壳牌公司研发的一项煤气化技术,该技术将粉煤、氧气、蒸汽在高温高压条件下送入气化炉,经过一系列化学反应生成合成气。该气化工艺消耗低,Shell气化炉生产能力大,氧气消耗低,比水煤浆气化工艺低15~25%;合成气中有效气(CO和H2)含量高,可达90%以上,同时甲烷含量低,基本不含重烃;效率高,气化过程产生的热能转化为高压或中压蒸汽,被回收利用;气化污水中含氰化合物少,易于处理,对环境污染少。
科林(CCG)气化工艺是由德国科林工业技术有限责任公司研发的一项干粉煤气流床气化
技术,该工艺是将干粉煤通过气流输送至烧嘴,在气化炉内与氧气在高温高压条件下反应生成CO和H2。科林气化炉主要由烧嘴、燃烧室、水冷壁、外壳等组成。科林气化工艺具有耗氧低的优势,较之水煤浆技术,科林气化工艺的耗氧量可降低15~20%;煤种适应性更广,如贵州开阳的50万t/a合成氨项目,使用贵州本地的高灰、高硫煤实现了成功开车;科林气化炉的设备维护费用低,科林气化炉采用三嘴烧同向顶置下喷结构,不仅可以独立控制,分布均匀,同时还可降低烧嘴的故障率。水冷壁间接副产低压蒸汽,可通过低压蒸汽的进出水温差,判断气化炉壁是否有挂渣情况,有利于维持气化炉的使用寿命。
3.煤化工技术未来发展趋势
今后发展煤化工技术,必须重视发展洁净技术,生产汽油、柴油和液化石油气等。这类清洁能源在进行加工和制造过程中,必须对排放物进行处置和资源化,以减少煤炭资源消耗,提高煤炭资源利用率,提高副产物的循环利用效率,进而推动行业的良性发展。其次,要使煤、气、化工一体化的生产规模进一步扩大。在发展煤化工技术的同时,要依据煤化工的开发状况和应用现状,将其有机地组合起来,并在此基础上,构建和发展一条全新的“煤—气—化工”的新的发展链,以促进煤化工技术的应用和技术的更新。大批量生产,首饰焊接
是指将煤矿集中、大批量加工。通过集成方式实现大规模的制造,可以有效地解决人力、财力和物力的问题,从而推动各行业的相互协作和发展。目前,中国的焦炭产量占全球总产量的50%,所以,大规模的炼焦技术是解决技术和产量问题的关键,是发展煤化工的重要保证。因此,各有关部门必须加强协作,降低技术开发和产品加工成本,从而达到更好地开发煤矿的经济效益和社会效益。最后要大力引入先进技术,延伸整个产业链。要推动煤化工企业的良性发展,必须加强煤炭工业技术的创新和推广,要对各种产品的结构、能源梯度等进行合理的优化、改进和集成,同时要加强与有关行业的合作,扩大行业的应用范围,提升技术应用的附加值。煤炭工业在发展的同时,要主动与煤化工研究机构进行合作,并在市场的基础上制定战略发展计划,并按照行业发展的需求,主动研究出适合于市场需求的煤化工关键技术,为煤炭行业发展做出保证。为适应当前的社会发展,煤矿企业需要在技术上进行创新和改革,通过实际的摸索来优化技术,以改善煤矿生产和产品的质量,进而推动煤炭工业的发展。
4.结论
现代煤化工企业在国民经济中扮演举足轻重的地位,尽管当前煤化工企业存在着盲目发展
的问题,但在煤化工发展的一系列方针下,各相关部门都能稳扎稳打,井井有条,按照能源行业的发展趋势,煤化工产业在国内有着巨大的发展潜力。在发展中,多元化是必然的,但是,在实践中也会遇到一些问题,比如:金融危机和机会的共存。新的世纪即将到来,新的发展,新的机会。转型发展模式、调整产业结构,尤其是大众创业、万众创新的浪潮,给我国的能源行业发展带来新的活力与机会。随着新一波工业革命的兴起,新的科技、新的产业、新的增长点、新能源、新材料的需求量日益增加,为能源行业的发展打开新的天地。
参考文献
[1]张方.煤化工产业发展趋势及其对煤炭消费的影响[J].煤炭经济研究.2014(04)
[2]李仲来. 煤气化技术综述[J]. 小氮肥设计技术,2002,23(3):7-17.
作者简介:李田田(1994—),女,汉族,陕西靖边人,硕士学历,2020年毕业于中国石油大学(北京)化学工程,现在陕煤集团榆林化学有限责任公司从事煤化工生产操作等工作。

本文发布于:2023-05-28 21:31:42,感谢您对本站的认可!

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