時間:2020年11月17日 分類:科學(xué)技術(shù)論文 次數(shù):
摘要:隨著科學(xué)技術(shù)的快速進(jìn)步,中國逐步加強(qiáng)了對煤炭、石油等相關(guān)資源的開發(fā)利用。但隨著相關(guān)資源特別是煤炭資源的持續(xù)過度開發(fā),庫存量不斷減少,對周邊環(huán)境也產(chǎn)生了非常惡劣的影響。如何有效利用現(xiàn)有能源已成為煤化工未來發(fā)展的一個重要方向。本文綜述了煤化工的發(fā)展現(xiàn)狀和新技術(shù)研究,并對煤化工的未來發(fā)展方向進(jìn)行了展望。
關(guān)鍵詞:煤化工技術(shù) ;發(fā)展現(xiàn)狀 ;技術(shù)研究 ;展望
煤炭作為國內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要能源,其資源的有效利用將直接影響到國內(nèi)各領(lǐng)域發(fā)展進(jìn)程的順利進(jìn)行。因此,在有效保護(hù)生態(tài)環(huán)境的前提下,大力發(fā)展煤化工新技術(shù)已成為該領(lǐng)域面臨的重要問題。這不僅需要有關(guān)部門的共同努力,也需要為煤化工新技術(shù)的長遠(yuǎn)發(fā)展奠定基礎(chǔ),國家應(yīng)給予煤化工新技術(shù)政策支持。
1 當(dāng)前煤化工技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.1 煤炭焦化技術(shù)
近年來,國內(nèi)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展可以依靠煤炭資源的有效支撐。雖然中國的煤炭資源比較豐富,但是中國對于煤炭資源有需求的領(lǐng)域較多。另外,一些容易采集的煤炭資源已經(jīng)被大量的開采出來,其余的屬于采集資源難度較大的煤礦。現(xiàn)有的煤炭開采技術(shù)不僅會造成煤炭資源的浪費,還會影響當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)資源,給環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域帶來巨大的壓力。
此外,傳統(tǒng)的煤化工技術(shù)效率低下,煤的煉焦技術(shù)的發(fā)展不僅有效地降低了煤炭開發(fā)的成本,而且與傳統(tǒng)的煤炭資源收集過程相比,對周圍環(huán)境的影響較小,更加環(huán)保。同時,煤炭焦化技術(shù)的更新和進(jìn)步使煤炭工業(yè)的發(fā)展更加迅速,產(chǎn)生了多種新的煉焦技術(shù),為提高煤炭焦化技術(shù)的附加值奠定了基礎(chǔ)。煤化工新技術(shù)不僅需要先進(jìn)設(shè)備的支持,更需要技術(shù)力量的支持。但從我國實際情況來看,煤炭新焦化技術(shù)缺乏專業(yè)技術(shù)人才和先進(jìn)的理論知識,阻礙了該領(lǐng)域的研究與發(fā)展。與傳統(tǒng)煤化工工藝相比,煤焦化工藝設(shè)備不僅具有較高的操作效率,而且自動化程度也高于傳統(tǒng)煤化工工藝。此外,煤的煉焦設(shè)備靈活,實際操作過程更加方便,不需要消耗大量的人力和物力。
1.2 煤炭氣化技術(shù)
氣化過程是煤炭的一個熱化學(xué)加工過程。它是以煤或煤焦為原料,以氧氣(空氣、富氧或工業(yè)純氧)、水蒸氣作為氣化劑,在高溫高壓下通過化學(xué)反應(yīng)將煤或煤焦中的可燃部分轉(zhuǎn)化為可燃性氣體的工藝過程。一般包括干燥、燃燒、熱解和氣化四個階段。煤在氣化爐中干燥以后,隨著溫度的進(jìn)一步升高,煤分子發(fā)生熱分解反應(yīng),生成大量揮發(fā)性物質(zhì)(包括干餾煤氣、焦油和熱解水等),同時煤粘結(jié)成半焦。煤熱解后形成的半焦在更高的溫度下與通入氣化爐的氣化劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成以一氧化碳、氫氣、甲烷及二氧化碳、氮氣、硫化氫、水等為主要成分的氣態(tài)產(chǎn)物,即合成氣或粗煤氣。
1.3 煤炭液化技術(shù)
煤炭液化技術(shù)按過程的不同可分為直接液化和間接液化。由于國內(nèi)煤炭液化技術(shù)起步較晚,相關(guān)工藝環(huán)節(jié)與國外先進(jìn)技術(shù)相比相對落后,需要國內(nèi)研究人員不斷改革和創(chuàng)新。煤炭液化技術(shù)主要是通過一個特定的過程將煤從固態(tài)轉(zhuǎn)化為液態(tài)。該技術(shù)產(chǎn)生的能源更加清潔,對石化產(chǎn)品的替代具有一定的作用。但是,我國對煤炭液化技術(shù)的研究還處于起步階段,需要借鑒更先進(jìn)的經(jīng)驗和扎實的工作理論,為煤炭液化技術(shù)的發(fā)展增添更大的動力。
2 新型煤化工技術(shù)的發(fā)展趨勢
在未來,新的煤化工技術(shù),雖然使用和生產(chǎn)材料仍然是煤,但工藝技術(shù)將會得到不斷的發(fā)展和變化。與傳統(tǒng)的煤化工技術(shù)相比來看,新的煤化工技術(shù)將更加先進(jìn)和科學(xué)。不斷提升新型氣化技術(shù)、MTO、DMTO技術(shù)、煤炭直接法、間接法液化技術(shù),以及氣體凈化技術(shù)、大型低壓甲醇合成技術(shù)及其重大裝備升級與水平。綠色發(fā)展是現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的根本要求,而產(chǎn)品的差異化和高端化是現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的重要途徑。這一領(lǐng)域?qū)⒊蔀槲覈粋新興的產(chǎn)業(yè),進(jìn)一步推動國內(nèi)能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化改革。傳統(tǒng)的煤化工技術(shù)將被現(xiàn)代社會徹底淘汰,并逐漸被新的煤化工技術(shù)所取代。在未來,煤化工新技術(shù)的發(fā)展應(yīng)具有以下優(yōu)勢:
首先,煤化工新產(chǎn)品大多是清潔能源產(chǎn)品,可以替代石油、柴油、汽油等廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)和生活的能源產(chǎn)品。其次,煤化工新技術(shù)的推廣應(yīng)用可以促進(jìn)新的環(huán)保能源結(jié)構(gòu)體系的構(gòu)成。第三,煤化工新技術(shù)的應(yīng)用符合當(dāng)前國內(nèi)環(huán)保需求。與此同時,煤化工新技術(shù)的應(yīng)用,對企業(yè)降低成本,提高經(jīng)濟(jì)效益也有很大的推動和促進(jìn)作用。今后煤化工新技術(shù)可以協(xié)調(diào)環(huán)境與生產(chǎn)的關(guān)系,充分利用生產(chǎn)資源為社會做貢獻(xiàn)。另外,還可以集中生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢棄物,對減少最終污染物的產(chǎn)生有積極的作用。最后,煤化工新技術(shù)的發(fā)展有利于新產(chǎn)業(yè)的興起,也為技術(shù)人員的培訓(xùn)增加了更多的途徑。
3 未來新型煤化工技術(shù)發(fā)展方向
未來煤化工新技術(shù)的研究和發(fā)展方向主要是:第一,通過煤化工新技術(shù)的應(yīng)用,將原煤產(chǎn)品分解提取出多種碳?xì)浠衔铮峁┫嚓P(guān)單位進(jìn)行研究。目前,我國目前已采用的煤化工新技術(shù)是通過甲醇裂解法提取了烯烴,提取轉(zhuǎn)化率達(dá)到100%。其次,煤炭資源是人類生存和生產(chǎn)的基本能源,也是研究煤化工的基礎(chǔ)。甲醇在化學(xué)工業(yè)中應(yīng)用廣泛,同時需求量也大。煤化工新工藝可以生產(chǎn)甲醇同類型的加工產(chǎn)品,也可以應(yīng)用于羥基化,來實現(xiàn)煤化工產(chǎn)品的加工和提取。第三,煤化工新技術(shù)的應(yīng)用也可以把原煤作為低碳烴產(chǎn)品。
上述產(chǎn)品已在一些國際領(lǐng)域得到重視和應(yīng)用,其生產(chǎn)技術(shù)和先進(jìn)技術(shù)也高于國內(nèi)現(xiàn)有技術(shù)。各種生產(chǎn)工藝和技術(shù)已經(jīng)能夠滿足大批量生產(chǎn)的需要,相關(guān)的衍生產(chǎn)品也很多,一般都是通過PD催化技術(shù)產(chǎn)生的。這些生產(chǎn)技術(shù)和工藝具有很高的應(yīng)用價值,既可以通過煤化工新技術(shù)生產(chǎn)各種清潔能源,又可以利用聯(lián)動技術(shù)生產(chǎn)二次能源。
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4 結(jié)束語
綜上所述,生產(chǎn)和生活需要大量的煤炭資源,因此煤化工技術(shù)的發(fā)展對社會產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。煤化工新技術(shù)的研究,指明了煤炭行業(yè)的發(fā)展方向,同時緩解了市場上煤炭資源的短缺。因此,有必要加強(qiáng)煤化工新技術(shù)的研究,使煤化工新技術(shù)在實際操作過程中得到廣泛應(yīng)用。由于煤炭資源是不可再生資源,國家應(yīng)該加大對清潔能源的投入和研究,在生產(chǎn)和生活中替代煤炭資源,給人們創(chuàng)造綠色生活環(huán)境。
參考文獻(xiàn):
[1]李博. 煤化工技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢研究[J]. 科技資訊,2019,17(23):61+63.
[2]叢東杰. 煤化工技術(shù)的發(fā)展與新型煤化工技術(shù)[J]. 居舍,2019(20):189.
[3]許國莉.煤化工技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及其新型技術(shù)研究[J]. 化工管理,2019(12):113-114.
[4]周鴻宇,張?zhí)鹛穑J婭妮 . 煤化工技術(shù)的發(fā)展與新型煤化工技術(shù)[J].化工設(shè)計通訊,2018,44(12):15.
作者:白峰