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摘 要:当下煤化工工艺生产技术的选择有很多,在工业应用上主要考虑的是煤化工工艺流程的复杂性、成熟性和高效性。本文就煤化工工艺的发展历史做了简要的回顾,对于研究煤化工工艺发展有一定的参考价值。
关键词:煤化工;工艺;发展历史;效率
能源对人类社会的发展起了很大的推动作用,是工业顺利发展的基础,是人类生存的根本。有了能源才能建设电力,才能使人类生活便利,生活质量得以提高。我国在开发能源的主题上,基本还是以煤炭能源为主,因此对于我国来说,将煤化工工艺改进,提高煤炭资源的可利用率,使得煤炭能源的使用更为经济和高效,非常具有意义。煤化工工艺不仅关系到煤炭能源,还关系到石油化工等大部分产品生产,目前随着经济发展,煤炭资源以及石油资源都被逐渐开采,资源的供应越来越紧张,想办法提高资源的可利用率成了一个关键的缓解资源紧张的方法。也意味着,煤化工工艺必须想办法得到改进,这对于我国的能源发展战略以及经济发展都具有重要的影响。
一、 煤化工工艺的发展历史以及现状
煤化工工艺的发展已经具有了很长的发展历史,在这么多年的研究中,研究重点都主要是针对煤炭用作燃料或者化工原料,以及进行煤气化合成等三个方面。随着工艺的成熟,现在将煤炭进行煤气化合成,直接生产气体作为工业原料使用,已经成为了许多企业成功掌握的技能。这也算的上是煤化工工艺发展史上的一个重大进步,初步实现了煤炭能源的环保性,提高了煤炭能源的有效度。目前,将煤炭能源进行气化生产也成为了煤化工工工艺发展的研究重心。
煤化工工艺的主要流程有以下两个步骤,首先是用煤炭经过一定工艺将其制成合成气,然后再将合成气作为原料来进行重新加工或者直接应用。其中,第一个步骤的实现是通过利用干煤粉或者水煤浆进行氧化合成,最后生产出合成气。生产出来合成气后,再进行第二个步骤,既可以将合成气作为化工工业产品直接使用,也可以用作中间产品进行二次利用。在整个气化的过程中,会产生其它产品,包括像醋酸和碳酸二甲酯等属于甲醇的下游产品,以及像聚丙烯属于烃类下游产品等的中间产品,对于市场以及行业都有一定的利用度,因此对化工工业业非常重要。
二、 煤化工工艺技术的探讨
煤化工工艺技术在经过这么多年的研究后,已经日渐成熟,现在煤气化工艺的形式主要有四个。
第一个称为Texaco水煤浆加压气化。是指在气化的过程中,以水煤浆为主要原料,在高温以及特定的气压下,与气化炉中的加入的人工氧气发生氧化反应,反应过后最后获得一氧化碳和氧气的合成气。Texaco水煤浆加压气化的煤气化工艺可以适用于大多数类型的煤炭,适用性高;并且整个过程碳的转化率高,充分利用了碳资源,减少成本损失;产生的废品也可以回收,不会对环境造成太大的污染。这种工艺形式可以以较高的使用效率来完成各项工业工作,实现煤气化的高效化。如何使得煤炭能源的使用更为经济和高效,这个问题非常具有意义,是当下煤化工工艺主要发展动力。
目前水煤浆化工技术的发展状况基本为,想办法在生产过程中提高水煤浆中的煤的浓度,煤浓度提高则水煤浆的状态更为稳定,生产更容易进行。但是这对于煤化工行业来说还是一个难题,还没有完美的方案。目前提高水煤浆中煤浓度的方法主要有,在水煤漿中加入含碳的固态物体或者加入添加剂等。
第二个称为Dow水煤浆加压气化。这种工艺与上一种工艺类似,但是Dow水煤浆加压气化的气化炉有两个部分,使得这种工艺的生产过程损耗的能源更少,并且技术也相比更为稳定和成熟,已经在化工工业得到了大量的应用。除此之外,这工艺还具备投资成本低的优点,在生产过程中的二段炉中可以使用普通材质的耐火砖,既使得工艺运行简便,又能提高可行性。
第三个称为Lursi固定床加压气化。这种工艺形式有一个局限性,即该工艺只能使用质量较高的煤炭类型,并且要求煤炭属于块状煤,甲烷在其中的占比要比较大。该工艺还有一个缺点是产生的废品包括废气废渣难以回收以及处理,会污染环境。但是Lursi固定床加压气化工艺在城市中的使用较多,比较适合城市进行煤气化生产。
最后一个工艺形式称为Shell粉煤气化。这种工艺采取的主要原料为粉煤,由于可以选择干粉煤,因此对于原料的选择范围较为宽广,生产成本比较低,生产的损耗也比较少。这种工艺虽然有诸多的有点,但是现在在我国的应用还处于开始阶段,应用的普适性不高,有待进一步的发展和探索。
三、煤化工工艺的困境
就目前来说,煤化工工艺还是具有许多的问题,例如影响环境,运输不方便,消耗高等等,因此煤化工工艺的改进还值得科研人员以及实验人员的进一步研究探讨,可以针对这三个方面进行思考,尽量使煤化工的生产过程得到净化,产生最少的污染,并且改进工艺节省成本,提高企业的经济效益,使煤化工工艺的发展实现环保型可持续发展。
煤化工工艺的技术一直面临着一个困境,那就是生产的能耗高,效率较低,在这个过程中产生的损失较大,也意味着改进的空间巨大。如果能创造新型的工艺技术,使得生产能提高效率减少能耗,自然能做到节约能源,节省人力,既保护环境又能提高企业的生产效益。
煤化工工艺面临的另一个困境是产能利用率低,例如在用煤生产二甲醚时,只有产能的百分之三十可以完全转变为生产产量,产能的利用率直接影响了生产的效率,影响企业的效益。如何提高产能的利用率也是值得大家思考的一个问题,如何提高煤化工工艺生产的转化效率是当下各项技术需要解决和突破的重点和难点,必须要强调的是在生产时提前合理规划好产能的规模,尽量做到不浪费是煤化工工艺发展的主要方向。
四、结束语
综上所述,煤化工工艺要有所发展,必须集合行业各专家的思路,接受新知识,做到与时俱进。要具有长远目光,不要被短暂利益所牵绊,限制了煤化工的发展。例如我国的煤化工投资,由于受到国际上油价上涨的影响,投资效益较高,吸引了很多煤化工企业为了获取利益生产大量产品,不管煤炭的损耗以及环境的污染。这种行为属于思考不到位的行为,正确的煤化工的发展应该要站在更高的角度,进行全方位的思考,使煤化工走上既环保又生产效率高的道路上。
参考文献
[1]夏英彪,李韵. 关于煤化工发展浅析[J]. 安徽化工,2006,01:46-47.
[2]司训练,李鑫. 煤化工产业研究综述[J]. 科技经济市场,2011,09:41-43.
[3]潘连生. 煤化工的发展要认真转变增长方式[J]. 化工技术经济,2004,09:6-12+20.
关键词:煤化工;工艺;发展历史;效率
能源对人类社会的发展起了很大的推动作用,是工业顺利发展的基础,是人类生存的根本。有了能源才能建设电力,才能使人类生活便利,生活质量得以提高。我国在开发能源的主题上,基本还是以煤炭能源为主,因此对于我国来说,将煤化工工艺改进,提高煤炭资源的可利用率,使得煤炭能源的使用更为经济和高效,非常具有意义。煤化工工艺不仅关系到煤炭能源,还关系到石油化工等大部分产品生产,目前随着经济发展,煤炭资源以及石油资源都被逐渐开采,资源的供应越来越紧张,想办法提高资源的可利用率成了一个关键的缓解资源紧张的方法。也意味着,煤化工工艺必须想办法得到改进,这对于我国的能源发展战略以及经济发展都具有重要的影响。
一、 煤化工工艺的发展历史以及现状
煤化工工艺的发展已经具有了很长的发展历史,在这么多年的研究中,研究重点都主要是针对煤炭用作燃料或者化工原料,以及进行煤气化合成等三个方面。随着工艺的成熟,现在将煤炭进行煤气化合成,直接生产气体作为工业原料使用,已经成为了许多企业成功掌握的技能。这也算的上是煤化工工艺发展史上的一个重大进步,初步实现了煤炭能源的环保性,提高了煤炭能源的有效度。目前,将煤炭能源进行气化生产也成为了煤化工工工艺发展的研究重心。
煤化工工艺的主要流程有以下两个步骤,首先是用煤炭经过一定工艺将其制成合成气,然后再将合成气作为原料来进行重新加工或者直接应用。其中,第一个步骤的实现是通过利用干煤粉或者水煤浆进行氧化合成,最后生产出合成气。生产出来合成气后,再进行第二个步骤,既可以将合成气作为化工工业产品直接使用,也可以用作中间产品进行二次利用。在整个气化的过程中,会产生其它产品,包括像醋酸和碳酸二甲酯等属于甲醇的下游产品,以及像聚丙烯属于烃类下游产品等的中间产品,对于市场以及行业都有一定的利用度,因此对化工工业业非常重要。
二、 煤化工工艺技术的探讨
煤化工工艺技术在经过这么多年的研究后,已经日渐成熟,现在煤气化工艺的形式主要有四个。
第一个称为Texaco水煤浆加压气化。是指在气化的过程中,以水煤浆为主要原料,在高温以及特定的气压下,与气化炉中的加入的人工氧气发生氧化反应,反应过后最后获得一氧化碳和氧气的合成气。Texaco水煤浆加压气化的煤气化工艺可以适用于大多数类型的煤炭,适用性高;并且整个过程碳的转化率高,充分利用了碳资源,减少成本损失;产生的废品也可以回收,不会对环境造成太大的污染。这种工艺形式可以以较高的使用效率来完成各项工业工作,实现煤气化的高效化。如何使得煤炭能源的使用更为经济和高效,这个问题非常具有意义,是当下煤化工工艺主要发展动力。
目前水煤浆化工技术的发展状况基本为,想办法在生产过程中提高水煤浆中的煤的浓度,煤浓度提高则水煤浆的状态更为稳定,生产更容易进行。但是这对于煤化工行业来说还是一个难题,还没有完美的方案。目前提高水煤浆中煤浓度的方法主要有,在水煤漿中加入含碳的固态物体或者加入添加剂等。
第二个称为Dow水煤浆加压气化。这种工艺与上一种工艺类似,但是Dow水煤浆加压气化的气化炉有两个部分,使得这种工艺的生产过程损耗的能源更少,并且技术也相比更为稳定和成熟,已经在化工工业得到了大量的应用。除此之外,这工艺还具备投资成本低的优点,在生产过程中的二段炉中可以使用普通材质的耐火砖,既使得工艺运行简便,又能提高可行性。
第三个称为Lursi固定床加压气化。这种工艺形式有一个局限性,即该工艺只能使用质量较高的煤炭类型,并且要求煤炭属于块状煤,甲烷在其中的占比要比较大。该工艺还有一个缺点是产生的废品包括废气废渣难以回收以及处理,会污染环境。但是Lursi固定床加压气化工艺在城市中的使用较多,比较适合城市进行煤气化生产。
最后一个工艺形式称为Shell粉煤气化。这种工艺采取的主要原料为粉煤,由于可以选择干粉煤,因此对于原料的选择范围较为宽广,生产成本比较低,生产的损耗也比较少。这种工艺虽然有诸多的有点,但是现在在我国的应用还处于开始阶段,应用的普适性不高,有待进一步的发展和探索。
三、煤化工工艺的困境
就目前来说,煤化工工艺还是具有许多的问题,例如影响环境,运输不方便,消耗高等等,因此煤化工工艺的改进还值得科研人员以及实验人员的进一步研究探讨,可以针对这三个方面进行思考,尽量使煤化工的生产过程得到净化,产生最少的污染,并且改进工艺节省成本,提高企业的经济效益,使煤化工工艺的发展实现环保型可持续发展。
煤化工工艺的技术一直面临着一个困境,那就是生产的能耗高,效率较低,在这个过程中产生的损失较大,也意味着改进的空间巨大。如果能创造新型的工艺技术,使得生产能提高效率减少能耗,自然能做到节约能源,节省人力,既保护环境又能提高企业的生产效益。
煤化工工艺面临的另一个困境是产能利用率低,例如在用煤生产二甲醚时,只有产能的百分之三十可以完全转变为生产产量,产能的利用率直接影响了生产的效率,影响企业的效益。如何提高产能的利用率也是值得大家思考的一个问题,如何提高煤化工工艺生产的转化效率是当下各项技术需要解决和突破的重点和难点,必须要强调的是在生产时提前合理规划好产能的规模,尽量做到不浪费是煤化工工艺发展的主要方向。
四、结束语
综上所述,煤化工工艺要有所发展,必须集合行业各专家的思路,接受新知识,做到与时俱进。要具有长远目光,不要被短暂利益所牵绊,限制了煤化工的发展。例如我国的煤化工投资,由于受到国际上油价上涨的影响,投资效益较高,吸引了很多煤化工企业为了获取利益生产大量产品,不管煤炭的损耗以及环境的污染。这种行为属于思考不到位的行为,正确的煤化工的发展应该要站在更高的角度,进行全方位的思考,使煤化工走上既环保又生产效率高的道路上。
参考文献
[1]夏英彪,李韵. 关于煤化工发展浅析[J]. 安徽化工,2006,01:46-47.
[2]司训练,李鑫. 煤化工产业研究综述[J]. 科技经济市场,2011,09:41-43.
[3]潘连生. 煤化工的发展要认真转变增长方式[J]. 化工技术经济,2004,09:6-12+20.