化工生产技术应用与煤炭的再加工探究
赵海涛
新疆大黄山鸿基焦化有限责任公司 新疆五家渠 831503
化工生产技术的优势明显,可以推动人类社会发展,而且在技术发展过程中不断经过改良和创新,持续地提高生产规模和生产效率。在这一阶段,结合化工生产技术和煤炭再加工技术,可以为社会经济发展提供能源产品,优化人们的生活环境。当前在二者结合利用阶段存在一些问题,对煤化工行业发展造成制约,因此需要加大研究力度。
1. 煤炭再加工和化工生产技术的结合
(1)基本概念
煤炭是一种经过长期生物和化学作用形成的矿物,煤炭核心结构为芳香族,并且利用桥键连接,同时还包含各种不同的官能团大分子[1]。结合煤炭再加工和化工生产技术被称为煤化工,指的是经过化学加工处理煤炭,从而得到液体和气体等化学品,在这一阶段涉及复杂的化工的生产技术。以加工方式和产品类型为基础,可以划分煤化工技术为煤气化和煤液化以及煤焦化三种类型。煤气化指的是在高温条件中和气化剂进行反应,从而生成合成气。煤液化指的是转化煤炭和液态烃类产品,可以利用直接液化,也可以利用间接液化。煤焦化指的是在隔绝空气的条件下加热,形成焦炭和焦油等。在煤炭再加工过程中,这些技术的优势明显,可以高效利用煤炭资源,同时可以为其他行业提供原材料和产品,为相关产业发展提供动力。
(2)基本特点
化工技术和煤炭再加工技术的结合包括传统和现代两部分,二者资金和技术等方面都具有密集性特点,不仅使用较多的水资源等,同时需要优化相应的生产条件。在发展时间和产品方面二者存在较大的不同,例如传统煤化工产品价格较低,不利于快速恢复产品生产,此外开工率相对较低。现代煤化工主要负责生产可代替的石油化工产品,在生产过程中主要是利用清洁型能源,注重发展产业基地等,优化集成各项高新技术,保证合理利用煤炭资源,具有环保和经济性优势。
2. 煤化工生产技术
(1)传统生产技术
①煤焦化技术
煤焦化技术是一种传统的煤炭再加工方法,主要包括炼焦和焦油加工两部分。在炼焦过程中,在隔绝空气的条件加热煤炭,从而形成焦炭和焦油以及煤气等 [2]。在钢铁行业发展过程中,焦炭属于重要原材料,焦炭质量对高炉冶炼效率和成本形成直接影响因素。通过利用化工生产技术,可以优化设计炼焦炉,利用新型添加剂,或者改进加热工艺,可以提高焦炭的质量,使其强度恶化反应性等指标符合标准,满足钢铁行业的发展需求。此外煤焦化技术的重要组成部分包括焦油加工,通过分离和精制焦油中各组分,可以提高化工产品的附加值,例如在医药和染料以及橡胶等领域中广泛利用甲苯和萘等。因此利用煤焦化技术可以为钢铁生产提供原材料,而且焦化产品附加值因此增加,可以高效利用资源。
②煤气化技术
煤气化技术指的是通过热解和氧化等反应转化煤炭为气体燃料和化工原料。在煤气化阶段,首先热解煤炭,在高温条件中形成挥发分和固态残渣,随后挥发分和气化剂之间形成反应,可以生成一氧化碳和氢气等成分。在这一阶段需要合理选择温度和压力以及气化剂,可以减少二氧化碳生成,优化合成气组成,优化合成气组成。煤气化技术可以提供清洁型气体燃料,可以为合成氨和甲醇等化工产品生产提供基础原料,高效利用煤炭。此外利用这项技术,可以控制煤炭燃烧中的污染问题,因为在封闭系统中开展工作,可以控制排放的污染物。
③ 煤液化技术
煤液化技术通过对煤炭分子结构合理改变,转化为液体燃料和化学品,主要包括直接液化和间接液化两种形式。在高温高压条件中,直接液化过程中利用催化剂,实现煤炭和氢气的加氢反应,因此裂解大分子结构为小分子液态烃类化合物。利用化工生产技术可以精准控制反应条件,优化研发催化剂,可以深度改造煤炭分子结构,使液化效率得以提高,保障产品质量。间接液化指的是通过煤炭气化形成合成气,再通过催化反应转化合成气为液态烃类产品,在生产液体燃料和高附加值化学产品中广泛利用这一技术。
④ 煤制乙炔技术
相对于煤气化技术、焦化等工艺,该技术会引发环境污染问题。而且在煤制乙炔技术的过程中会消耗较多的能源和资源,且过程耗时漫长。所以,就目前的形势而言,为了促进国家的社会和经济的更好发展,应加速煤制乙炔技术的研究与改进。
(2)现代生产技术
①煤制甲醇技术
在煤制甲醇生产阶段,主要包括气化和合成两个环节,是实现这项技术的基础。在生产过程中需要加强监督这两个环节。当前煤制甲醇技术趋于完善,同时在持续性改善该技术,从而提高生产效率和清洁水平,推动大规模开发利用。
② 煤制烯烃技术
以煤制甲醇技术为基础,煤制烯烃技术逐渐发展。利用煤制甲醇技术完成甲醇的生产,在对甲醇进行脱水处理,因此获取低碳烯烃 [3]。煤制烯烃技术虽然发展时间相对短暂,但是发展速度非常快,已经在全球范围内得以推广。
③ 煤制氢技术
根据煤炭产氢的实际情况,可以将其划分为两类:一类是直接利用,一类是间接利用。直接利用则是通过煤炭的气化与焦化技术来获得氢气。而间接利用就是在煤炭生产甲醇的基础上,对生产过程进行再调节,以获取氢气。目前,我国煤制氢技术的革新与改进之处在于流程的优化与改进。如果这两个难题可以得到解决,那么不但可以减少能耗,还可以增加生产效率,保证企业既可以获得良好的经济效益,又可以更好地保护自然生态环境,促进社会的可持续发展。
结束语:
本文分析了化工生产技术应用与煤炭的再加工技术,突出了相关技术的重要性,虽然二者结合可以取得显著的成效,但是在实际生产过程中还存在不足之处,因此在今后发展过程中,需要结合科学技术的发展,进一步提高二者结合水平,推动产业发展。
参考文献:
[1] 朱孟孟, 李其泰, 李强. 化工生产技术管理及化工安全生产关系的研究[J].中国石油和化工标准与质量 ,2025,45(10):17-19.
[2] 张宪瑞 , 徐智博 . 化工生产技术管理与化工安全生产的关联性探讨 [J].中国石油和化工标准与质量 ,2025,45(06):22-24.
[3] 李海涛 . 化工安全生产与化工生产技术管理的关联性探究 [J]. 中国石油和化工标准与质量 ,2024,44(16):13-15.