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煤化工主要工藝概述范文1

關(guān)鍵詞：煤化工 甲醇 合成工藝 技術(shù)特點(diǎn)

目前，我國(guó)天然氣、石油供給嚴(yán)重失衡，在未來也必將處于嚴(yán)重短缺狀態(tài)，嚴(yán)重制約國(guó)民經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展，而煤資源則相對(duì)豐富，發(fā)展煤化工是應(yīng)對(duì)能源短缺、保障國(guó)家能源安全的必然舉措。煤制甲醇是煤化氣關(guān)鍵技術(shù)之一，我國(guó)百萬噸以下煤制甲醇工藝已基本實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，但技術(shù)水平與國(guó)外先進(jìn)水平仍存在較大差距，存在投資大、能耗高、污染高等不足，已不符合國(guó)家戰(zhàn)略需要，為此《十二五規(guī)劃》明確將降低煤制甲醇項(xiàng)目能耗，對(duì)現(xiàn)有項(xiàng)目進(jìn)行改造納入下一個(gè)五年規(guī)劃之中[1]。在這種背景下，了解甲醇合成工藝的現(xiàn)狀及其技術(shù)特點(diǎn)非常必要。目前，甲醇合成技術(shù)主要包括ICI、Lurgi、TOPS?E、TEC等，這些技術(shù)各有優(yōu)缺，難以取舍，為此本文對(duì)國(guó)內(nèi)外甲醇合成工藝進(jìn)行概述，以把握相關(guān)技術(shù)發(fā)展脈絡(luò)。

一、常見甲醇合成工藝現(xiàn)狀及其技術(shù)特點(diǎn)

1. 固定床甲醇合成工藝

1.1 軸向反應(yīng)器甲醇合成工藝

軸向反應(yīng)器在全世界仍廣泛應(yīng)用，我國(guó)上世紀(jì)70年代后建成投產(chǎn)的甲醇轉(zhuǎn)化設(shè)備多為軸向反應(yīng)器，采用ICI、Lurgi，具有性能穩(wěn)定、對(duì)煤質(zhì)適應(yīng)性好等優(yōu)點(diǎn)，近年來，世界各國(guó)均積極轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式，加大了對(duì)軸向反應(yīng)器的升級(jí)改造，以降低能耗、提高生產(chǎn)效益。國(guó)內(nèi)最常見的改建方法為增設(shè)冷管式合成塔與復(fù)產(chǎn)蒸汽合成塔，以降低反應(yīng)器床層內(nèi)溫差，增強(qiáng)傳熱效用，增強(qiáng)操作彈性，進(jìn)而降低能耗，提高煤轉(zhuǎn)化率，提高甲醇產(chǎn)量[1]。我國(guó)關(guān)于對(duì)軸向反應(yīng)器研究較多，研究方向集中在內(nèi)流場(chǎng)、溫度、內(nèi)壓分析、傳熱、內(nèi)滲、氣體分布等領(lǐng)域。

1.2徑向反應(yīng)器的甲醇合成工藝

徑向反應(yīng)器相對(duì)于軸向反應(yīng)器，具有能耗低、甲醇轉(zhuǎn)化率高、產(chǎn)量大等優(yōu)點(diǎn)，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、催化劑裝卸困難、管理運(yùn)行成本較高[2]。近年來，徑向反應(yīng)器大型化逐漸成為熱點(diǎn)，其主要原因有二：①建設(shè)大型徑向反應(yīng)器有利于形成規(guī)模優(yōu)勢(shì)，提高產(chǎn)業(yè)綜合效益；②長(zhǎng)期以來，我國(guó)大型甲醇合成反應(yīng)器都需要進(jìn)口，不利于行業(yè)的健康發(fā)展。目前，我國(guó)關(guān)于徑向反應(yīng)器的研究主要方向?yàn)樘嵘龔较蚍磻?yīng)器化學(xué)反應(yīng)與催化劑效能上。

2.漿態(tài)床甲醇合成

漿態(tài)床甲醇合成起源于上世紀(jì)80年代的美國(guó)，可操作性強(qiáng)、對(duì)合成氣適應(yīng)性好，克服了固態(tài)床在高濃度催化劑與高氣速操作條件下，出產(chǎn)量不足與性能不穩(wěn)定的缺陷[3]。目前，漿態(tài)床甲醇合成技術(shù)在我國(guó)已得到初步應(yīng)用，但相關(guān)研究較少。

二、熱點(diǎn)領(lǐng)域與新技術(shù)

1.滴流床甲醇合成工藝

滴流床甲醇反應(yīng)器兼顧固定床、漿態(tài)床的優(yōu)點(diǎn)，可形成固體層，液體自上而下流動(dòng)、氣體自上而下運(yùn)動(dòng)，使液體與氣體在催化劑顆粒中均勻分布，提高產(chǎn)出效率[4]。滴流床甲醇反應(yīng)器轉(zhuǎn)化率高、溫差小、合成率高，是一種較為理想的甲醇合成工藝。我國(guó)關(guān)于滴流床甲醇反應(yīng)器的研究方向主要集中在降壓、加氫、持液量控制等關(guān)鍵環(huán)節(jié)上。

2.超臨界相介質(zhì)工藝

超臨界相介質(zhì)甲醇合成工藝是一種新的甲醇合成技術(shù)，是指在超臨界狀態(tài)下合成甲醇，克服不同性質(zhì)的相間的傳遞阻力，提高反應(yīng)效率與充分性，降低損耗，進(jìn)而提高甲醇轉(zhuǎn)化率。超臨界相介質(zhì)甲醇合成最大的特點(diǎn)在于可采用有機(jī)溶劑，提高催化效率，降低溫度要求，可大大降低能耗。我國(guó)開展超臨界相介質(zhì)中甲醇合成研究較早，該技術(shù)最初被應(yīng)用于漿態(tài)床的技術(shù)改進(jìn)，也積累了一些有益的經(jīng)驗(yàn)，目前相關(guān)研究集中在氣液性質(zhì)、超臨界流體、超臨界二氧化碳介質(zhì)等領(lǐng)域。

3.膜反應(yīng)工藝

膜反應(yīng)甲醇合成工藝是在膜反應(yīng)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，相較于超臨界介質(zhì)工藝，操作性更強(qiáng)。其技術(shù)原理主要包括兩種：①通過置密膜，控制氫氣通過量，提高催化劑作用效率，最終使反應(yīng)器達(dá)到最佳反應(yīng)狀態(tài)，降低損耗，提高產(chǎn)出率；②通過將產(chǎn)物及時(shí)轉(zhuǎn)出，以降低產(chǎn)物對(duì)反應(yīng)器的影響，維持反應(yīng)器內(nèi)部化學(xué)平衡達(dá)到最佳狀態(tài)，提高產(chǎn)出率[4]。國(guó)外關(guān)于膜反應(yīng)甲醇合成工藝實(shí)驗(yàn)研究較多，證實(shí)該工藝可提高轉(zhuǎn)化率，可控性好，可提高反應(yīng)速度。我國(guó)關(guān)于膜反應(yīng)甲醇合成工藝研究偏向于膜材料的制備與膜反應(yīng)器設(shè)計(jì)，該技術(shù)大規(guī)模應(yīng)用仍有待時(shí)日。

4.其它工藝

其它技術(shù)主要包括整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)、多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)、放熱反應(yīng)與能源密集型的吸熱反應(yīng)耦合系統(tǒng)、制氣系統(tǒng)與傳統(tǒng)甲醇循環(huán)耦合系統(tǒng)等。從這些技術(shù)可以看出工藝耦合、技術(shù)集成、綠色節(jié)能、巨型化是未來甲醇合成工藝發(fā)展的一個(gè)新趨勢(shì)[4]。

我國(guó)正積極推動(dòng)煤化工企業(yè)改進(jìn)現(xiàn)有的甲醇合成工藝，以提高甲醇合成綜合效率，降低能耗、減少污染、提高轉(zhuǎn)化率。主要改進(jìn)技術(shù)為智能化控制技術(shù)、節(jié)約化補(bǔ)充設(shè)計(jì)。智能化設(shè)計(jì)是指在舊有的設(shè)備上應(yīng)用計(jì)算機(jī)、集控等信息技術(shù)進(jìn)行智能化改造，增強(qiáng)對(duì)生產(chǎn)過程的技術(shù)監(jiān)管，實(shí)現(xiàn)全程控制，最終實(shí)現(xiàn)精確生產(chǎn)，維持反應(yīng)器內(nèi)化學(xué)平衡，降低損耗，提高轉(zhuǎn)化率。節(jié)約化設(shè)計(jì)是指盡可能得不斷完善甲醇合成工藝流程，節(jié)約煤炭、電能，降低運(yùn)行所需能源損耗。

三、小結(jié)

甲醇合成是煤化工關(guān)鍵技術(shù)之一，但設(shè)施設(shè)備更新?lián)Q代緩慢，與國(guó)家大力提倡構(gòu)建資源節(jié)約型與環(huán)境友好型社會(huì)政策不相適應(yīng)，積極發(fā)展新的甲醇合成工藝、對(duì)舊有技術(shù)進(jìn)行升級(jí)改造是甲醇合成工藝主要研究方向。

參考文獻(xiàn)：

[1]肖珍平.大型煤制甲醇工藝技術(shù)研究[D].上海：華東理工大學(xué)，2012：22-24.

[2]閆晉慧.煤制甲醇工藝研究[J].化工管理，2014，27（3）：246-247

煤化工主要工藝概述范文2

關(guān)鍵詞：煤化工 化學(xué)工業(yè)

中圖分類號(hào)：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

1 煤化工的相關(guān)概述

1.1 概念

煤化工：是以煤為原料經(jīng)化學(xué)加工轉(zhuǎn)化成氣體、液體和固體并進(jìn)一步加工成一系列化工產(chǎn)品的工業(yè)過程。

1.2 煤化工的分類

從煤的加工過程分，主要包括干餾(含煉焦和低溫干餾)，氣化，液化和合成化學(xué)品等；

從產(chǎn)品上劃分，煤化工包括焦炭、煤焦油等傳統(tǒng)煤化工和煤制油、煤制烯烴和甲醇制二甲醚等新型煤化工；

從加工深度上分，煤化工包括煤的一次化學(xué)加工、二次化學(xué)加工和深度化學(xué)加工。

1.3 煤基替代能源特點(diǎn)

煤制油、煤制甲醇、二甲醚、烯烴等產(chǎn)品和石油產(chǎn)品比較，具有明顯的經(jīng)濟(jì)性，和生物質(zhì)能源比較成本優(yōu)勢(shì)更加明顯。煤基替代能源替代范圍廣泛，可以利用粉煤甚至高硫煤作為原料，原料分布廣泛，價(jià)格低廉。采用先進(jìn)的煤氣化技術(shù)制造的替代能源，能降低直接燃燒煤炭帶來的污染，是更優(yōu)質(zhì)環(huán)保的能源，以煤逐步取代部分石油的戰(zhàn)略趨勢(shì)，已成為21 世紀(jì)的必然，為了減輕對(duì)石油進(jìn)口的依賴，發(fā)展煤化工是我們的必然選擇。

1.3.1 新一代煤化工技術(shù)

以煤氣化為龍頭，以一碳化工技術(shù)為基礎(chǔ)，合成、制取各種化工產(chǎn)品和燃料油的煤炭潔凈利用技術(shù)；與電熱等聯(lián)產(chǎn)可以實(shí)現(xiàn)煤炭能源效率最高、有效組分最大程度轉(zhuǎn)化、投資運(yùn)行成本最低和全生命周期污染物排放最少的目標(biāo)。

1.3.2 新型煤化工特點(diǎn)

以清潔能源和石油可替代品為主要產(chǎn)品；煤炭—能源化工一體化；高新技術(shù)及優(yōu)化集成；建設(shè)大型企業(yè)和產(chǎn)業(yè)基地；有效利用煤炭資源；經(jīng)濟(jì)效益最大化；環(huán)境友好。

現(xiàn)代煤化工集成化技術(shù)—“五代一變”：通過發(fā)展煤炭加工、轉(zhuǎn)化和煤化工，開發(fā)煤基醇醚燃料、煤制油、煤層氣等替代能源，實(shí)現(xiàn)二甲醚替代液化石油氣和柴油、煤層氣替代天然氣、噴吹煤替代重油、乙炔化工和焦化副產(chǎn)品綜合替代石油化工產(chǎn)品及煤炭通過液化變成油品，從而把煤炭轉(zhuǎn)化為高效、潔凈的新型能源和石油替代產(chǎn)品。

如表1所示，甲醇摻燒汽油表觀消費(fèi)量增加，而與原油的價(jià)格相比卻有明顯優(yōu)勢(shì)。雖然甲醇摻燒汽油具有一定的操作難度，但市場(chǎng)容量無預(yù)期的大。

表1 甲醇摻燒汽油進(jìn)出口量與原油價(jià)格對(duì)比

DME直接替代柴油；需要時(shí)間；發(fā)動(dòng)機(jī)需要改造；加氣站需要改造或重建；需要全國(guó)大范圍的推廣。LPG摻燒25%DME；存在現(xiàn)實(shí)可能性；外購(gòu)甲醇生產(chǎn)的DME并無競(jìng)爭(zhēng)力。

表2 現(xiàn)今使用的幾種燃料油的成本對(duì)比

如表2所示，甲醇與LPG在獲得相等熱值的條件下成本較低，因此使“煤變油”具有明顯優(yōu)勢(shì)存在巨大的發(fā)展空間，但直接液化產(chǎn)油對(duì)煤種要求高，推廣具有難度；間接液化煤變油具有明顯的成本優(yōu)勢(shì)。煤間接液化制得烯烴，具有明顯的成本優(yōu)勢(shì)。

2 我國(guó)煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

2.12007年發(fā)展?fàn)顩r

2.1.1 相關(guān)政策對(duì)煤化工發(fā)展仍起主導(dǎo)作用

我國(guó)煤化工行業(yè)有序發(fā)展；煤制油和MTO/MTP示范裝置將在預(yù)定時(shí)間內(nèi)建成并試運(yùn)行

受發(fā)改委禁止新建項(xiàng)目將天然氣用于化工用途的影響，煤制甲醇將成為我國(guó)甲醇的最主要來源。

2.1.2 神華煤制油裝置建設(shè)進(jìn)展順利

2004年8月開工建設(shè)；2007年年底已經(jīng)完成工程進(jìn)度的98% ，實(shí)現(xiàn)了多項(xiàng)具有里程碑意義的重大技術(shù)突破，神華直接煤制油示范裝置將于2008年初投產(chǎn)試車。

2.1.3 醇醚燃料發(fā)展迅速

建成投產(chǎn)的甲醇和二甲醚裝置分別達(dá)到了幾百萬噸；在建的裝置總規(guī)模也達(dá)到了千萬噸級(jí)；二甲醚的車用也取得了突破性進(jìn)展。

2.1.4 自主煤化工新技術(shù)開始取得領(lǐng)先

即將實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的神華煤直接制油技術(shù)，開工建設(shè)2000噸/年催化劑工廠的大連化物所DMTO技術(shù)，出口國(guó)外的兗礦-華東理工大學(xué)水煤漿氣化技術(shù)；2007年12月在云南解化投產(chǎn)的甲醇制汽油技術(shù)為代表。

3 煤化工產(chǎn)業(yè)存在的問題

3.1 資源和環(huán)境存在巨大壓力

3.1.1 煤炭資源

預(yù)計(jì)2010 年全國(guó)甲醇產(chǎn)能達(dá)到5000萬t，則需要煤炭資源1億t；而根據(jù)現(xiàn)在規(guī)劃的煤制油項(xiàng)目規(guī)模將超過3000t 以上，按4－5 t 煤制1t 油、3 000 萬t 產(chǎn)能計(jì)算，需要1.2億－1.5億t 煤炭。但按照我國(guó)煤炭工業(yè)“十一五”規(guī)劃，到2010 年，全國(guó)化工用煤也只有1 億多噸。

3.1.2 水資源

150 萬t/a 油品的間接液化工廠日需原水供應(yīng)量約為5.5 萬m3；100 萬t/a 油品的直接液化工廠日需原水約2.3 萬m3。

3.2 產(chǎn)品品質(zhì)面臨挑戰(zhàn)

以PVC 行業(yè)為例，煤化工電石法PVC 的市場(chǎng)價(jià)格總是石油化工比乙烯法PVC 要低上幾百元甚至上千元每噸。除去成本因素外，由于工藝路線不同導(dǎo)致的電石法PVC 的品質(zhì)略低也是主要原因。電石法PVC 主要占據(jù)管材、型材等中低端領(lǐng)域，而乙烯法PVC則占據(jù)透明制品、高檔膜料等高端領(lǐng)域，并且雙方在電纜料、軟板市場(chǎng)展開激烈的競(jìng)爭(zhēng)。產(chǎn)品品質(zhì)，成為制約電石法PVC 進(jìn)軍高端市場(chǎng)的主要原因。

3.3 單個(gè)項(xiàng)目建設(shè)資金投入多

例如：建設(shè)100萬t/a 油品產(chǎn)量的直接液化工廠投資約80億－90億元，同等規(guī)模的間接液化工程資金投入約90億－100億元。煤化工聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)有利于減少建設(shè)資金投入，如50萬t/a 煤直接液化與300萬t/a 煤焦化聯(lián)產(chǎn)時(shí)，直接液化部分的資金投入大約為35億－40億元。

4 我國(guó)煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)

4.1 《煤化工產(chǎn)業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》出臺(tái)及其影響分析

我國(guó)煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策的基本精神：穩(wěn)步推進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，不斷發(fā)展煤化工產(chǎn)業(yè)，以緩解石油供應(yīng)的緊張局面；科學(xué)制定發(fā)展規(guī)劃，促進(jìn)煤炭區(qū)域產(chǎn)銷平衡，鼓勵(lì)煤炭資源接續(xù)區(qū)煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展，適度安排供煤區(qū)煤化工項(xiàng)目的建設(shè)，限制調(diào)入?yún)^(qū)煤化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展；統(tǒng)籌煤與相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，特別是與水資源的協(xié)調(diào)發(fā)展；煤化工業(yè)要堅(jiān)持循環(huán)經(jīng)濟(jì)的原則，走大型化、基地化的路子，發(fā)展開放式的產(chǎn)業(yè)鏈條；安全發(fā)展，認(rèn)真進(jìn)行安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估；

4.2 將會(huì)發(fā)展有競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品領(lǐng)域

傳統(tǒng)產(chǎn)品領(lǐng)域：要對(duì)與石油化工路線相比具有比較優(yōu)勢(shì)的煤化工的產(chǎn)品領(lǐng)域大力進(jìn)行技術(shù)改造，并促使企業(yè)改制、改組，設(shè)法做強(qiáng)做大，增強(qiáng)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。 能源替代品：這一部分是煤化工的潛在市場(chǎng)，市場(chǎng)前景廣闊，是發(fā)展的重點(diǎn)。未來幾年，中國(guó)煤化工的主攻方向是綠色高新精細(xì)化工。掌握煤化工某些核心技術(shù)如煤氣化技術(shù)的企業(yè)應(yīng)積極走出去，利用已有的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和人才、管理優(yōu)勢(shì)，采用參股、控股等形式與西部煤炭富足地區(qū)進(jìn)行合作，同時(shí)與科研院所聯(lián)合，尋找有市場(chǎng)潛力的項(xiàng)目，做好前瞻性準(zhǔn)備，培育成為公司的拳頭產(chǎn)品。

4.3 堅(jiān)持走轉(zhuǎn)變?cè)鲩L(zhǎng)方式的道路

從資源流程和對(duì)環(huán)境影響的角度考察，增長(zhǎng)方式存在兩種模式：一種傳統(tǒng)模式，即“資源—產(chǎn)品—廢物”的單向線性過程。經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)越快，資源消耗越大，污染排放越多，對(duì)資源環(huán)境的負(fù)面影響越大；另一種是循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式，即“資源—產(chǎn)品—廢棄物—再生資源”的閉環(huán)反饋式循環(huán)過程。

參考文獻(xiàn)

[1]唐宏青. 煤化工工藝技術(shù)評(píng)述與展望[ J ]. 燃料化學(xué)學(xué)報(bào)，2001,29（1）：1—5.

煤化工主要工藝概述范文3

[關(guān)鍵詞]煤化工 污染 防治

中圖分類號(hào)：T696 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2015）40-0389-01

“綠色生產(chǎn)”“低碳經(jīng)濟(jì)”“可持續(xù)發(fā)展”等是近幾年來人們關(guān)注的詞匯。煤化工的污染及防治一直是我國(guó)需要不斷研討解決的問題。近幾年來我國(guó)已經(jīng)意識(shí)到生態(tài)環(huán)境治理的重要性，國(guó)家政府越來越重視煤化工的生產(chǎn)過程中的污染及其防治措施。國(guó)務(wù)院積極推出煤化工健康發(fā)展的相關(guān)政策，從而控制煤化工的污染程度和提升污染的防治效率，推動(dòng)煤化工在可持續(xù)發(fā)展的道路上走的更遠(yuǎn)。

一、煤化工的污染現(xiàn)狀概述

1.“三廢”污染源的生成

根據(jù)我國(guó)發(fā)展的現(xiàn)狀，煤炭易燃作為我國(guó)的主要能源，由于科學(xué)技術(shù)的制約煤化工的開發(fā)造成的“三廢”污染遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其它能源的開采過程，從而造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，是制約其發(fā)展的主要因素之一。其污染的治理相對(duì)于其它工業(yè)污染防治需要更先進(jìn)的技術(shù)與設(shè)備和更多資金投入。煤化工的生產(chǎn)過程采用的氣化方案的不同，則產(chǎn)生的污染氣體的種類和含量都有所變動(dòng)，因此可以選擇不同的氣化方案，減少污染氣體、液體或固體的生產(chǎn)，以及選擇治理污染物難度低的氣化方案，從而不斷優(yōu)化煤化工的生產(chǎn)過程。

2.水體污染

煤化工生產(chǎn)所產(chǎn)生的污染中水污染一直是指污染防治的難點(diǎn)和重點(diǎn)。焦化污水包括氫、烴、酚、氨和硫化氫等污染物質(zhì)；煤化工生產(chǎn)中的氣化過程會(huì)產(chǎn)生氨、醇、烴等污染物質(zhì)。污染水中含有豐富的醇、酸、醛、酯等有機(jī)物。這些物質(zhì)溶于水體后進(jìn)行溶解，有些物質(zhì)甚至很難用生化降解的進(jìn)行分解，部分污染物仍沒有得到有效的處理方案。

3.大氣污染

大氣污染主要是由露天礦開采的生產(chǎn)過程造成，主要是指在表層剝離、爆破、鏟裝等生產(chǎn)環(huán)節(jié)造成的大量粉塵；還有儲(chǔ)煤場(chǎng)也會(huì)產(chǎn)生一定的粉塵；除此之外還有煤炭等礦物質(zhì)的燃燒也會(huì)產(chǎn)生一氧化碳、一氧化氮、二氧化硫等污染氣體，煤礦開采所產(chǎn)生的粉塵以及污染氣體嚴(yán)重超標(biāo)，絕大多數(shù)原因在于露天煤礦開采過程中沒有及時(shí)做好防范措施，例如綠化、灑水等降塵等措施，造成大面積地面上進(jìn)行開采，從而造成嚴(yán)重的大氣污染。

4.污染物質(zhì)的危害

煤化工所產(chǎn)生的污染物質(zhì)對(duì)人們的生活和健康造成很多不利影響，甚至危害到人們的生命。例如一些有毒氣體和粉塵釋放到空氣中，增加空氣中的致癌物質(zhì)，，降低人們生存的空氣質(zhì)量，增加肺癌的患病率，在一些嚴(yán)重區(qū)域人們甚至?xí)a(chǎn)生頭暈、惡心和呼吸困難等癥狀，人體吸收后嚴(yán)重影響到人們的生命健康；煤化工造成的焦化廢水排放的有機(jī)物質(zhì)會(huì)造成水體生物身體抵抗能力下降，有機(jī)物消耗水體中的氧氣，造成水體生物的大量死亡；其中酚類化合物接觸到人體皮膚，會(huì)造成過敏、頭暈、貧血等癥狀，危害到人們的身體健康；有些煤化工為了降低成本對(duì)焦化廢水沒有進(jìn)行系統(tǒng)的處理就直接排放到農(nóng)田中，很可能造成農(nóng)作物的嚴(yán)重污染和大量死亡，并且破壞土壤平衡，造成可耕土地銳減的現(xiàn)象等。

二、污染防治具體措施

1.建立污染防治的思想基礎(chǔ)

我國(guó)前幾年的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式導(dǎo)致煤化工的發(fā)展以相應(yīng)生態(tài)環(huán)境的破壞為代價(jià)，這種發(fā)展模式是一種病態(tài)的發(fā)展模式，必須建立一種有利于可持續(xù)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)模式。即從原先的粗放式經(jīng)濟(jì)模式轉(zhuǎn)變?yōu)榧s式的發(fā)展模式，提高煤化工的生產(chǎn)效率，降低其污染物的產(chǎn)生和加大防止污染的先進(jìn)技術(shù)的研發(fā)力度，從而推動(dòng)我國(guó)煤化工企業(yè)的綜合實(shí)力，優(yōu)化我國(guó)的經(jīng)濟(jì)模式。

2.擴(kuò)展綠化面積

綠化是降低煤化工生產(chǎn)過程中污染物的主要防治措施之一。首先綠化的樹種選取主要有利于降低煤化工所生產(chǎn)污染物的功效和生存能力強(qiáng)度來進(jìn)行選取，并且煤化工企業(yè)也要重視綠化環(huán)境的維護(hù)。部分綠色植物可以有效吸收有毒氣體，如法國(guó)梧桐可以降低二氧化硫的濃度，刺槐可以降低氟化氫的濃度等因此綠化樹種的選取可以有效過濾有毒氣體，從而提高空氣中的質(zhì)量；闊葉樹種和密植樹木還可以降低噪聲污染，對(duì)噪音進(jìn)行一定的吸收和反射；樹冠茂密的樹種還可以降低粉塵的擴(kuò)散，對(duì)粉塵進(jìn)行吸收、阻擋和過濾。一些植物樹葉表層生成毛絨或黏液或油脂都可以對(duì)空氣中的粉塵進(jìn)行大量的吸附等。成功的綠化方案，可以改善周圍的空氣質(zhì)量，創(chuàng)建一個(gè)美觀、整潔和衛(wèi)生的生存環(huán)境。因此創(chuàng)建良好的林帶或草地是污染治理的有效措施之一。

3.加大煤化工企業(yè)的監(jiān)管力度

我國(guó)政府應(yīng)該對(duì)相應(yīng)的煤化工企業(yè)根據(jù)相應(yīng)的監(jiān)管制度和政策進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)管，首先要完善煤化工行業(yè)涉及的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行優(yōu)化；其次地方政府根據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)該地的煤化工企業(yè)進(jìn)行嚴(yán)格的控制和監(jiān)管，對(duì)于嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定執(zhí)行的企業(yè)給予相應(yīng)獎(jiǎng)勵(lì)。對(duì)于觸犯相關(guān)規(guī)定的企業(yè)給予嚴(yán)格的考核，對(duì)于造成嚴(yán)重影響的企業(yè)需追求其相應(yīng)的法律責(zé)任；最后是對(duì)于不符合規(guī)定的煤化工企業(yè)要下達(dá)改革或停廠的指令，遵循優(yōu)勝劣汰的生存法則，逐漸優(yōu)化我國(guó)煤化工企業(yè)的生產(chǎn)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式。

4.提高煤化工企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)

政府在煤化工企業(yè)生產(chǎn)過程中大力推廣“綠色”生產(chǎn)和“清潔”生產(chǎn)的理念，促進(jìn)企業(yè)從生態(tài)環(huán)保的方面對(duì)生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行更新。煤化工企業(yè)的生產(chǎn)工藝十分復(fù)雜，期間造成的污染物十分繁多，其技術(shù)研發(fā)的空間十分寬廣，為了降低污染處理為企業(yè)增加的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，企業(yè)應(yīng)該從根本上解決問題，研發(fā)相應(yīng)的技術(shù)，而非只顧眼前利益，不顧法律法規(guī)的約束，觸犯相應(yīng)規(guī)定，對(duì)企業(yè)造成不可估量的損失。例如廢水經(jīng)過處理后可再次循環(huán)利用，如將其用作在降低粉塵、補(bǔ)水等環(huán)節(jié)。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，煤化工的生產(chǎn)過程存在很多的生態(tài)問題，其生成的污染物質(zhì)以各種形態(tài)對(duì)人們的生存環(huán)境造成不利影響，從而危害到人們的生命健康。我國(guó)煤化工企業(yè)需建立健康的經(jīng)營(yíng)模式，通過擴(kuò)展綠化面積，加大煤化工企業(yè)的監(jiān)管力度和提高煤化工企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)水平等方面降低煤化工企業(yè)對(duì)環(huán)境的破壞程度，從而實(shí)現(xiàn)綠色生產(chǎn)的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

[1] 潘連生.關(guān)注煤化工的污染及防治[J].煤化工.2010（1）.

[2] 王銳.淺煤化工行業(yè)主要環(huán)境污染物來源及防治[J].廣東化工.2011（4）.

煤化工主要工藝概述范文4

【關(guān)鍵詞】煤化工產(chǎn)業(yè)園；發(fā)展現(xiàn)狀；優(yōu)勢(shì)；制約因素；建議

0 概述

煤化工是以煤為原料，經(jīng)過化學(xué)轉(zhuǎn)化使煤轉(zhuǎn)化為氣體、液體和固體燃料以及其它化學(xué)品的過程，屬于潔凈煤技術(shù)范疇[1]。我國(guó)能源結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是“缺油、少氣、富煤”。隨著我國(guó)石油消費(fèi)量及進(jìn)口石油的增長(zhǎng)，特別是由于近年來國(guó)際石油價(jià)格的不斷攀升，能源安全問題日益突顯。為保證能源安全，國(guó)家將能源替代戰(zhàn)略放在非常重要的位置，發(fā)展煤化工產(chǎn)業(yè)是我國(guó)能源多元化戰(zhàn)略的重要舉措之一。

鑒于現(xiàn)階段的政策保障和廣闊的市場(chǎng)機(jī)遇，國(guó)內(nèi)煤炭資源豐富的省份和地區(qū)，在“十一五”規(guī)劃中都將煤化工作為重頭戲，紛紛做出投資煤化工的決策。淮南是煤炭資源型城市，也是國(guó)家重要的能源中心。為了全面貫徹科學(xué)發(fā)展觀，建設(shè)“兩型城市”。發(fā)展新型煤化工是淮南可持續(xù)發(fā)展的必由之路，是轉(zhuǎn)型升級(jí)的必然選擇，是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)跨越發(fā)展新的增長(zhǎng)極。

1 淮南現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)園現(xiàn)狀

1.1 規(guī)劃范圍

規(guī)劃的煤化工基地位于淮南市潘集區(qū)的東南部，東臨平圩鎮(zhèn)，南依淮河，北部為泥河，西北部為潘集區(qū)袁莊公共生活服務(wù)組團(tuán)，規(guī)劃總占地面積為94.97km2。

1.2 發(fā)展定位

安徽淮南新型煤化工基地產(chǎn)業(yè)發(fā)展定位為：以淮南地區(qū)煤資源為基礎(chǔ)，結(jié)合周邊地區(qū)鹽資源及其它相關(guān)資源，建成國(guó)際領(lǐng)先、國(guó)內(nèi)一流、中部地區(qū)最大的新型煤化工生產(chǎn)基地，成為安徽煤化工產(chǎn)業(yè)核心區(qū)。

1.3 主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)選擇

通過對(duì)淮南市現(xiàn)有化工產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)、產(chǎn)業(yè)布局情況的分析，結(jié)合資源條件和行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，確定安徽淮南新型煤化工基地產(chǎn)業(yè)發(fā)展方案為“四大產(chǎn)業(yè)板塊”：

1）構(gòu)建煤基石化產(chǎn)品（煤制烯烴、煤制乙二醇、煤制芳烴等）及下游產(chǎn)品發(fā)展產(chǎn)業(yè)板塊；

2）替代燃料產(chǎn)業(yè)板塊（煤制天然氣、煤制油、煤制乙醇等）；

3）基礎(chǔ)化工及下游產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)板塊（化肥、純堿等）；

4）以化工新材料和新型精細(xì)化工產(chǎn)品為特色的高端石化產(chǎn)品板塊。

1.4 主要項(xiàng)目

1.4.1 園區(qū)煤經(jīng)甲醇制烯烴項(xiàng)目

中安聯(lián)合煤經(jīng)170萬噸/年甲醇制67萬噸/年烯烴項(xiàng)目。該項(xiàng)目由中國(guó)石油化工股份有限公司和安徽省皖北煤電集團(tuán)有限責(zé)任公司共同組建的中安聯(lián)合煤化有限責(zé)任公司投資建設(shè)，一期為煤經(jīng)170萬噸/年甲醇制67萬噸/年烯烴，總投資267.35億元。項(xiàng)目建成后，可實(shí)現(xiàn)年銷售收入82億元，年利潤(rùn)25億元，年稅收14億元。

1.4.2 園區(qū)煤制乙二醇項(xiàng)目

園區(qū)60萬噸煤制乙二醇項(xiàng)目是由中安聯(lián)合煤化有限責(zé)任公司投資建設(shè)，總投資71億元，年用標(biāo)煤150萬噸，預(yù)計(jì)2017年建成投產(chǎn)。目前，正在開展煤制取乙二醇項(xiàng)目前期工作。采用世界先進(jìn)的干煤粉加壓氣化、低溫甲醇洗凈化等具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)合成乙二醇。項(xiàng)目計(jì)劃采用的合成氣制乙二醇技術(shù)已于2012年8月成功應(yīng)用于中石化湖北化肥20萬噸/年合成氣制乙二醇。

1.4.3 園區(qū)煤制天然氣項(xiàng)目

國(guó)投新集公司與皖能集團(tuán)年產(chǎn)40億Nm3煤制天然氣一期22億Nm3項(xiàng)目擬建于淮南楊村煤制氣循環(huán)經(jīng)濟(jì)園。項(xiàng)目規(guī)劃年產(chǎn)天然氣40億Nm3，總投資200多億元，其中一期工程規(guī)劃年產(chǎn)天然氣22億Nm3，總投資123億元人民幣。項(xiàng)目以煤為原料，經(jīng)過氣化、凈化、甲烷化技術(shù)合成天然氣。年消耗原煤580萬噸，年銷售收入58億元，投資回收期預(yù)計(jì)為10年。

2 淮南現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)園的發(fā)展優(yōu)勢(shì)

2.1 資源優(yōu)勢(shì)

淮南是全國(guó)十大煤田和全國(guó)十三個(gè)億噸煤基地之一，擁有15對(duì)現(xiàn)代化礦井，煤炭資源遠(yuǎn)景儲(chǔ)量444億噸，已探明可采儲(chǔ)量153億噸，占安徽省的71%，占華東地區(qū)的32%。淮南煤具有低硫、低磷、高揮發(fā)份、高發(fā)熱、富油等特點(diǎn)，是理想的動(dòng)力煤和煤化工原料。淮河干流穿越淮南市87公里，年過境水量約216億立方米，淮南市年平均降雨量約924毫米，地下水補(bǔ)給量約5.6億立方米[2]。

煤化工項(xiàng)目發(fā)展需要豐富的煤炭資源與水資源的支撐，相對(duì)于我國(guó)西部地區(qū)，淮南不僅具有豐富的煤礦儲(chǔ)量，更具有充沛的水資源，具備發(fā)展煤化工的優(yōu)勢(shì)。

2.2 區(qū)位優(yōu)勢(shì)

淮南位于泛長(zhǎng)三角地區(qū)，接近終端消費(fèi)市場(chǎng)（以上海為中心的長(zhǎng)三角經(jīng)濟(jì)圈）；具備與長(zhǎng)三角地區(qū)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)梯度轉(zhuǎn)移，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，共同發(fā)展的良好條件。鐵路東接京滬，西連京九；京福高速鐵路重要組成部分的淮蚌高速鐵路已開通；水路由淮河經(jīng)洪澤湖通江達(dá)海；公路東接京臺(tái)高速，206國(guó)道、合淮阜高速穿境而過；空運(yùn)東距蚌埠機(jī)場(chǎng)約有40公里，南距新建的合肥機(jī)場(chǎng)約70公里。相對(duì)于西部地區(qū)，淮南對(duì)外交通運(yùn)輸便利，縮短了化工產(chǎn)品安全運(yùn)輸距離，減少了運(yùn)輸成本，緩解了交通運(yùn)輸?shù)膲毫Α?/p>

2.3 人才優(yōu)勢(shì)

人才是最稀缺的戰(zhàn)略資源，是推進(jìn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的核心力量。淮南是煤炭工業(yè)基地，具有一定的工業(yè)基礎(chǔ)，擁有一批化工骨干企業(yè)，培育了一大批管理、經(jīng)營(yíng)和技術(shù)人才，形成了優(yōu)秀的人才梯隊(duì)；安徽理工大學(xué)原隸屬于國(guó)家煤炭工業(yè)部，其化學(xué)工程學(xué)院是原煤炭部屬高校中的第一個(gè)化學(xué)工程系，已有28年的歷史，為了淮南化工與煤炭工業(yè)發(fā)展輸送了大量?jī)?yōu)秀人才，為園區(qū)煤化工項(xiàng)目發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

3 淮南煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展的制約因素

目前，隨著煤價(jià)的下跌，煤化工成本大幅下降，僅從經(jīng)濟(jì)角度看，煤化工利潤(rùn)增加。但煤化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，對(duì)煤炭資源、水資源、生態(tài)、環(huán)境、技術(shù)、資金和社會(huì)配套條件要求較高，同時(shí)煤化工產(chǎn)業(yè)是技術(shù)和資金密集型產(chǎn)業(yè)，在產(chǎn)業(yè)發(fā)展中還存在諸多不確定因素和風(fēng)險(xiǎn)。

3.1 國(guó)家宏觀政策趨緊的制約因素

目前，國(guó)內(nèi)主要的產(chǎn)煤地區(qū)，如山東兗州、河南義馬、山西晉城、陜西榆林和內(nèi)蒙古烏海等，紛紛規(guī)劃建設(shè)大型煤化工基地，并力爭(zhēng)在短期內(nèi)將其付諸實(shí)施。針對(duì)當(dāng)前煤化工發(fā)展的過熱局面，國(guó)家發(fā)改委以發(fā)改工業(yè)[2006]1350號(hào)文明確強(qiáng)調(diào)要加強(qiáng)煤化工項(xiàng)目建設(shè)管理，從嚴(yán)審核煤化工項(xiàng)目，嚴(yán)禁化整為零，違規(guī)審批，或?qū)⒑藴?zhǔn)權(quán)限逐級(jí)下放[3]。在國(guó)家發(fā)改委組織編制的《煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策》和《煤化工產(chǎn)業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》未正式出臺(tái)前，國(guó)家發(fā)改委原則上暫停審核煤化工項(xiàng)目。同時(shí)，雖然發(fā)展煤化工具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和戰(zhàn)略意義，但由于投資大、治污任務(wù)重、難度大，亟需扶持，而且目前國(guó)家尚未出臺(tái)相關(guān)扶持政策。因此，從目前來看，淮南市煤化工的發(fā)展受到國(guó)家宏觀政策的一定影響。

3.2 淮南煤氣化技術(shù)制約因素

煤化工是以煤為原料，經(jīng)過化學(xué)加工方法使煤轉(zhuǎn)化氣體、液體和固體產(chǎn)品或半成品，而后再進(jìn)一步加工成一系列化工產(chǎn)品或石油燃料的工業(yè)。煤氣化是煤化工的核心。煤氣化技術(shù)、煤間接液化制合成油品、甲醇轉(zhuǎn)化烯烴等主要技術(shù)目前均由國(guó)外大公司壟斷，國(guó)內(nèi)技術(shù)尚處于中試階段，還不具備大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)條件。特別是淮南煤由于固有的高灰份、高灰熔點(diǎn)的特性，以淮南煤為原料發(fā)展煤化工，建設(shè)大型煤化工項(xiàng)目，無論是采用Shell 氣化技術(shù)、GSP技術(shù)還是國(guó)內(nèi)航天爐氣化技術(shù)等，都需要進(jìn)一步研究、消化和吸收，因而要承擔(dān)一定的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。

3.3 環(huán)境制約因素

受國(guó)際油價(jià)上漲及國(guó)家能源結(jié)構(gòu)調(diào)整等多種因素的影響，近年來中國(guó)煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展勢(shì)頭十分強(qiáng)勁，但同時(shí)也帶來了嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。煤化工產(chǎn)業(yè)是一個(gè)高污染、高安全要求的行業(yè)，其運(yùn)行周期長(zhǎng)、工藝流程多且復(fù)雜，每個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)產(chǎn)生各種污染物，雖然可以回收，但無法回收的部分大多有毒有害，稍有不慎還可能造成重大環(huán)境安全事故。

目前，國(guó)家的環(huán)境管理方式已由濃度控制轉(zhuǎn)變?yōu)闈舛扰c總量控制相結(jié)合，各類新老建設(shè)項(xiàng)目的污染物排放總量都不得突破國(guó)家下達(dá)的總量控制指標(biāo)，否則新建項(xiàng)目就無法上馬。“十一五”期間，安徽省政府下達(dá)給淮南市的主要污染物控制指標(biāo)為：COD 1.65萬噸，氨氮5225噸，二氧化硫12.46萬噸。而淮南市2006年底主要污染物排放量為：COD 1.83萬噸，氨氮6030噸，二氧化硫11.82萬噸[4]。與此同時(shí)，按照國(guó)務(wù)院主要污染物減排的工作要求，到“十一五”末，COD和二氧化硫還要削減10%。而煤化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，勢(shì)必會(huì)增加排污總量，因此如不加強(qiáng)其他行業(yè)的污染物削減，騰出總量空間，總量指標(biāo)就勢(shì)必成為淮南市煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展的最大瓶頸制約因素之一。

3.4 資金制約因素

把煤從不清潔的能源轉(zhuǎn)為清潔的化工原料，所經(jīng)過的流程長(zhǎng)、環(huán)節(jié)多、技術(shù)要求高、難度大，和石油化工及天然氣化工路線相比，投資過大，經(jīng)濟(jì)效益難以保證，成為目前影響煤化工發(fā)展的重要制約因素之一。煤化工為資本和技術(shù)密集型企業(yè)，大型煤化工耗資巨大，淮南煤化工企業(yè)由于各種原因在引進(jìn)資金方面一直不能適應(yīng)發(fā)展需求。

4 對(duì)未來發(fā)展的建議

4.1 資源方面

根據(jù)安徽省與中石化簽訂戰(zhàn)略合作協(xié)議，打造百萬噸烯烴和百萬噸乙二醇的生產(chǎn)基地，但是，中安煤化一體化項(xiàng)目配備的朱集西礦設(shè)計(jì)能力400萬噸/年，難以滿足園區(qū)項(xiàng)目的需求。建議淮南市政府與省政府協(xié)調(diào)，有償為園區(qū)項(xiàng)目配給煤炭資源，滿足項(xiàng)目發(fā)展需要。

4.2 技術(shù)方面

淮南煤具有高灰熔點(diǎn)、高灰發(fā)份等特點(diǎn)，煤氣化難度較大。中石化、安徽理工大學(xué)等單位在淮南煤氣化方面深入研究，并取得一定成效。

為了保證園區(qū)項(xiàng)目獲得更好的技術(shù)支持，建議淮南市政府在企業(yè)技術(shù)研發(fā)方面給予大力支持，支持園區(qū)企業(yè)建立科技創(chuàng)新平臺(tái)，加大與科研院所合作，就核心技術(shù)進(jìn)行深入研究，優(yōu)化工藝方案。

4.3 規(guī)劃方面

按照“高起點(diǎn)規(guī)劃、高品質(zhì)建設(shè)、高水平承接、高強(qiáng)度投入、高效率服務(wù)、高效益產(chǎn)出”的轉(zhuǎn)型發(fā)展理念。積極做好頂層設(shè)計(jì)是園區(qū)未來發(fā)展的前提與需要。

建議積極做好編制《安徽新型煤化工基地發(fā)展綱要》工作，科學(xué)制定園區(qū)總體發(fā)展規(guī)劃，完善基礎(chǔ)設(shè)施及環(huán)境保護(hù)等專項(xiàng)規(guī)劃，盡快形成總體規(guī)劃、專項(xiàng)規(guī)劃、控制性詳規(guī)相統(tǒng)一的園區(qū)建設(shè)規(guī)劃體系，力爭(zhēng)控制性詳規(guī)覆蓋率達(dá)到100%。為園區(qū)項(xiàng)目發(fā)展創(chuàng)造良好好的政策環(huán)境。

4.4 基礎(chǔ)設(shè)施方面

為打造淮南煤化工基地，實(shí)現(xiàn)基地融入北部新區(qū)，完善的基礎(chǔ)設(shè)施是必不可少的條件之一，隨著園區(qū)擴(kuò)容升級(jí)，原有的基礎(chǔ)規(guī)劃難以滿足基地未來發(fā)展要求。

建議市相關(guān)部門及產(chǎn)司在園區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面加大投資力度，加快建設(shè)步伐，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施高起點(diǎn)、高標(biāo)準(zhǔn)的建設(shè)目標(biāo)，積極打造一流的硬件環(huán)境。

4.5 物流方面

對(duì)外運(yùn)輸能力是園區(qū)未來發(fā)展的前提。目前，園區(qū)對(duì)外交通處于發(fā)展完善階段，考慮化工產(chǎn)品運(yùn)輸?shù)奶厥庑裕瑢?duì)外交通能力有待進(jìn)一步完善。建議市相關(guān)部門完善園區(qū)對(duì)外運(yùn)輸渠道、提升運(yùn)輸能力。

【參考文獻(xiàn)】

[1]陳元春，金小娟.我國(guó)煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r評(píng)述[J].煤炭工程，2009（5）：90-92.

煤化工主要工藝概述范文5

關(guān)鍵詞：煤制天然氣煤制氣工藝天然氣

中圖分類號(hào)：C35文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

煤制天然氣是指煤經(jīng)過氣化產(chǎn)生合成氣，再經(jīng)過凈化脫除、甲烷化轉(zhuǎn)化處理，生產(chǎn)富含甲烷的代用天然氣（SNG）。煤制天然氣的能源轉(zhuǎn)化效率較高，技術(shù)已基本成熟，是生產(chǎn)石油替代產(chǎn)品的有效途徑。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的繼續(xù)發(fā)展以及環(huán)保政策的逐漸強(qiáng)化，造成國(guó)內(nèi)天然氣消費(fèi)市場(chǎng)將持續(xù)擴(kuò)張。作為一種優(yōu)質(zhì)高效的燃料，它在越來越多的領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，多渠道、多方式地?cái)U(kuò)大天然氣資源供給，完善氣源結(jié)構(gòu)已成為優(yōu)化我國(guó)能源結(jié)構(gòu)的重要戰(zhàn)略之一。煤制天然氣作為液化石油氣和天然氣的替代和補(bǔ)充，既實(shí)現(xiàn)了利用相對(duì)豐富的煤炭資源生產(chǎn)清潔能源的新途徑，優(yōu)化了煤炭產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，又能提升我國(guó)能源利用率，符合國(guó)內(nèi)外煤炭加工利用的發(fā)展方向，對(duì)于緩解國(guó)內(nèi)天然氣短缺，保障我國(guó)能源安全具有重要意義。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，我國(guó)天然氣價(jià)格逐步上漲的趨勢(shì)是確定的，因此，煤制天然氣的成本優(yōu)勢(shì)將逐漸顯現(xiàn)，經(jīng)濟(jì)效益十分可觀，中國(guó)煤制天然氣行業(yè)發(fā)展前景廣闊。

1概述

我國(guó)煤制天然氣產(chǎn)業(yè)剛剛處于起步階段，但通過借鑒美國(guó)大平原氣化廠20多年的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)和國(guó)內(nèi)煤制氣公司不斷研究發(fā)展，煤制天然氣生產(chǎn)技術(shù)已趨成熟。關(guān)鍵技術(shù)中空分、氣化、變化、凈化等國(guó)內(nèi)具有成功的設(shè)計(jì)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。大型關(guān)鍵設(shè)備也具備國(guó)產(chǎn)化條件，只有甲烷化技術(shù)及極少關(guān)鍵設(shè)備需要進(jìn)口。［2］

煤制天然氣技術(shù)不難，工藝流程短，相對(duì)其他新興煤化工產(chǎn)業(yè)相比過程產(chǎn)生的廢水廢物相對(duì)較少產(chǎn)生的廢物也更易于處理，同時(shí)煤制天然氣還具有一氧化碳和氫氣合成甲烷率高以及廢熱能夠循環(huán)利用等優(yōu)點(diǎn)，因此，立足于國(guó)內(nèi)能源結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，以煤為原料，生產(chǎn)天然氣，作為L(zhǎng)PG和天然氣的代替和補(bǔ)充，對(duì)于緩解石油、天然氣短缺，保障我國(guó)能源安全具有重要意義。

2 煤制天然氣主要工藝：

在天然氣需求猛增的情況下，必須多途徑供給天然氣。大力發(fā)展煤制天然氣產(chǎn)業(yè)，力圖實(shí)現(xiàn)天然氣的自給自足，才能保障我國(guó)能源安全。目前國(guó)外主要煤制天然氣工廠有美國(guó)大平原工廠，年產(chǎn)16億Nm3天然氣，采用褐煤為原料的魯奇爐氣化技術(shù)。我國(guó)正大規(guī)模發(fā)展煤制氣產(chǎn)業(yè)，煤制氣技術(shù)不斷趨于成熟，產(chǎn)業(yè)發(fā)展蓄勢(shì)待發(fā)［3］。

下面是煤制天然氣裝置的基本特點(diǎn)：（以內(nèi)蒙古某大型裝置為例）

主要工藝技術(shù)采用：

碎煤加壓氣化

粗煤氣耐油耐硫變換、冷卻

低溫甲醇洗凈化

Claus―Scot硫回收工藝

甲烷化

廢水綜合利用、殘液焚燒工藝

空分工藝

（1）采用世界上城市的煤氣化技術(shù)――碎煤加壓氣化技術(shù)。主要是根據(jù)該項(xiàng)目采用錫林浩特高水分褐煤、收到基水分34.1%，低位熱值14.4Mj/kg煤（ar）,灰熔點(diǎn)1200-1250℃。煤氣化的主要產(chǎn)品及用途為制造富含CH4粗煤氣，能夠有大規(guī)模工業(yè)化成熟業(yè)績(jī)，降低后續(xù)凈化、甲烷化處理量，減少消耗、投資等。

碎煤加壓氣化爐體采用雙層夾套式外殼，夾套采用鍋爐水冷卻，產(chǎn)生中壓蒸汽。煤在氣化爐過程，可分為五個(gè)區(qū)：灰區(qū)、燃燒區(qū)、氣化區(qū)、干餾區(qū)、干燥和預(yù)熱區(qū)。產(chǎn)出的粗煤氣中以CO、H2、CH4、H20和C2O為主要組分。還包括CnHm(碳?xì)浠衔?、N2、硫化物(H2S)、焦油、油、石腦油、酚和氨等眾多氣體雜質(zhì)。

（2）采用鈷鉬耐硫變換催化劑，通過變換裝置在催化劑作用下，粗煤氣中的水蒸汽與CO反應(yīng)生成氫和二氧化碳：CO+H2O=H2+CO2+Q；調(diào)節(jié)甲烷化入口的氫碳比，通過部分變化，為后工序提供合格的氣體，如項(xiàng)目要求為甲烷化入口提供H/C=3±0.05的氣體。同時(shí)回收變換反應(yīng)熱，最后將煤氣冷卻至40℃送入低溫甲醇洗裝置。

（3）凈化過程采用低溫甲醇洗脫硫脫碳，技術(shù)水平先進(jìn)，具有吸收率高，能耗較低，凈化度高、溶劑熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性好、溶液粘度小等的特點(diǎn)。有效去除有害雜質(zhì)（如H2S、COS）和不需要的物質(zhì)（如CO2）。另外碎煤加壓氣化壓力較高，氣體中CO2、H2S分壓相對(duì)較高，所以本身就有利于發(fā)揮低溫甲醇洗物理吸收的特性。采用離心壓縮機(jī)為氨循環(huán)提供動(dòng)力，利用氨的相變（液氨―氣氨）吸熱效應(yīng)，為低溫甲醇洗提供冷量。

（4）采用英國(guó)戴維甲烷化工藝，轉(zhuǎn)化率高，副產(chǎn)過熱蒸汽，能力利用率高，冷卻水消耗低。催化劑壽命長(zhǎng)，在250℃~700℃內(nèi)都具有很高且穩(wěn)定的活性，并經(jīng)過了工業(yè)化驗(yàn)證，在美國(guó)大平原等公司得到良好應(yīng)用。

（5）空分裝置由杭氧制造，單套空分裝置制氧能量48000Nm3/h,制氮能力80000Nm3/h。由于處理量大，采用離心式壓縮機(jī)壓縮空氣，蒸汽透平驅(qū)動(dòng)，汽輪機(jī)選用全凝式。

（6）全裝置各部分的余熱都得到充分回收。脫鹽水、鍋爐給水和產(chǎn)生蒸汽，副產(chǎn)蒸汽分級(jí)得到利益，整個(gè)系統(tǒng)能量利用率高。［4］

3總結(jié)

近年來，在國(guó)內(nèi)煤炭庫(kù)存積壓、價(jià)格下跌和天然氣供求擴(kuò)大、價(jià)格上漲的市場(chǎng)環(huán)境下，在重點(diǎn)區(qū)域霧霾治理和煤炭產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的政策導(dǎo)向下，各地“煤改氣”快速推進(jìn)。但也應(yīng)該清醒的認(rèn)識(shí)到在煤制天然氣的過程中帶來的一系列新的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)及對(duì)煤炭的依賴程度的加重。煤炭行業(yè)和煤制氣企業(yè)如何實(shí)現(xiàn)持續(xù)健康發(fā)展，只有在煤制天然氣發(fā)展的道路上不斷探索，才能真正做到“潔凈煤”戰(zhàn)略實(shí)施的可行性［5］。

參考文獻(xiàn)：

（1）2009-2012年煤制天然氣行業(yè)項(xiàng)目投資及競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)發(fā)展分析報(bào)告

（2）李安學(xué)，煤制天然氣發(fā)展現(xiàn)狀與前景分析

（3）王京，淺析煤化工廢水處理工藝，廣西輕工業(yè)，2009年11期

煤化工主要工藝概述范文6

關(guān)鍵詞：納濾膜；化工廢水；廢水處理

中圖分類號(hào)：X703文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

一、膜過濾技術(shù)與納濾分離特點(diǎn)

膜過濾技術(shù)是一種高效、低能耗和易操作的液體分離技術(shù),同傳統(tǒng)的水處理方法相比具有處理效果好、可實(shí)現(xiàn)廢水的循環(huán)利用和對(duì)有用物質(zhì)回收等優(yōu)點(diǎn)。膜技術(shù)一般包括微濾、超濾、納濾和反滲透,其中納濾(nanofiltration,NF)是目前國(guó)內(nèi)外膜分離領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一。它是一種介于反滲透與超濾之間的一種壓力驅(qū)動(dòng)型膜分離技術(shù),由于其自身獨(dú)特的性能使它在許多領(lǐng)域具有其它膜技術(shù)無法替代的地位,在工業(yè)廢水處理中得到了廣泛的應(yīng)用,并顯示出了廣闊的發(fā)展前景。

納濾技術(shù)在化工廢水處理方面有以下特點(diǎn):①納濾膜的孔徑接近于1nm,截留相對(duì)分子量在150—1000之間,適宜于分離相對(duì)分子量在150以上、分子大小約為1nm的溶解組分。②操作壓力低,一般在0.3—1.0MPa之間。由于操作壓力較低,對(duì)設(shè)備要求較低。因此,基建費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用低,便于運(yùn)行管理。③對(duì)物質(zhì)的分離具有選擇性。這一方面是由于其孔徑范圍較窄,另一方面是由于膜表面或膜材料中常帶有荷電基團(tuán),這些基團(tuán)通過靜電作用可產(chǎn)生Donnan效應(yīng),從而實(shí)現(xiàn)不同價(jià)態(tài)離子的分離,故有時(shí)納濾也被稱為“選擇性反滲透”(SelectiveRO)。大部分納濾膜帶有電荷,因此它可用于對(duì)有機(jī)物和無機(jī)物及帶不同電荷的粒子的分離。④納濾的分離原理主要基于篩分效應(yīng)和電荷效應(yīng),在處理過程中不需添加化學(xué)試劑,也不引起二次污染。⑤可分離回收有用物質(zhì),實(shí)現(xiàn)工業(yè)廢水的資源化和回用,進(jìn)一步降低處理成本。

二、電鍍廢水的納濾膜處理技術(shù)

電鍍廢水中存在多種致癌、致畸、致突變或劇毒物質(zhì)，如重金屬離子或氰化物等，對(duì)環(huán)境與人類危害極大，必須加以嚴(yán)格治理，人們開發(fā)了許多工藝和方法用于處理電鍍廢水，主要有：化學(xué)沉淀、吸附、生物、電解、離子交換和膜分離等．膜分離、離子交換或其結(jié)合工藝在電鍍廢水的處理應(yīng)用中，通常可以實(shí)現(xiàn)在線回收，并且回用水的水質(zhì)較高。然而，由于生產(chǎn)規(guī)模、鍍件基材、鍍層材料、電鍍工藝、管理控制水平以及電鍍場(chǎng)建設(shè)歷史等諸多較為復(fù)雜的原因，許多現(xiàn)有電鍍企業(yè)或電鍍生產(chǎn)線上實(shí)行完全意義上的全循環(huán)(電鍍金屬和水)仍然是難以實(shí)現(xiàn)的。因此，研究開發(fā)適合于末端處理電鍍廢水的工藝技

術(shù)，最大程度地處理、回用水資源，實(shí)現(xiàn)廢水的零排放或微量排放仍然具有實(shí)際意義。

交互平衡式膜分離--化學(xué)沉淀工藝(IBMS—CP)是將納濾系統(tǒng)嵌入化學(xué)沉淀過程中，并使化學(xué)沉淀和膜過程交互循環(huán)并達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡的工藝過程(圖1)如圖1所示，

圖1

在IBMS—CP工藝中，經(jīng)化學(xué)沉淀處理的廢水，經(jīng)過多級(jí)沉降池去除沉淀后與含有重金屬的廢水在綜合調(diào)節(jié)池中混合，再進(jìn)入膜分離單元進(jìn)行濃縮分離．視回用水質(zhì)的要求，膜分離單元的透過液，或直接回用，或經(jīng)進(jìn)一步處理而回用。而濃縮液則回到化學(xué)沉淀單元進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)處理過程。一般此處的膜分離單元采用納濾系統(tǒng)，其原因在于：納濾可以較好地截留濃縮二價(jià)和高價(jià)重金屬離子，同時(shí)使一價(jià)鹽進(jìn)入透過液，從而避免一價(jià)鹽在IBMS—CP循環(huán)過程中的積累，由于納濾膜對(duì)一價(jià)鹽的透過率將隨其濃度上升而增大，因此，在IBMS—CP工藝中，進(jìn)入和透出IBMS—CP系統(tǒng)的一價(jià)鹽將在其到達(dá)某濃度時(shí)自動(dòng)達(dá)成動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，從而使一價(jià)鹽在表觀上“穿過”IBMS—CP循環(huán)。同時(shí)，該過程的產(chǎn)水被“軟化”，這是lBMS—CP工藝的特點(diǎn)，也是其能夠運(yùn)行的關(guān)鍵。另外，由于納濾過程提高了多價(jià)離子的濃度并大幅減少了廢水總量，因此將使化學(xué)沉淀設(shè)備的容量顯著減小且反應(yīng)沉淀過程更迅速、完全，IBMS-CP工藝是一個(gè)使得化學(xué)沉淀和膜過程有機(jī)結(jié)合且相互促進(jìn)、強(qiáng)化的過程。

三、膜分離技術(shù)在石油化工廢水處理方面的應(yīng)用  

石油工業(yè)廢水主要包括石油開采和煉制過程中產(chǎn)生的含各種無機(jī)鹽和有機(jī)物的廢水，其成分復(fù)雜，處理難度大，一般方法難以取得理想的處理效果。膜技術(shù)可有效處理廢水及回收有用物質(zhì)。含酚的石油工業(yè)廢水毒性很大，必須脫除后才能排放，若采用納濾技術(shù)，不僅酚的脫除率可達(dá)95%以上，且在較低壓力下就能高效地將廢水中的鎳、汞等重金屬高價(jià)離子脫除，其費(fèi)用比反滲透等方法低得多。Ohya等成功地制備出一種聚酰亞胺納濾膜，該納濾膜具有高通量并耐高壓、高溫及耐有機(jī)溶劑的特點(diǎn)，截留相對(duì)分子質(zhì)量為170～400，能有效地分離汽油和煤油。張?jiān)Ｇ涞妊兄瞥鼍垌?A10，復(fù)合膜超濾技術(shù)，并用該復(fù)合膜對(duì)華北油田北大站外排水砂濾后水樣進(jìn)行了超濾處理，原水油的質(zhì)量濃度為640mg／L，處理后油質(zhì)量濃度小于0.5mg／L，完全符合回注水的要求，截留率皆在99%以上，復(fù)合膜運(yùn)行一定時(shí)間后，清洗后水通量恢復(fù)率較高。李發(fā)永等在國(guó)內(nèi)最早采用膜技術(shù)處理采油污水，先用外管式聚砜(Ps)超濾膜處理采油污水；然后采用磺化聚砜(SPS)平板式和外管式超濾膜再次處理含油污水，結(jié)果表明SPS膜通量隨磺化度的增加而提高，且優(yōu)于Ps膜，透過液基本達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)及低滲透油田注水標(biāo)準(zhǔn)。 

四、含鹽煤化工廢水處理

目前，煤化工行業(yè)含鹽廢水處理工藝路線多采用（預(yù)處理+雙膜法）兩段式（即超濾-反滲透）處理工藝。

預(yù)處理一般為絮凝沉淀和過濾工藝。主要去除廢水中的SS，為后續(xù)雙膜處理創(chuàng)造條件。雙膜法作為循環(huán)排污水和化學(xué)水站排水的脫鹽主體工藝已在石化、電廠、化工等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，技術(shù)比較成熟。但需要注意的是，反滲透膜作為一種高分子膜，應(yīng)嚴(yán)格控制進(jìn)水COD含量。經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明：如COD濃度超過60mg／L長(zhǎng)期運(yùn)行，會(huì)積累某些難以沖洗的污垢，造成膜性能下降，影響正常運(yùn)行。此外，也應(yīng)嚴(yán)格控制BOD和氨氮濃度。BOD和氨氮濃度偏高容易造成微生物在膜上的滋生。根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)含鹽廢水COD和氨氮的進(jìn)水質(zhì)量濃度超過80mg／L和15mg／L時(shí)，建議在預(yù)處理之前增加生化處理段，進(jìn)一步去除氨氮和COD，為后續(xù)膜處理創(chuàng)造良好的條件。考慮BAF工藝適合處理微污染廢水并能有效去除氨氮、鐵、錳等污染物，生化處理可采用BAF工藝。

反滲透膜在水通量、脫鹽率、脫除有機(jī)物和抗生物降解方面表現(xiàn)出極高的性能。一般，反滲透裝置的系統(tǒng)脫鹽率≥98%，水的回收率≥75%。由于煤化工含鹽廢水水質(zhì)相對(duì)較差，反滲透系統(tǒng)水的回收率多在60%～65%之間，回收率取值過高將會(huì)大大降低反滲透膜的使用壽命，提高處理成本。反滲透系統(tǒng)還將產(chǎn)生35%左右的濃鹽水。濃鹽水的TDS濃度一般在10000mg／L左右，需進(jìn)入濃鹽水處理系統(tǒng)進(jìn)一步處理。

結(jié)束語(yǔ)

從處理工藝上來講，膜工藝應(yīng)用于水處理技術(shù)中，具有極大的優(yōu)勢(shì)。與傳統(tǒng)水處理相比，膜工藝的應(yīng)用，能更有效地去除水中的無機(jī)物、有機(jī)物和各種微生物，極大地提高出水水質(zhì)。膜的性質(zhì)和膜工藝的應(yīng)用也存在著一定的局限性，因此通常將膜工藝和傳統(tǒng)工藝結(jié)合，或者把兩種或兩種以上的膜工藝結(jié)合起來，來解決膜在水處理中存在的問題。膜污染的問題更是阻礙膜技術(shù)推廣應(yīng)用的關(guān)鍵之一。但隨著膜技術(shù)的不斷發(fā)展，膜污染的問題將會(huì)進(jìn)一步得到解決，從而膜的使用可靠性也會(huì)不斷地提高。

參考文獻(xiàn)