论文部分内容阅读
摘 要:据悉,全球石油储量仅够使用40年,在未来的很长一段时间内将少油甚至无油可用。这就要求我们找到适当的替代品来取代石油的作用,而我国煤储量较丰富,这就使煤成为了选择对象,煤化工技术也将快速的发展起来。
关键词:煤 化工 能源 发展
我国快速的经济发展在很大程度上依赖于能源,虽然我国的石油储量较丰富,但是为部分周边国家所窥视,甚至是公然盗取,我国石油开采技术也稍显落后,不能快速的进行深海开采,这就使我国的石油面临紧缺的危险。日益上涨的油价便是最好的佐证。如果不能找到适当的能源替代品,我国的经济发展势必深受影响。能替代石油的能源在目前来看只有两种:煤和可燃冰。可燃冰的储量是不存在争议性的,然而可燃冰在现阶段还处于试验阶段,开采技术尚未解决,使用技术的研究更是没有开展,可见可燃冰只能作为未来的主要能源,短期内没法替代石油。而我国是煤储量相对于石油储量丰富,开采技术和使用技术都比较发达,可以作为主要能源从石油到可燃冰的中间替代品。
我国既是煤炭资源的生产大国也是煤炭资源的消耗大国,对于煤炭资源的合理、高效、经济的利用具有很重大的现实意义和战略意义。煤化工是以煤为基本原理,经焦化、气化、液化以及化学合成等技术将煤转化为气体或者液体以及其他化学生产的过程。未来我国的煤化工将向煤新型材料和煤制油和煤制天然气等新型清洁能源方面发展。
一、煤化工技术的现状
世界进入能源紧缺时代后,各国竞相加快提高能源利用率。由于储量等原因,对煤化工技术的研究已经成为了主要研究方向,煤化工技术主要指以下几个方面:
1.煤液化
煤炭液化技术包括煤炭的直接液化和间接液化。对于煤炭的液化技术,我国尚处于初级阶段,但是其液化产品丰富,市场潜力巨大,煤化工技术的一个重要发展方向。直接液化法是指在一定温度压强条件下,直接从液化煤中提前液态产品的技术。我国煤炭阶级液化产业已经得到了突破性发展,相关单位已经开始建设投产。煤间接液化法是指先在一定条件下对煤气化生产合成气,然后在一定温度压强和相应的催化剂作用下将合成气转化为其他液态产品。这项技术相较于直接液化法稍显落后。但是其发展空间仍然宽广。我国也将加快煤的直接液化法和间接液化法的研究步伐,使煤的液化技术趋于成熟。
2.煤焦化
煤焦化技术相对于其他技术更加成熟,其主要研究方向是从煤中提取冶金用的焦炭以及其他化学化工产品。煤炭焦化技术是在隔绝空气的条件下,在焦炉中对炼焦煤进行加热,生产焦炭、干馏煤气、煤焦油以及其他化学化工产品的技术。煤焦化技术在化学化工中占有重要比重,如干馏煤是生产甲醇、合成氨的主要原料;焦炭用于高炉炼铁、机械铸造、电石生产、价格铁合金以及高新科技方面。为解决焦炭和干馏煤供应紧张的问题,煤焦化技术正在朝着大面积、全方位、高效益方向发展。干法熄焦技术、煤气脱硫技术、煤焦化废水处理等技术将被大力推广。一大批的煤焦化工程已经开始投资建设。
3.煤气化
煤气化技术是对煤炭深度转化的技术,在煤化工技术中占有重要比重,也是衡量一国煤化工技术的重要标准。煤气化的主要几种方式有以下几种:
3.1 shell煤气化
Shell煤气化技术于20世纪70年代,属于气流床技术,工艺流程包括原料煤的预处理、煤的加压和投料、煤的气化、除尘脱硫等。该技术具有适应性强,对原料要求低,适用于大型化生产等优点。但是shell煤气化法装置建设周期长,煤转化率较低等缺点也是不容忽视的,目前我国只有部分煤气化工厂采用此技术。
3.2 两段式干煤粉加压气化
西安热工研究院早在1994年就开始对干煤粉气流床气化技术精心研究,在相关单位和部门的支持下,西安热工研究院于1997年建成了我国第一套干煤粉加压气化试验装置并进行了试验研究。在此研究基础之上,西安热工研究院提出了两段式干煤粉加压气化工艺,在我国科技部“十五”863计划的支持下完成了研究,并通过国家科技部的验收。两段式干煤粉加压气化技术是具有自主知识产权的加压气流床气化技术,其在国内的应用不受国际的干扰,应用前景广阔。
3.3 高灰熔点(粉)煤加压气化
目前,全国绝大部分小化肥和化工企业仍在采用固定床气化炉,其技术深受原料的限制,企业的效益也受到较大影响。采用灰熔聚循环流床粉煤气化技术能很好的解决原料和运输费用的问题,能在中小企业中大力推广。灰熔聚流化床粉煤技术具有煤种适用性广,操作溫度适中,操作稳定,工艺流程简单等优点。
此外还有航天炉煤气化、恩德炉煤气化、多元料浆煤气化等煤气化技术。
二、合成甲醇技术
煤制甲醇是在煤气化的基础之上进行的,通过煤气化得到CO、H2为主的合成气,在一定的稳定、压强以及催化剂的作用下合成甲醇。甲醇在化学化工技术方面也占有重要地位,在国外主要利用天然气为原料制作甲醇,考虑到我国的资源问题,我国主要采用煤为原料制作甲醇。目前,煤制甲醇技术在我国技术较成熟,正向大规模和高效率方向发展。未来的研究将使煤制甲醇技术更趋环保、高效。
三、煤化工技术的意义
由于煤是固体燃料,它与空气接触比液体和气体少,容易产生CO等有毒气体,不利于煤的充分利用,另外,由于煤中含义部分硫、硝等元素,这部分元素与空气的反应所生成的气体大都有毒,对环境有很强的破坏性。对煤化工的研究能提高煤的利用率,降低对环境的破坏,同时也能利用煤中的硫硝等化学元素,做到煤资源的充分利用。使煤成为清洁、高效的能源。对煤化工产品的发展也能更低成本地生产化学化工原料,进而推动经济发展。
四、煤化工的发展趋势
煤化工以及有近百年的发展历史了,由上世纪的炼焦技术到本世纪的液化技术与气化技术,煤化工技术由简入难,由单一到复杂。煤化工技术紧随世界是经济发展而发展,推动着世界经济的进步。在未来一段时间内,煤化工技术主要集中在以下几个方面:(1)继续开发煤炭洁净气化技术,为煤炭化工发展提供基础原料,煤化工技术在现代煤化工技术中占有核心地位,世界各国也将主要研究煤气化技术;(2)能源安全与环境保护将成为影响煤化工产业的重点。随着世界各国环境问题的日益严重,世界对经济发展中影响环境的因素也将重点关注,煤化工技术对环境的影响尤为大,社会将重点关注煤化工产业在环境中的影响。(3)煤化工将向以煤化学为产业链的化工产业深度发展。新世纪由于石油的枯竭,煤势必将取得石油在化学方面的地位。
五、总结
煤化工产业在我国经济发展中占有重要比重,在我国建设社会主义和谐社会,坚持科学发展观的口号下,煤化工将进行一次新的蜕变。将在我国的经济发展中起到更重要的作用。煤化工将朝着效益、环保方向发展。
参考文献
[1]汪家铭.shell煤化气技术在我国的应用及前景展望.《氮肥技术》.2009年第02期
[2]魏红珍 向艳红. 我国煤化工技术的现状及发展趋势.《新疆化工》.2011年第03期
[3]陈增光,毕红彬.发展煤化工的意义.《河北化工》.2008年第04期
关键词:煤 化工 能源 发展
我国快速的经济发展在很大程度上依赖于能源,虽然我国的石油储量较丰富,但是为部分周边国家所窥视,甚至是公然盗取,我国石油开采技术也稍显落后,不能快速的进行深海开采,这就使我国的石油面临紧缺的危险。日益上涨的油价便是最好的佐证。如果不能找到适当的能源替代品,我国的经济发展势必深受影响。能替代石油的能源在目前来看只有两种:煤和可燃冰。可燃冰的储量是不存在争议性的,然而可燃冰在现阶段还处于试验阶段,开采技术尚未解决,使用技术的研究更是没有开展,可见可燃冰只能作为未来的主要能源,短期内没法替代石油。而我国是煤储量相对于石油储量丰富,开采技术和使用技术都比较发达,可以作为主要能源从石油到可燃冰的中间替代品。
我国既是煤炭资源的生产大国也是煤炭资源的消耗大国,对于煤炭资源的合理、高效、经济的利用具有很重大的现实意义和战略意义。煤化工是以煤为基本原理,经焦化、气化、液化以及化学合成等技术将煤转化为气体或者液体以及其他化学生产的过程。未来我国的煤化工将向煤新型材料和煤制油和煤制天然气等新型清洁能源方面发展。
一、煤化工技术的现状
世界进入能源紧缺时代后,各国竞相加快提高能源利用率。由于储量等原因,对煤化工技术的研究已经成为了主要研究方向,煤化工技术主要指以下几个方面:
1.煤液化
煤炭液化技术包括煤炭的直接液化和间接液化。对于煤炭的液化技术,我国尚处于初级阶段,但是其液化产品丰富,市场潜力巨大,煤化工技术的一个重要发展方向。直接液化法是指在一定温度压强条件下,直接从液化煤中提前液态产品的技术。我国煤炭阶级液化产业已经得到了突破性发展,相关单位已经开始建设投产。煤间接液化法是指先在一定条件下对煤气化生产合成气,然后在一定温度压强和相应的催化剂作用下将合成气转化为其他液态产品。这项技术相较于直接液化法稍显落后。但是其发展空间仍然宽广。我国也将加快煤的直接液化法和间接液化法的研究步伐,使煤的液化技术趋于成熟。
2.煤焦化
煤焦化技术相对于其他技术更加成熟,其主要研究方向是从煤中提取冶金用的焦炭以及其他化学化工产品。煤炭焦化技术是在隔绝空气的条件下,在焦炉中对炼焦煤进行加热,生产焦炭、干馏煤气、煤焦油以及其他化学化工产品的技术。煤焦化技术在化学化工中占有重要比重,如干馏煤是生产甲醇、合成氨的主要原料;焦炭用于高炉炼铁、机械铸造、电石生产、价格铁合金以及高新科技方面。为解决焦炭和干馏煤供应紧张的问题,煤焦化技术正在朝着大面积、全方位、高效益方向发展。干法熄焦技术、煤气脱硫技术、煤焦化废水处理等技术将被大力推广。一大批的煤焦化工程已经开始投资建设。
3.煤气化
煤气化技术是对煤炭深度转化的技术,在煤化工技术中占有重要比重,也是衡量一国煤化工技术的重要标准。煤气化的主要几种方式有以下几种:
3.1 shell煤气化
Shell煤气化技术于20世纪70年代,属于气流床技术,工艺流程包括原料煤的预处理、煤的加压和投料、煤的气化、除尘脱硫等。该技术具有适应性强,对原料要求低,适用于大型化生产等优点。但是shell煤气化法装置建设周期长,煤转化率较低等缺点也是不容忽视的,目前我国只有部分煤气化工厂采用此技术。
3.2 两段式干煤粉加压气化
西安热工研究院早在1994年就开始对干煤粉气流床气化技术精心研究,在相关单位和部门的支持下,西安热工研究院于1997年建成了我国第一套干煤粉加压气化试验装置并进行了试验研究。在此研究基础之上,西安热工研究院提出了两段式干煤粉加压气化工艺,在我国科技部“十五”863计划的支持下完成了研究,并通过国家科技部的验收。两段式干煤粉加压气化技术是具有自主知识产权的加压气流床气化技术,其在国内的应用不受国际的干扰,应用前景广阔。
3.3 高灰熔点(粉)煤加压气化
目前,全国绝大部分小化肥和化工企业仍在采用固定床气化炉,其技术深受原料的限制,企业的效益也受到较大影响。采用灰熔聚循环流床粉煤气化技术能很好的解决原料和运输费用的问题,能在中小企业中大力推广。灰熔聚流化床粉煤技术具有煤种适用性广,操作溫度适中,操作稳定,工艺流程简单等优点。
此外还有航天炉煤气化、恩德炉煤气化、多元料浆煤气化等煤气化技术。
二、合成甲醇技术
煤制甲醇是在煤气化的基础之上进行的,通过煤气化得到CO、H2为主的合成气,在一定的稳定、压强以及催化剂的作用下合成甲醇。甲醇在化学化工技术方面也占有重要地位,在国外主要利用天然气为原料制作甲醇,考虑到我国的资源问题,我国主要采用煤为原料制作甲醇。目前,煤制甲醇技术在我国技术较成熟,正向大规模和高效率方向发展。未来的研究将使煤制甲醇技术更趋环保、高效。
三、煤化工技术的意义
由于煤是固体燃料,它与空气接触比液体和气体少,容易产生CO等有毒气体,不利于煤的充分利用,另外,由于煤中含义部分硫、硝等元素,这部分元素与空气的反应所生成的气体大都有毒,对环境有很强的破坏性。对煤化工的研究能提高煤的利用率,降低对环境的破坏,同时也能利用煤中的硫硝等化学元素,做到煤资源的充分利用。使煤成为清洁、高效的能源。对煤化工产品的发展也能更低成本地生产化学化工原料,进而推动经济发展。
四、煤化工的发展趋势
煤化工以及有近百年的发展历史了,由上世纪的炼焦技术到本世纪的液化技术与气化技术,煤化工技术由简入难,由单一到复杂。煤化工技术紧随世界是经济发展而发展,推动着世界经济的进步。在未来一段时间内,煤化工技术主要集中在以下几个方面:(1)继续开发煤炭洁净气化技术,为煤炭化工发展提供基础原料,煤化工技术在现代煤化工技术中占有核心地位,世界各国也将主要研究煤气化技术;(2)能源安全与环境保护将成为影响煤化工产业的重点。随着世界各国环境问题的日益严重,世界对经济发展中影响环境的因素也将重点关注,煤化工技术对环境的影响尤为大,社会将重点关注煤化工产业在环境中的影响。(3)煤化工将向以煤化学为产业链的化工产业深度发展。新世纪由于石油的枯竭,煤势必将取得石油在化学方面的地位。
五、总结
煤化工产业在我国经济发展中占有重要比重,在我国建设社会主义和谐社会,坚持科学发展观的口号下,煤化工将进行一次新的蜕变。将在我国的经济发展中起到更重要的作用。煤化工将朝着效益、环保方向发展。
参考文献
[1]汪家铭.shell煤化气技术在我国的应用及前景展望.《氮肥技术》.2009年第02期
[2]魏红珍 向艳红. 我国煤化工技术的现状及发展趋势.《新疆化工》.2011年第03期
[3]陈增光,毕红彬.发展煤化工的意义.《河北化工》.2008年第04期