煤化工技术方向及发展现状

广东化工 2013年第8期· 70 · 第40卷总第250期煤化工技术方向及发展现状纪鹏(陕西煤化能源有限公司，陕西咸阳713600)[摘要]我国的煤化工技术主要有煤炭焦化、煤气合成技术、煤炭液化、多联产技术等。

煤化工技术的发展呈现能源转化为主、规模型和技术商品化等特点。

煤化工技术的发展趋势是煤炭的液化、气化、焦化等。

以获得洁净能源为主要目的的煤炭液化、煤基代用液体燃料、煤气化发电等新型煤化工能源技术将越来越引起关注，并将成为新型煤化工产业化发展的主要方向。

[关键词]煤化工；技术；现状；方向[中图分类号]TQ [文献标识码]A [文章编号]1007-1865(2013)08-0070-02Direction and Development of the Coal Chemical Technology Status QuoJi Peng(Shaanxi Carbonification Energy Co., Ltd., Changwu 713600, China)Abstract: China's coal chemical technology mainly coking coal, gas synthesis technology, coal liquefaction, polygeneration technology. Development of coal chemical technology presents the main energy conversion, the characteristics of the type of scale and technology commercialization. Coal chemical technology trends of coal liquefaction, gasification, coking. Access to clean energy for the main purpose of the new coal chemical coal liquefaction, coal-based alternative liquid fuels, coal gasification power generation energy technologies will increasingly cause for concern, and will be the main direction of the development of new coal chemical industry.Keywords: direction of coal chemical industry；technology；present煤化工技术是指以产出新的能源和产品为主的煤化学加工转化技术，以洁净煤技术为基础，主要包括煤的焦化、气化和液化。

随着社会经济的不断发展，以获得洁净能源为主要目的的煤炭液化、煤基代用液体燃料、煤气化发电等煤化工或煤化工能源技术也越来越引起关注，并将成为新型煤化工产业化发展的主要方向。

1 我国煤化工技术发展状况焦化工业是发展最成熟，最具代表性的煤化工产业，也是冶金工业、高炉炼铁、机械工业铸造最主要的辅助产业。

我国煤气净化技术已达世界先进水平，干熄焦、地面烟尘处理站、污水处理等已进入实用化阶段，焦炭质量显著提高，其主要化工产品的精制技术已达到或接近世界先进水平。

煤气化是煤化工产业化发展最重要的单元技术，广泛应用于化工、冶金、机械、建材等工业行业和生产城市煤气的企业。

合成技术主要包括以煤为原料采用煤气化合成氨技术、煤炭间接液化技术等。

通过对煤加热、加压氢化直接获得液体产品的工艺被称为煤的直接液化。

我国目前已经开发了高活性的煤液化催化剂，完成了将煤的液化粗油加工成合格的汽油、柴油和航空煤油的试验。

煤气化联合循环发电是以煤气化为龙头的联合循环发电系统，该技术系统将先进煤气化与发电技术嫁接，以实现煤电技术的高效低污染和大型化其发电净效率可达43 %~45 %，污染物排放量和耗水量仅为常规燃煤电站的1/10和1/3~1/2。

多联产是将能源转化与化工产品合成相结合的技术体系，目的是实现污染物低排放或无排放，实现资源综合利用和能源有效利用。

原来单独生产的系统在重新组合中可能被简化，通过不同工艺的互补而提高总体效率，最终使产品成本降低。

2 我国煤化工技术的特点目前，世界已进入能源和化工原料多元化的时代，以煤炭为原料生产化学品和通过转化生成高效洁净能源(电力、燃料油等)的技术将与石油和天然气化工形成并列竞争的趋势，煤化工在各成熟单项技术的支撑下，面临新的发展机遇我国煤化工产业的发展将以发挥资源优势为基础，以优化能源结构为方向，通过洁净、高效的途径，为国民经济发展和社会进步提供优质能源保障，其发展具有以下主要特点：(1)转化型。

在发展传统的产品型煤化工(炼焦、合成氨)同时，将以市场为导向，发展以能源转化型为主的煤化工产业，建设能源转化型和产品联产型的综合煤化工厂，如煤炭液化、煤气化、合成燃料与化工产品或电力热力联产等。

(2)规模型。

采用先进技术以全球经济一体化为背景，培育世界级煤化工大型企业，建立具有国际竞争能力的大型工厂，如百万吨级产品的大型煤化工厂，采用国内外先进技术和现代装备，清洁生产和提供清洁产品，如现代液化工程先进的合成反应工程等。

(3)技术型。

在新的煤化工产业发展中，企业将成为新技术发展的主体，企业投资开发先进技术用于技术更新和技术进步，同时注重新技术在国内外市场上的商品化。

3 煤化工技术的发展方向3.1 煤炭液化煤炭液化将成为新型煤化工产业的重要方向。

石油资源匮乏和国内石油供应不足已成为我国能源发展的一个严峻现实，依据煤质和其他综合条件，发展煤直接液化和间接液化，已成为国内煤炭企业和产煤地区关注的热点，煤炭液化作为煤炭化学转化的高技术，其产业化将经历一个较长时期的发展，需要推动解决的问题有：结合资源经济等条件，研究煤炭液化的技术发展规划和未来产业格局；结合引进先进技术，配套完善提高工业化整体成套技术和装备，在近期完成工程示范，同时开发具有自主知识产权的工艺和关键装备；完善商业化工厂建设的投融资机制，拓宽国内外投融资渠道；研究、制定发展煤炭液化的政策体制；由国家、企业、科研等共同出资，建立国家级煤炭液化科研和工程技术开发基地，培育专业队伍。

3.2 气化煤炭气化在煤化工产业中占有重要地位，开发先进煤气化技术对煤炭行业发展煤化工有重要意义。

目前，国家有关部门正在开发具有自主知识产权的煤气化技术，如多喷嘴水煤浆气化、干煤粉气流床气化等，国内引进技术的项目也在进行，煤炭企业发展煤气化技术需要在总结国内外先进技术的基础上，结合煤种、煤质特点，通过技术研究，开发或采用适宜的工艺和炉型，如加压固定床气化和液态排渣气化等。

以往煤炭气化技术的发展以化工行业为主，煤炭行业在研究开发、工程实施人员等方面都较薄弱，需要加快综合力量的提高。

3.3 焦化发达国家炼焦工业的收缩以及中国国内取消土焦，淘汰小型落后炼焦工艺都为发展先进大型焦化工业提供了新的机会。

低灰、低硫优质焦炭在国内外市场均有很大的发展空间，煤炭行业具有原料运输等优势，特别是拥有优质炼焦煤资源的企业或产煤地区，如山西黑龙江七台河等地区，具有发展较大规模，生产优质或特色冶金焦、铸造焦的条件，可以抓住当前机遇，高起点、高水平地推动焦化工业的发展另外，国内发展煤气化合成化工产品或替代液体燃料的势头很旺，如合成甲醇或进一步加工下游产品(醋酸、醋酐等)，合成二甲醚(一步法合成二甲醚技术正在开发中)煤炭企业发展煤气化合成具有原料煤价格较低，有实施大规模工业化的实力等优势，但同时也需要充分注重国内外市场需求容量、产品应用的社会投入、单元技术的工业化成熟度以及与石油、天然气化工的竞争能[收稿日期] 2013-03-10[作者简介] 纪鹏(1974-)，男，陕西彬县人，大专，主要研究方向为煤化工。

2013年第8期广东化工第40卷总第250期 · 71 ·力等因素，应把产品目标尽量立足于国内市场短缺、替代进口上。

发展多联产系统，原料方面可考虑将煤、煤层气、伴生矿物加工相结合，工艺方面将煤化工发电、建材、冶金等相结合，产品方面应形成化学品、液体燃料、电力、热力、煤气、建筑材料和金属材料等关联生产，达到资源、能源的充分利用和循环生产。

4 新型煤化工能源技术的发展成果已获得洁净能源为主要目的的新型煤化工能源技术包括:：煤炭液化、煤气化合成煤基代用液体燃料以及煤气化发电等。

4.1 煤炭直接液化制取煤基燃料通过对煤加热、加压氢化直接获得液体产品的工艺被称为煤的直接液化。

煤直接液化于50年前已实现工业生产, 新工艺研发在国外已近30年，积累了从基础工艺研究到中间试验的大量经验。

我国国内研究已有20多年，已完成高分散、直接液化、加氢液化催化剂的实验室开发。

该催化剂具有添加量低、催化效果好、生产成本低和显著提高油收率等优点，达到国际先进水平。

在开发形成“神华煤直接液化新工艺”的基础上, 建成了投煤量6 t/d的工艺试验装置，并于2004年10月~12月进行了溶剂加氢、热油连续运转和23 h投料试运转，打通了液化工艺, 取得了开发成果。

适合中国煤种、煤质的CD、C直接液化新工艺的基础研究和工艺开发也已启动进行。

目前, 神华集团煤已经建成第一条生产线，年产油品80万t。

4.2 煤炭的间接液化制取煤基燃料间接液化是先把煤炭气化，制成煤气，经净化后再进行改质反应合成为液体燃料。

煤间接液化技术有较宽的煤种适应性，工艺条件相对缓和，可以通过改变生产工艺条件调整产品结构，或以发动机燃料为主，或以化工品为主，因此将会成为未来煤制油产业发展的主要途径。

此项技术主要源于南非，技术已非常成熟，并取得了良好的商业运行效果。

此外，俄罗斯、美国和日本等国也相继陆续完成了大型工业试验。

我国从20世纪50年代开始进行间接液化技术的开发研究。

目前，国内分别建成了低温浆态床合成油(间接液化)中试装置，并进行了长周期试验运行，完成了配套体系催化剂的开发及示范工厂的工艺软件包设计和工程研究。

低温浆态合成油可以获得约70 %的柴油，十六烷值达到70以上,，取得了良好的效果。

在技术开发的同时，国内煤炭企业对引进成熟技术、建设煤间接液化工厂方面也做了大量工作。

4.3 煤气化合成煤基代用燃料(以掺烧为主)煤通过气化制得合成气后, 可以合成甲醇、二甲醚等不同专用化工产品。

国内外对该类技术都有较多研究和开发，并已进入商业化运行。

甲醇是重要的化工原料，也可作为发动机代用燃料。