本文摘要：褐煤是一種成本低下的煤炭資源，隨著我國(guó)煤資源的日趨緊張，如何挖掘褐煤在煤化工技術(shù)中的應(yīng)用價(jià)值是本篇化工技術(shù)論文的探討核心，作者提出了三大褐煤應(yīng)用技術(shù)，以供參考�？梢园l(fā)表化工技術(shù)論文的期刊有《 江西煤炭科技 》(季刊)創(chuàng)刊于1979年，是由江西省煤
褐煤是一種成本低下的煤炭資源，隨著我國(guó)煤資源的日趨緊張，如何挖掘褐煤在煤化工技術(shù)中的應(yīng)用價(jià)值是本篇化工技術(shù)論文的探討核心，作者提出了三大褐煤應(yīng)用技術(shù)，以供參考�？梢园l(fā)表化工技術(shù)論文的期刊有《江西煤炭科技》(季刊)創(chuàng)刊于1979年，是由江西省煤炭集團(tuán)公司,江西省煤炭學(xué)會(huì),江西省煤炭經(jīng)濟(jì)研究會(huì),江西省煤炭工業(yè)科研所主辦的煤炭工業(yè)刊物。重點(diǎn)報(bào)道全省煤炭生產(chǎn)建設(shè)的新成果、科學(xué)管理的新經(jīng)驗(yàn)、改革的新成就，報(bào)道國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)，提高煤炭工業(yè)技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)效益。榮獲1992年和1996年獲江西省優(yōu)秀期刊三等獎(jiǎng)。
1褐煤發(fā)展煤化工的可行性
如今不論是技術(shù)方面還是經(jīng)濟(jì)方面，都為煤轉(zhuǎn)化技術(shù)生產(chǎn)取代石油燃料和化工品提供了有利條件。隨著天然氣和石油能源供應(yīng)的日趨緊張，煤化工能源將會(huì)發(fā)展成為化工原料的主流。褐煤發(fā)展煤化工的優(yōu)勢(shì)：第一，我國(guó)褐煤資源豐富，而且褐煤成本低下。在我國(guó)的很多褐煤地煤田，煤層都較淺，開采起來(lái)比較簡(jiǎn)單，甚至有些地方還可以進(jìn)行露天開采。因此褐煤的產(chǎn)出效率高，安全性高，成本較低。第二，有成熟的煤化工技術(shù)做后盾。相對(duì)來(lái)講，褐煤還屬于一種比較年輕的資源，不存在明顯的粘結(jié)性，而且化學(xué)性質(zhì)活波，非常有利于實(shí)現(xiàn)綜合加工和能源轉(zhuǎn)換。當(dāng)前應(yīng)用較廣泛的煤化工技術(shù)有以下幾種：1.熱解提質(zhì)技術(shù);2.煤的氣化技術(shù);3.煤的液化技術(shù)。第三，產(chǎn)區(qū)環(huán)境容量和水資源的有利條件。水是實(shí)現(xiàn)煤化工技術(shù)必不可少的條件，而出產(chǎn)褐煤的地方往往都是水資源豐富的邊遠(yuǎn)地區(qū)，環(huán)境地廣人稀，是進(jìn)行大規(guī)模煤化工基地建設(shè)的最佳位置。因此，開發(fā)以褐煤為原料的煤化工工藝技術(shù)成為現(xiàn)代煤化工的一種新的趨勢(shì)。
2褐煤在煤化工技術(shù)中的應(yīng)用
煤化工就是利用多種化學(xué)加工技術(shù)把各種原料煤轉(zhuǎn)化為液態(tài)燃料、氣態(tài)燃料、固態(tài)燃料或者是化學(xué)品的工藝技術(shù)。我國(guó)褐煤資源豐富，再加上褐煤自身的多種資源優(yōu)勢(shì)，將會(huì)在煤化工應(yīng)用中得到廣泛應(yīng)用。常用的褐煤煤化工技術(shù)包括褐煤的熱解提質(zhì)技術(shù)、氣化技術(shù)以及褐煤液化技術(shù)。
2.1褐煤的熱解提質(zhì)工藝技術(shù)
褐煤的熱解提質(zhì)又稱干餾提質(zhì)，是指對(duì)褐煤在非氧化環(huán)境下或者隔絕空間的情況下進(jìn)行加熱，最后得到煤氣、焦油和半焦(又稱藍(lán)炭)。褐煤經(jīng)過(guò)熱解后得到的煤氣可以作為燃料用氣，半焦具有固定碳高、低硫以及低灰的特點(diǎn)，在各種化工產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用廣泛，如可作為進(jìn)行活性炭生產(chǎn)的原料、化肥、鐵合金以及電石等行業(yè)的燃料等等。經(jīng)熱解后的褐煤失去了大部分水分，但仍百分之十的揮發(fā)分，其熱值得到很大提高，不再容易發(fā)生揮發(fā)和自燃，有利于進(jìn)行長(zhǎng)途運(yùn)輸，此時(shí)可作為電煤使用。因?yàn)楹置翰淮嬖谡辰Y(jié)性，沒(méi)有膠質(zhì)層，經(jīng)熱解后得到的低溫煤焦油和重油的性質(zhì)及組成十分相近，具有很大的利用價(jià)值，如果經(jīng)過(guò)深加工可以獲取具有更高經(jīng)濟(jì)價(jià)值的酚類化學(xué)品。煤的熱解提質(zhì)工藝有很多種，在加熱方法、加熱速度、熱載體類型等方面的技術(shù)要求都不相同，當(dāng)前的熱解提質(zhì)工藝技術(shù)主要有褐煤固體熱載體法快速熱解技術(shù)和褐煤低溫干餾改質(zhì)技術(shù)。其中延長(zhǎng)石油集團(tuán)正在開發(fā)的CCSI技術(shù)就是低溫干餾改質(zhì)技術(shù)的典型代表。
2.2褐煤的液化工藝技術(shù)
褐煤的液化技術(shù)主要可以分為兩種，直接液化工藝技術(shù)以及間接液化工藝技術(shù)。直接液化：在催化劑以及氫氣的作用下，把煤經(jīng)過(guò)加氫裂變反應(yīng)后轉(zhuǎn)換成為液態(tài)燃料稱為直接液化。煤的直接液化工藝技術(shù)涉及到很多環(huán)節(jié)和流程，包括原料煤干燥過(guò)程、原料煤破碎過(guò)程、煤漿制備過(guò)程，到最后的態(tài)產(chǎn)物分餾以及精制加工過(guò)程。利用煤的直接液化技術(shù)可以生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的液態(tài)石油氣、汽油、柴油以及氨和硫磺，而且還可以進(jìn)一步萃取出炭素、二甲苯等化工原料。褐煤的液化活性較高，因?yàn)槠湎鄬?duì)來(lái)講碳含量較低，氫和碳的比例較高，結(jié)構(gòu)中的羧基、氧橋、羰基以及亞甲基比較多，所以褐煤非常適合進(jìn)行直接液化的。直接液化技術(shù)的典型代表有懸浮床加氫裂化技術(shù)(VCC)，該技術(shù)最早起源于1913年德國(guó)Bergius-Pier煤液化技術(shù)，是通過(guò)煤化工與煉化的有效結(jié)合實(shí)現(xiàn)的。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期以來(lái)的不斷改進(jìn)和完善，全球首套VCC裝置已于2015年初開車成功。VCC技術(shù)可以適用于塑料、低階褐煤、劣質(zhì)重油以及減壓渣油等多種原料或者混合物。間接液化：先把煤氣化成氫氣和一氧化碳等氣體，然后在一定壓力和溫度環(huán)境下利用煤基合成氣原料將其催化轉(zhuǎn)化為烴類燃料油的技術(shù)過(guò)程叫做間接液化。該技術(shù)方案主要基于煤氣化工藝的產(chǎn)物，在催化劑作用下將合成氣中的一氧化碳和氫氣轉(zhuǎn)化為石腦油，柴油等油品。目前F-T合成技術(shù)是間接液化的主流工藝技術(shù)。
2.3褐煤的氣化工藝技術(shù)
煤炭液化以及其他煤化工應(yīng)用的基礎(chǔ)技術(shù)就是煤的氣化技術(shù)，煤氣化技術(shù)是進(jìn)行煤化工生產(chǎn)和能源轉(zhuǎn)換的主要途徑之一。煤氣化工藝技術(shù)是指在一定的壓力和溫度環(huán)境下，通過(guò)對(duì)水蒸氣、氧氣、空氣等氣化劑的作用下加熱煤炭，煤炭經(jīng)過(guò)受熱發(fā)生分解，煤中含有的熾熱的碳轉(zhuǎn)化為游離碳，此時(shí)這些分解出來(lái)的游離碳和氣化劑中的游離的氧、氫和碳進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，最終成為氫氣、一氧化碳以及甲烷等可燃性氣體。采用的氣化劑不同的情況下就會(huì)形成不同熱值的煤氣。另外，煤的揮發(fā)分的差異也會(huì)給反應(yīng)速度和產(chǎn)量造成直接影響。相比之下，褐煤的揮發(fā)分要低于具有較深變質(zhì)程度的煙煤以及無(wú)煙煤，所以褐煤在進(jìn)行氣化的過(guò)程中反應(yīng)活性特別強(qiáng)，反應(yīng)速度快、無(wú)粘結(jié)性、氣體產(chǎn)量高，是具有較大使用價(jià)值的的氣化用煤。當(dāng)前，褐煤氣化在我國(guó)的化工產(chǎn)業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。煤的氣化不同于熱解，煤的熱解過(guò)程只是把煤自身不到百分之十轉(zhuǎn)化為可燃?xì)怏w混合物，而氣化過(guò)程則是把煤所包含的所有碳?xì)饣蔀闅鈶B(tài)。相比直接燃燒褐煤進(jìn)行氣化表現(xiàn)出極大的優(yōu)越性，因?yàn)闅鈶B(tài)燃料的燃燒相對(duì)比較穩(wěn)定，沒(méi)有環(huán)境污染，而且燃料的凈化和運(yùn)輸都非常的方便，原料的配料控制簡(jiǎn)單，很大程度上簡(jiǎn)化了生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)工藝。另外，氣態(tài)燃料能夠適用于非均相催化的化工合成過(guò)程，而且氣化過(guò)程中得到的灰渣也有多種用途，如可以用來(lái)制造肥料、水泥、磚瓦、土壤改良劑以及絕熱材料等等。西門子的GSP氣化技術(shù)：西門子的GSP氣化技術(shù)是目前一種比較成熟的氣化技術(shù)，至上世紀(jì)八十年代之間已有三十多年的研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)用于煤化工也有二十多年的實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。西門子的GSP氣化技術(shù)屬于一項(xiàng)氣流床氣化技術(shù)，該技術(shù)過(guò)程包括的主要工藝流程有干粉進(jìn)料、純氧氣化、液態(tài)排渣、粗合成氣激冷工藝流程等。西門子的GSP氣化技術(shù)的適應(yīng)范圍特別廣，如褐煤、無(wú)煙煤、石油焦等等。該技術(shù)的氣化溫度通常在1350-1750攝氏度，而且碳轉(zhuǎn)化率高達(dá)百分之九十以上。利用西門子的GSP氣化技術(shù)可以把一些直接燃燒會(huì)造成較大污染以及一些比較廉價(jià)的煤、垃圾或者是石油焦轉(zhuǎn)化為具有高附加值的清潔的氫氣和一氧化碳。氫氣和一氧化碳是化工產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中的基本原料，可以用于合成油、合成氨以及甲醇等化工產(chǎn)品的生產(chǎn)，另外也可以直接應(yīng)用于城市煤氣或者用于發(fā)電。
3結(jié)語(yǔ)
大力發(fā)展褐煤的煤化工應(yīng)用是增加產(chǎn)品附加值的重要途徑，可以生產(chǎn)出潔凈能源以及汽油、柴油、液化石油氣、代替燃料以及航空煤油等可替代石油化工的產(chǎn)品。在我國(guó)未來(lái)的能源可持續(xù)利用當(dāng)中，煤化工業(yè)將會(huì)成為一個(gè)重要角色，對(duì)逐漸擺脫中國(guó)對(duì)國(guó)外進(jìn)口石油的依賴，緩解燃煤導(dǎo)致的環(huán)境污染有著重大意義。基于我國(guó)褐煤資源利用的多方面優(yōu)勢(shì)，褐煤的煤化工應(yīng)用將會(huì)有非常廣闊的發(fā)展前景。
轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明來(lái)自發(fā)表學(xué)術(shù)論文網(wǎng)：http:///jzlw/11718.html
