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摘 要我国是世界上典型的“贫油富煤”国家,煤炭在我国能源结构中占有不可替代的位置,为了更好的发展国民经济,煤炭的转化日益成为研究重点.本文主要介绍了煤化工的发展,尤其在我国的发展情况,并联系当前煤化工在我国现状,简要陈述了我国煤化工的发展趋势.
关 键 词煤化工；现状；发展趋势
中图分类号Q4文献标识码A文章编号1674-6708（2011）35-0022-02
1煤化工概况
煤是一种重要的能源矿物,结构十分复杂.煤的有机质大分子由桥键相连,其可以大体分为两部分：一部分以芳香结构为主的稠环核形成的规则部分,另一部分为连接在核周围的烷基侧链和各种官能团.在一定的条件下,煤易发生复杂的化学反应,转化为其他的物质.
煤化工就是以煤炭为原料,经一定的化学方法将煤炭转化为气体、液体和固体产品或半产品,而后再进一步加工成一系列化工产品或石油燃料的工业.煤化工主要包括煤的一次化学加工、二次化学加工和深度化学加工,并且煤的焦化、气化、液化,煤的合成气化工、焦油化工和电石乙炔化工等,也都属于煤化学工业的范畴.
1.1煤化工在世界的发展
煤化工出现于18世纪后半叶,其工艺和技术最早起源于美国、德国和日本这些发达国家,早在19世纪就形成了完整的煤化工体系,但是,在其发展过程中受到石油化工的挑战,使得煤化工地位受到一定削弱.随着世界石油和天然气资源的不断减少,煤化工越来越受到各国研究人员的高度重视,从而获得了快速发展.
1.2煤化工在我国的发展
我国煤化工的发展始于20世纪40年代,起初是以煤为原料生产合成氮、化肥、焦炭、苯、萘、沥青、等产品.50年代由于煤化工技术的发展和先进技术的引进,煤化工业的产品逐渐演变为合成氨、甲醇、化肥、电石、石灰氮、染料、酒精、合成橡胶等.建国后的60年代,伴随着一大批以煤为原料的中型氮肥厂的出现,使得企业在生产化肥的同时还生产其他很多种化工产品,从而为我国煤化工产业的最终形成奠定了坚实的基础.70年代,在石油化工产业异军突起的背景下,煤化工曾一度遭到冷落.石油对于工业发展作用不容估计,但是考虑到我国的实际国情,丰富的煤炭资源的对于解决我国的能源危机作用显现,所以到了20世纪80年代以后,我国又开始在上海、山西、陕西建设部分大型的煤化工基地.
虽然我国的煤炭资源十分丰富,能够为煤化工的发展提供资源保障,但是由于煤化工业高技术、长周期、高风险等因素限制,同西方发达国家相比,我国的煤化工还有相当大的差距.
2煤化工发展现状
2.1煤的焦化
炼焦是煤化工应用最早的工艺,并且至今仍然是我国煤化工最重要的组成部分,其主要目的是为冶金工业制取焦炭,同时得到焦化副产品煤气和苯、甲苯、二甲苯、萘等芳烃.但是,我国的焦炭行业的集中度很低,虽然在产业数量上占优势,但是核心竞争力较低.
2.2煤的气化
煤的气化在煤化工中占有重要地位,主要方法是在缺氧条件下,对煤进行不完全的燃烧,从而生产一氧化碳、氢气等多种气体化工原料,煤气化技术的发展有利于提高人民生活水平和环境保护,对于实现社会的可持续发展和环境的保护有巨大意义.在我国,煤气化技术发展主要集中在合成氨产业、甲醚、甲醇、醋酸、甲醛等的制备上,并且它们的发展潜力相差很大.
2.3煤的液化
煤的液化就是以煤为主要原料,在极其复杂的条件下,经过反应制备液体燃料的技术.按照其技术路线的不同,可以分为两类：煤的直接液化技术和煤的间接液化技术.
2.3.1煤的直接液化
煤直接液化,即通过溶剂抽提或在高温高压有催化剂的作用下,给煤浆加氢使煤中复杂的有机化合物分子结构发生变化,改变煤中的碳氢原子比,使煤直接转化为液体燃料,从而可以生产人造石油和化学产品.在石油资源短缺时,煤的液化产品将替代目前的天然石油,对于国民经济的稳定有重要意义.2008年12月30日,我国神华集团煤炭直接液化百万吨级示范工程就已开始投煤试车,并成功生产出合格的石脑油和柴油等目标产品.至2009年1月12日,煤液化装置经受住了考验,稳定运行达到了预期的目标,并解决了一系列的煤制油世界性技术性难题,为今后的运行积累了宝贵的经验.但是煤直接液化技术在我国的发展仍不成熟,需要国家加大自主研发的力度,同时积极吸纳德国、日本等发达国家已有的成熟经验,以求最终实现大规模工业化生产.
2.3.2煤的间接液化
煤炭间接液化技术,先将煤炭加氧和水蒸气进行气化,制成一氧化碳和氢气合成气[1],在一定的温度和压力下,合成气定向催化合成为液体燃料.自20世纪50年代建厂以来,南非的萨索尔公司逐步发展成为目前世界上最大的煤间接液化企业,实现了煤合成液体燃料的大型工业化生产.
煤炭间接液化技术在我国的研究源于20世纪50年代,在国家大力支持下,至今获得了很大的发展.目前我国在建或已经建成的煤炭间接液化项目有内蒙古伊泰间接液化煤制油项目、山西潞安间接液化煤制油项目、神华鄂尔多斯间接液化煤制油项目等,在短时间内,这些项目可能将承担一定的风险,但是从长远来看,它们将对我国的煤间接液化的发展积累宝贵经验,为未来发展注入强劲动力.
3煤化工趋势
同西方发达国家先进的技术的相比,我国煤化工行业暴露了产业结构单一[2]、生产资源附加值低、企业核心竞争力不足等许多缺点.在发展煤化工业的过程中,我们必须以市场为导向,优化产业结构,在保留传统产业的同时积极开发高附加值的新型煤化工产品,加大先进技术的研发力度,紧抓世界煤化工产业发展的脉搏,充分利用我国现有煤炭能源,最终实现经济效益的最大化.煤化工的发展在提高人民生活水平的同时又不可避免的造成环境污染,尤其空气、水源的污染,这就需要政府职能部门的监督以及研究人员更多的投入.
4结论
作为世界上最大的发展中国家,我国的石油资源相对匮乏.为了满足国民经济的发展,我国的石油主要依托从其他国家进口,所以,加大煤化工技术的开发研究,充分利用好我国丰富的煤炭资源,这些对于我国的经济发展具有很大的现实和战略意义.同时,注意煤化工所带来的诸如环境、资源等方面的负面效应,在煤化工业的发展中,尽量降低其所带来的风险,虚心学习发达国家的先进技术,取长补短,并从我国实际国情出发,合理定位,使得煤化工业真正为我国的经济发展和社会的长治久安注入更强的动力.我们有理由相信,煤化工在我国将拥有广阔的前景.