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煤炭干馏技术及我国煤化工行业发展的投资技术要求

2017-09-28 13:00   来源:未知 作者:迟宇  点击:

本文阐述了煤化工行业发展重要性,对煤的干馏技术做了详细分析;在介绍了煤干馏技术相关工艺时,对我国煤化工行业发展的投资技术要求,从资源的优势,充足的水源,交通的便利,环境的容量等几方面做了集体的分析和详尽的总结,旨在为我国的煤化工行业发展提供建设性意见

煤炭干馏技术及我国煤化工行业发展的投资技术要求
 
迟宇  中冶焦耐(大连)工程技术有限公司
 
摘要:本文阐述了煤化工行业发展重要性,对煤的干馏技术做了详细分析;在介绍了煤干馏技术相关工艺时,对我国煤化工行业发展的投资技术要求,从资源的优势,充足的水源,交通的便利,环境的容量等几方面做了集体的分析和详尽的总结,旨在为我国的煤化工行业发展提供建设性意见和思路。
 关键词: 煤炭;干馏技术;煤化工发展;技术要求 
世界能源委员会的评估报告指出,目前煤炭的世界可采资源量达4.84×104亿t标准煤。地球上蕴藏量最丰富,分布地域最广的化石燃料当属煤炭,占世界化石燃料可采资源量的66.8%。21世纪以来,世界煤化工发展的主流方向是发展煤炭洁净利用技术,而煤高温干馏的煤气净化、煤气化和煤液化技术已成为目前发展煤炭洁净利用技术的关键,高温干馏已经广泛用于生产冶金焦炭是人造石油重要来源之一,煤化工行业发展的投资有着广阔的前景。
一、煤干馏技术  
煤的干馏技术是煤化工的重要过程之一。煤干馏技术是指煤在隔绝空气条件下加热、分解,生成焦炭(或半焦)、煤焦油、粗苯、煤气等产物的过程。按照加热的最终温度不同,这个过程可以分为:第一种温度为900~1100℃称为高温干馏,即焦化;第二种温度为700~900℃称为中温干馏;第三种温度为500~600℃称为低温干馏。
煤干馏主要过程如下:煤料温度高于100℃的时候,煤中水分开始蒸发;当温度升高到200℃以上的时候,煤中结合水释放出来;当温度达到350℃以上时候,粘结性煤开始软化,并进一步形成粘稠的胶质体;当达到400~500℃的时候大部分煤气和焦油析出,称为一次热分解产物;在450~550℃的时候,热分解继续进行,残留物逐渐变稠并固化形成半焦;当高于550℃的时候,半焦继续分解,析出余下的挥发物(主要成分是氢气),半焦失重同时进行收缩,形成裂纹;当温度高于800℃的时候,半焦体积缩小变硬形成多孔焦炭。
(一)煤的高温干馏技术  
目前在工业上应用最广、产品最多的是煤的高温干馏。在1000℃以上将煤干馏得到焦炭、焦油和煤气。近20年来炼焦技术有了较快发展,如焦炉炭化室尺寸突破了4.0m的限值。出现了高达6~8m的大容积焦炉,还将进一步向宽度方向发展。它带来的好处一是提高了劳动生产率,二是将环境污染降到最低。为了改善焦炉生产条件,消除污染,操作机械化和自动化已有长足进展,还将进一步朝有效的节能方向发展。为了回收能源、消除熄焦污染并提高焦炭质量,采用了干法熄焦技术。目前干法熄焦投资大,电耗高,但它的优越性已为实践所证明,最终会取代熄焦。
(二)煤的低温干馏技术  
将煤在550℃左右温度下进行干馏,称为煤的低温干馏,用来提取低温焦油,并生产半焦和低温焦炉煤气。低温焦油产率较高,可达焦化产品总量的6%~12%,成分以烷烃为主,能进一步加工出高级液态燃料和化工原料。半焦可以用作固体燃料或气化原料。所生产煤气则是良好的燃料和化学合成原料。煤低温干馏产物一般为焦油,产率为6%~25%;半焦,产率为50%~70%;煤气,产率为80~20m3/t(原料干煤)。
二、我国煤化工行业发展的投资技术要求
(一)我国的资源优势
一是我国的能源优势特点是“缺油、少气、煤炭资源相对丰富”;二是煤炭价格相对低廉。在很多的地方,煤炭资源丰而不富,如资源分布广而散,小矿多,大矿少,鸡窝矿多。这会导致煤炭供应数量的不稳定;成分上不稳定。化工生产是要长周期稳定运行的,原料数量和质量不稳定,化工生产就无法正常操作。发展煤化工的另一个重要因素就是煤炭的价格。如果煤价过高,发展煤化工就体现不出什么优势来。
(二)充足的水源保证
煤化工的另一大特点耗水量大。在很多地方煤资源丰富,却是水资源短缺。中国的沿海大部分地区和北方都是这种情况。有许多煤化工企业受缺水的困扰,常常出现煤化工企业与农业或其他工业争水现象。同时,煤化工企业对水价也比较敏感。全国各地水价相差很大,一般南方靠近江河的地方水价便宜。所以要有充足的水源保证,是我国煤化工行业发展的投资技术另一个要求
(三)交通的便利尤为重要
煤化工企业产品和原料运输量大,因此交通运输显得十分重要,最好是靠近铁路或水运方便的地方。铁路、水运和汽运比较起来,一是铁路和水运在数量上可以很方便地满足要求,数量大了,汽运组织起来很麻烦;二是铁路和水运价格大大低于汽车运输 价格;三是汽车运输损耗大。当然,煤化工企业坐在煤田上,靠皮带运输,可以大大减少原料煤的运输量。但产品还要运出去,还是有铁路好。
(四)解决环境容量问题
环境容量指的是环境自净能力的指标,环境有多大的容量,即是可以容纳多少污染物而又可以不为环境造成永久性损害。我国煤炭资源丰富,但总体上说,煤含硫高,开发利用的环保要求高。我国二氧化硫的排放量始终居于世界前列,其中90%二氧化硫的排放来自煤的使用。
煤化工企业排污是不可避免的,我国南方煤质含硫量高,很多地方环境容量已经饱和或已超标,再发展煤化工项目很难通过环保部门的审批。煤化工替代燃料产品是应予推广应用的重点,我国将从基础科学研究、前沿技术创新、工程应用开发等方面领域逐一的进行突破。