煤化工环保思路及工艺技术分析

煤化工环保思路及工艺技术分析

发表时间：2018-05-18T17:01:29.953Z 来源：《基层建设》2018年第3期作者：张丽

[导读] 摘要：在经济的高速发展之下，我国的煤炭行业也有了进一步的发展，在一定程度上满足了人们的需求，但是煤炭行业属于高污染行业，在一定程度上会直接影响环境，因此，做好煤化工的环保工作有着十分重要的意义，基于此，本文分析了煤化工环保整体思路以及如何做好煤化工。

淮北矿业集团临涣焦化股份有限公司安徽淮北 235141

摘要：在经济的高速发展之下，我国的煤炭行业也有了进一步的发展，在一定程度上满足了人们的需求，但是煤炭行业属于高污染行业，在一定程度上会直接影响环境，因此，做好煤化工的环保工作有着十分重要的意义，基于此，本文分析了煤化工环保整体思路以及如何做好煤化工。

关键词：煤化工；环保思路；工艺技术

1煤化工简介

煤化工即以煤为原料，生产燃料或化学品的过程，主要包括焦油化工、电石乙炔化工等，属于传统化工行业的重要组成部分。传统的化工产品生产，资源浪费量大，与可持续发展理念背道而驰。改革煤化工技术，寻找一种替代能源，替代化工产品参与到各领域的发展过程中，已经成为现代化工行业发展的主要趋势，（如图1）。

图1煤化工污染

2煤化工环保思路

2.1减少煤化工项目的污染排放

为了节约煤化工产业的投资成本，减少煤化工项目的污染排放，可以从以下几方面入手：第一，建立煤化工项目的基地化、大型化及一体化的发展模式，促进资源的循环利用，提高煤炭资源的使用效率，推广多种清洁生产工艺，以此来减少废弃物的产出率，同时，还要对“三废”进行无害化处理，争取达到零排放；第二，将煤化工项目与煤基多联产项目相结合，可以有效减少焦化、冶金及热电等行业的碳排放量（如图2），还可以提供这些行业所需的氢气、一氧化碳、合成气以及电力，因此要加强煤电企业、采炼油企业以及煤化企业间的合作，实施IGCC示范项目有效实现共赢；第三，将纯热能创造的电力减少，将电化结合在一起，这样可以有效减少碳的排放量，满足国家节能减排的要求（如图1），有助于实现我国关于2020年的二氧化碳排放量降低到2005年排放量40%-50%的承诺。

图2自2015年1月1日起，现有企业执行的水污染排放限值

2.2积极推广清洁型技术

目前，我国煤化工和生活散烧用煤是污染物治理的关键。要解决现阶段大气污染问题，满足工业绿色发展对低成本清洁燃料的需求，亟须大力发展可使用低阶煤、综合转化率高，环境治理成本低、经济效益好的散煤清洁气化技术和焦化废水经过处理之后能够实现内部循环的循环技术。要实现这一目标，离不开清洁型技术的推广。如在煤化工生产中有的企业已经成功使用的废水排出之后进行处理的清洁型循环技术、模块化梯级回热式清洁燃煤气化技术等。

2.3节水护水循环使用

煤化工发展水环境约束的应对措施。我国将煤化工产业作为战略储备，一直在加大技术研发投入，重点在煤化工工艺流程的低成本、高效、稳定、连续运转、节能节水、“三废”处理及综合利用技术等方面。在国家政策指引下，要提高行业准入条件，提高节水护水意识。基于对煤化工工艺用水系统的全面分析，改进工艺技术，如采用夹点技术、空冷技术等，逐步优化水网。要尽可能实现工业废水的循环利用、循序再用，提高水的重复利用率。依据煤化工废水特点，制定合理的废水处理工艺，包括预处理+生化处理+三级处理+污泥处理+废气处理+污水回用处理+浓盐水达标处理或浓缩处理+蒸发结晶的联合处理工艺，必须实现废水“零排放”。夹点技术是系统节能方法，它将热力学原理和系统工程相结合，用以确定过程系统能量利用与回收的优化配置。夹点技术基于热力学第二定律，最早由Linnhoff教授提出，具有节能效果明显的特点。如在30万t/a煤气化制甲醇项目的换热网络应用夹点技术，在渣水处理单元、变换热回收单元、低温甲醇洗单元、甲醇合成及精馏单元消耗公用工程的设计、实施及测量后，结果表明显示将系统集成起来作为一个有机整体，实行产业链条的优化匹配，节能潜力是巨大的。

2.4提高认识，加强管理

煤化工企业的生产不仅能够对大气、水产生污染，还对生态平衡产生非常严重的危害，因此煤化工领域的变化不仅影响着环境，还影响着社会发展，必须要严格的进行控制。政府部门和相关企业单位等都要提高认识，加强对企业生产的管理。从政府部门来说要从财政和

政策上对煤化工企业进行支持，为煤化工企业技术上的更新和改造提供强有力的支持。从企业的层面上来说煤化工企业要让技术人员意识到技术对自身发展、对企业发展、对国家社会安全的影响。能够自主地研发相关的技术，不断的更新技术。

3煤化工环保工艺技术

3.1煤气化技术

在高温作用下，煤炭与化学药剂之间相互反应，可将固体的煤炭，转化为气体。该过程的实现所依靠的技术，即煤气化技术。在反应过程中，水蒸气及二氧化碳等，都能够成为气化剂，反应效率较高，且能够达到节约化学药剂使用量的目的。煤炭受热分解之后所产生的二氧化碳等气体，同样可作为气化剂参与到反应过程中，实现循环反应。在气化炉内，煤炭主要可分为氢化带、还带、干馏带以及干燥带四大部分。在经过氢带与还带后，煤中的水分能够被有效蒸发出来，煤的含水量显著下降。达到干馏带与干燥带后，焦炭能够进一步与氧气等相互作用发生氧化反应，得到粗煤气等气体。经过上述反应所得到的气体，是化工品的主要制造原料，同时也是煤化工行业生产所依靠的主要物质。

3.2煤炭高效洁净的利用

加强对煤化工污染控制技术的研究，对煤化工加工过程中产生的废气废水等进行有效的控制和处理，同时还要加大研发力度进行洁净煤利用技术，作为一项核心技术能够提高我国煤化工产品的技术水平。对于煤炭的转化技术要实行多样化，在不断地实践中找到最有效最节能的一种煤炭开发技术。

3.3煤液化技术

煤液化技术与煤气化技术的原理大致相同，指将固体的煤，转化为液态的碳氢化合物制品的过程。在化工行业，煤液化技术主要应用于石油替代品的生产过程中，技术种类较多，应用效果较好。以煤炭反应的复杂程度作为划分标准，可将煤液化技术分为直接液化技术与间接液化技术两种：①直接液化技术：指在高温作用下，将相应溶剂加入到煤的燃烧过程中，使煤炭与气体氢发生反应，最终形成液体的技术。根据催化剂的不同，技术的应用效果也存在差异。硫化铜、硫化钨等，均属于反映过程中常用的化合物。②间接液化技术：指在二氧化碳与氢气量无法满足煤炭液化反应要求时，将催化剂直接加入到煤炭当中，使两者反应，最终使煤炭液化得以实现的一项技术。与直接液化技术相比，该技术较为复杂。以煤液化反映添加的溶剂作为划分依据，可将煤液化技术分为供氢溶剂法、溶剂精制法以及氢煤法3种：①供氢溶剂法：直接与间接液化技术，要求将催化剂加入到煤炭液化过程中，使反应得以实现。虽可加快反应速度，但却容易产生毒性。将供氢溶剂代替催化剂，应用反应过程中，能够有效提高溶液的供氧能力，提高液化率，安全且有效。②溶剂精制法：指将氢直接加入到煤炭当中，使煤炭在常温下反应，最终形成固态与液态混合物的一种煤

液化技术。③氢煤法：化学反应需于沸腾床上完成，能够有效提高煤炭的转化率，降低杂质含量。（3）煤干馏技术煤干馏技术，又称真空热解技术。煤的干馏过程，需经过焦化的阶段，最终形成的化工产品，以电石乙炔等为主。以煤干馏技术为基础所形成的煤化工产品，具有不可替代性，在农林以及化工等领域，应用较为广泛。

3.4煤焦油深度加工技术

传统煤焦油加工技术落后，产生的污染物大，而且对于煤的利用效率也不高，因此对煤焦油的加工技术的研发要进一步加深，提高我国煤焦油分离技术，例如冷热流体换热、低温减压蒸馏、多级循环水、热量回收利用等，要尽快的利用到实践生产中，使技术转化成生产力。同时推动煤焦油产业向精细化工和医药方面进行转变，对产品进行深加工，提高煤焦油产业的附加值，降低生产中的能源消耗，提高废物利用技术，降低成本。

结语

从总体上来看，通过近些年的研究以及发展，新型煤化工产品目前还不能进行大规模的生产。但是，在未来的发展中，人们需要逐渐加大研究的投入力度以及慢慢提升生产水平。积极相应我国发展清洁能源的号召，及时转化能源危机，在实际中要求人们不断努力，应用多种方法，寻找煤化工发展的全新途径。

参考文献：

[1]田志仁，夏青.现代煤化工项目竣工环保验收常见问题探析[J].环境保护，2016（05）.

[2]郭宁．新型煤化工废水零排放技术问题与解决思路［Ｊ］．工程技术（引文版），２０１６（１）：２５４．