高進(jìn) 王永旺 徐靚 陳東 王瑞(神華準(zhǔn)能資源綜合開(kāi)發(fā)有限公司,內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 010300)
隨著清潔能源被國(guó)際社會(huì)的重視與發(fā)展,清潔能源的使用與可再生能源的開(kāi)發(fā)已經(jīng)成為被許多國(guó)家所關(guān)注的話題。煤炭資源作為主要的消費(fèi)能源,其使用數(shù)量非常大,并且煤炭資源的數(shù)量有限,因此提高煤炭資源的利用率,對(duì)煤炭資源進(jìn)行綜合利用具有十分重要的意義。并且站在發(fā)展的角度進(jìn)行分析,對(duì)煤進(jìn)行潔凈轉(zhuǎn)化和定向轉(zhuǎn)發(fā)在未來(lái)將會(huì)不斷進(jìn)步與發(fā)展??傮w來(lái)說(shuō),煤炭綜合利用的前景非常廣闊。
自然資源的過(guò)度使用是造成環(huán)境不斷惡化的主要因素,特別是煤炭在不經(jīng)過(guò)處理直接燃燒的情況下,會(huì)產(chǎn)生大量的污染氣體,這種方式效率極低,并且污染十分嚴(yán)重。隨著清潔能源技術(shù)的開(kāi)發(fā)與運(yùn)用,高效節(jié)能環(huán)保設(shè)備的使用,才使得上述污染問(wèn)題能夠有所緩解。一些能源工作者和能源開(kāi)發(fā)人員已經(jīng)把開(kāi)發(fā)清潔能源技術(shù)當(dāng)做主要任務(wù),并在在不斷的研究之下已經(jīng)取得了一些成果,并且一些技術(shù)已經(jīng)被應(yīng)用于商業(yè),盡管目前此類(lèi)技術(shù)的使用價(jià)格相對(duì)昂貴,但是根據(jù)目前的趨勢(shì)進(jìn)行分析,將來(lái)有望將此類(lèi)技術(shù)發(fā)展壯大。目前,太陽(yáng)能、風(fēng)能等一些清潔能源發(fā)展趨勢(shì)十分迅速。并且,氫作為一種最佳的清潔能源之一,其在以后的發(fā)展情景十分廣闊。在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中,太陽(yáng)能、風(fēng)能等清潔能源將被廣泛應(yīng)用于家庭之中,并會(huì)得到廣泛的推廣與使用。
根據(jù)我國(guó)的發(fā)展情況來(lái)看,帶21世紀(jì)中期我國(guó)將會(huì)進(jìn)入到中等發(fā)達(dá)水平,因此根據(jù)這種情況進(jìn)行分析,我國(guó)在未來(lái)自然資源的使用量將會(huì)大幅度上升,這其中包括再生能源與不可再生能源。在其中煤炭資源的使用量將大幅提高,因此在使用過(guò)程中就會(huì)發(fā)生污染情況,并且如果不加以控制就會(huì)在很大程度上破壞我國(guó)的自然環(huán)境。所以在煤炭的使用過(guò)程中要注意使用先進(jìn)的控制技術(shù)與燃燒技術(shù),例如運(yùn)用循環(huán)流化床和增壓流化床燃燒技術(shù),通過(guò)使用低排放的清潔技術(shù)來(lái)控制污染。當(dāng)然在煤炭的使用工程中,由于大面積的使用不免會(huì)產(chǎn)生大量的二氧化碳,所以現(xiàn)階段有科學(xué)家正在研究,將排出的大量二氧化碳,通過(guò)相關(guān)技術(shù)將其排放到不可采集的煤層中去,這樣就會(huì)大大降低二氧化碳的排放量,將二氧化碳?jí)嚎s到煤層中去,將其長(zhǎng)期掩埋到深層中。并且大力發(fā)展清潔燃料,可通過(guò)煤氣來(lái)大量生產(chǎn)清潔燃料。特別要注意氫能源的開(kāi)發(fā)與利用。
煤炭不僅僅是一種用于消耗的能源資源,并且煤炭也是一種珍貴的碳?xì)滟Y源與化工原料。尤其是煤炭的組成結(jié)構(gòu)比較特別,因此促使其成為了一些化工原料與化學(xué)品的唯一來(lái)源。在煤的分子構(gòu)成中,其主要元素為碳與氫,除此之外還有氧、氮等元素構(gòu)成,因此這些元素對(duì)于一些工業(yè)具有十分重要的作用,這些元素可以被應(yīng)用于農(nóng)藥、醫(yī)類(lèi)等方面。一些以煤為原料生產(chǎn)的原子能、宇航等領(lǐng)域的相關(guān)材料對(duì)于推動(dòng)國(guó)民的經(jīng)濟(jì)的發(fā)展或是促進(jìn)社會(huì)的進(jìn)步具有重要的意義。
煤的轉(zhuǎn)化除了去除煤的燃燒轉(zhuǎn)化之外,大多情況下主要是指煤的化學(xué)工程以及煤基一碳化學(xué)。煤的化學(xué)工程一般包括煤在受熱情況下分解以及煤的氣化、煤的液化等。煤化工產(chǎn)品主要包括清潔燃料、一部分化學(xué)品以及碳素材料。煤化學(xué)工程也可以通過(guò)以煤為原料生產(chǎn)醫(yī)藥、農(nóng)藥、香料等廣泛應(yīng)用于人類(lèi)現(xiàn)實(shí)生活的產(chǎn)品。
煤通過(guò)氣化可以生產(chǎn)出清潔能源,因此可以根據(jù)所需的能源進(jìn)行生產(chǎn),例如天然氣、煤氣等能源?,F(xiàn)階段我國(guó)主要采用的由煤轉(zhuǎn)化成其他清潔能源的技術(shù)以以常壓固定床煤氣發(fā)生爐和水煤氣發(fā)生爐居多,開(kāi)發(fā)和引進(jìn)了水煤氣兩段爐、魯奇加壓氣化爐和德士古水煤漿氣化技術(shù)。
煤的液化就是指把相對(duì)不潔凈的煤資源轉(zhuǎn)化成高效潔凈的可利用能源,這樣再轉(zhuǎn)化為液體之后既便于運(yùn)輸又利于使用,因此煤液化技術(shù)對(duì)于能源的發(fā)展具有重要意義。煤液化技術(shù)可以分為兩大類(lèi),一類(lèi)是煤直接液化;另一類(lèi)是煤間接液化。煤的間接液化指煤以煤基合成氣為基礎(chǔ)原料,在特定的溫度之下,通過(guò)定向催化從而合成所需的燃料;煤的直接液化是指在特定的溫度與壓力之下,通過(guò)定向催化從而合成烴類(lèi)燃料。
煤熱解是煤轉(zhuǎn)化過(guò)程中重要的方式,包括煤氣化、煤液化等過(guò)程都會(huì)發(fā)生煤熱解這一過(guò)程。但是在不同的工藝之中煤熱解發(fā)生的效率與環(huán)境也是大不相同的。長(zhǎng)期以來(lái),煤熱解主要是用來(lái)生產(chǎn)煉鐵專用的焦炭和照明專用的煤氣。隨著科技的發(fā)展,現(xiàn)如今煤熱解已經(jīng)不僅僅用來(lái)生產(chǎn)單一的能源,現(xiàn)階段煤熱解可以生產(chǎn)苯、萘、蒽、菲以及目前尚無(wú)法人工合成多種稠環(huán)芳香烴類(lèi)化合物及雜環(huán)化合物。
綜合上述內(nèi)容,我國(guó)作為一個(gè)消耗煤炭能源的大國(guó),國(guó)際社會(huì)中我國(guó)在煤炭資源的消耗方面占據(jù)相當(dāng)大的比重。因此提高煤炭資源的利用率對(duì)于我國(guó)自然資源的發(fā)展具有重要意義。自然資源的不斷枯竭也要求各個(gè)國(guó)家提高自然資源的利用效率,以煤炭資源而言,對(duì)煤炭進(jìn)行綜合利用可以在很大程度上減免浪費(fèi)情況的發(fā)生,并且對(duì)于環(huán)境保護(hù)具有促進(jìn)意義,因此站在未來(lái)發(fā)展的角度進(jìn)行分析,煤炭資源的綜合利用的應(yīng)用前景十分廣闊。
[1]李光斌.淺述煤炭綜合利用的發(fā)展前景[A].節(jié)能減排與發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)——煤炭加工利用科學(xué)發(fā)展論文集(一)[C].,2009(05).
[2]李光斌.淺述煤炭綜合利用的應(yīng)用前景[J].內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì),2008(06).