遲宇

摘要：本文闡述了煤化工行業(yè)發(fā)展重要性，對(duì)煤的干餾技術(shù)做了詳細(xì)分析；在介紹了煤干餾技術(shù)相關(guān)工藝時(shí)，對(duì)我國(guó)煤化工行業(yè)發(fā)展的投資技術(shù)要求，從資源的優(yōu)勢(shì)，充足的水源，交通的便利，環(huán)境的容量等幾方面做了集體的分析和詳盡的總結(jié)，旨在為我國(guó)的煤化工行業(yè)發(fā)展提供建設(shè)性意見(jiàn)和思路。

關(guān)鍵詞：煤炭；干餾技術(shù)；煤化工發(fā)展；技術(shù)要求

世界能源委員會(huì)的評(píng)估報(bào)告指出，目前煤炭的世界可采資源量達(dá)4.84×104億t標(biāo)準(zhǔn)煤。地球上蘊(yùn)藏量最豐富，分布地域最廣的化石燃料當(dāng)屬煤炭，占世界化石燃料可采資源量的66.8%。21世紀(jì)以來(lái)，世界煤化工發(fā)展的主流方向是發(fā)展煤炭潔凈利用技術(shù)，而煤高溫干餾的煤氣凈化、煤氣化和煤液化技術(shù)已成為目前發(fā)展煤炭潔凈利用技術(shù)的關(guān)鍵，高溫干餾已經(jīng)廣泛用于生產(chǎn)冶金焦炭是人造石油重要來(lái)源之一，煤化工行業(yè)發(fā)展的投資有著廣闊的前景。

一、煤干餾技術(shù)

煤的干餾技術(shù)是煤化工的重要過(guò)程之一。煤干餾技術(shù)是指煤在隔絕空氣條件下加熱、分解，生成焦炭（或半焦）、煤焦油、粗苯、煤氣等產(chǎn)物的過(guò)程。按照加熱的最終溫度不同，這個(gè)過(guò)程可以分為：第一種溫度為900～1100℃稱為高溫干餾，即焦化；第二種溫度為700～900℃稱為中溫干餾；第三種溫度為500～600℃稱為低溫干餾。

煤干餾主要過(guò)程如下：煤料溫度高于100℃的時(shí)候，煤中水分開(kāi)始蒸發(fā)；當(dāng)溫度升高到200℃以上的時(shí)候，煤中結(jié)合水釋放出來(lái)；當(dāng)溫度達(dá)到350℃以上時(shí)候，粘結(jié)性煤開(kāi)始軟化，并進(jìn)一步形成粘稠的膠質(zhì)體；當(dāng)達(dá)到400～500℃的時(shí)候大部分煤氣和焦油析出，稱為一次熱分解產(chǎn)物；在450～550℃的時(shí)候，熱分解繼續(xù)進(jìn)行，殘留物逐漸變稠并固化形成半焦；當(dāng)高于550℃的時(shí)候，半焦繼續(xù)分解，析出余下的揮發(fā)物（主要成分是氫氣），半焦失重同時(shí)進(jìn)行收縮，形成裂紋；當(dāng)溫度高于800℃的時(shí)候，半焦體積縮小變硬形成多孔焦炭。

（一）煤的高溫干餾技術(shù)

目前在工業(yè)上應(yīng)用最廣、產(chǎn)品最多的是煤的高溫干餾。在1000℃以上將煤干餾得到焦炭、焦油和煤氣。近20年來(lái)煉焦技術(shù)有了較快發(fā)展，如焦?fàn)t炭化室尺寸突破了4.0m的限值。出現(xiàn)了高達(dá)6～8m的大容積焦?fàn)t，還將進(jìn)一步向?qū)挾确较虬l(fā)展。它帶來(lái)的好處一是提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，二是將環(huán)境污染降到最低。為了改善焦?fàn)t生產(chǎn)條件，消除污染，操作機(jī)械化和自動(dòng)化已有長(zhǎng)足進(jìn)展，還將進(jìn)一步朝有效的節(jié)能方向發(fā)展。為了回收能源、消除熄焦污染并提高焦炭質(zhì)量，采用了干法熄焦技術(shù)。目前干法熄焦投資大，電耗高，但它的優(yōu)越性已為實(shí)踐所證明，最終會(huì)取代熄焦。

（二）煤的低溫干餾技術(shù)

將煤在550℃左右溫度下進(jìn)行干餾，稱為煤的低溫干餾，用來(lái)提取低溫焦油，并生產(chǎn)半焦和低溫焦?fàn)t煤氣。低溫焦油產(chǎn)率較高，可達(dá)焦化產(chǎn)品總量的6%～12%，成分以烷烴為主，能進(jìn)一步加工出高級(jí)液態(tài)燃料和化工原料。半焦可以用作固體燃料或氣化原料。所生產(chǎn)煤氣則是良好的燃料和化學(xué)合成原料。煤低溫干餾產(chǎn)物一般為焦油，產(chǎn)率為6%～25%；半焦，產(chǎn)率為50%～70%；煤氣，產(chǎn)率為80～20m3/t（原料干煤）。

二、我國(guó)煤化工行業(yè)發(fā)展的投資技術(shù)要求

（一）我國(guó)的資源優(yōu)勢(shì)

一是我國(guó)的能源優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)是“缺油、少氣、煤炭資源相對(duì)豐富”；二是煤炭?jī)r(jià)格相對(duì)低廉。在很多的地方，煤炭資源豐而不富，如資源分布廣而散，小礦多，大礦少，雞窩礦多。這會(huì)導(dǎo)致煤炭供應(yīng)數(shù)量的不穩(wěn)定；成分上不穩(wěn)定。化工生產(chǎn)是要長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行的，原料數(shù)量和質(zhì)量不穩(wěn)定，化工生產(chǎn)就無(wú)法正常操作。發(fā)展煤化工的另一個(gè)重要因素就是煤炭的價(jià)格。如果煤價(jià)過(guò)高，發(fā)展煤化工就體現(xiàn)不出什么優(yōu)勢(shì)來(lái)。

（二）充足的水源保證

煤化工的另一大特點(diǎn)耗水量大。在很多地方煤資源豐富，卻是水資源短缺。中國(guó)的沿海大部分地區(qū)和北方都是這種情況。有許多煤化工企業(yè)受缺水的困擾，常常出現(xiàn)煤化工企業(yè)與農(nóng)業(yè)或其他工業(yè)爭(zhēng)水現(xiàn)象。同時(shí)，煤化工企業(yè)對(duì)水價(jià)也比較敏感。全國(guó)各地水價(jià)相差很大，一般南方靠近江河的地方水價(jià)便宜。所以要有充足的水源保證，是我國(guó)煤化工行業(yè)發(fā)展的投資技術(shù)另一個(gè)要求

（三）交通的便利尤為重要

煤化工企業(yè)產(chǎn)品和原料運(yùn)輸量大，因此交通運(yùn)輸顯得十分重要，最好是靠近鐵路或水運(yùn)方便的地方。鐵路、水運(yùn)和汽運(yùn)比較起來(lái)，一是鐵路和水運(yùn)在數(shù)量上可以很方便地滿足要求，數(shù)量大了，汽運(yùn)組織起來(lái)很麻煩；二是鐵路和水運(yùn)價(jià)格大大低于汽車運(yùn)輸價(jià)格；三是汽車運(yùn)輸損耗大。當(dāng)然，煤化工企業(yè)坐在煤田上，靠皮帶運(yùn)輸，可以大大減少原料煤的運(yùn)輸量。但產(chǎn)品還要運(yùn)出去，還是有鐵路好。

（四）解決環(huán)境容量問(wèn)題

環(huán)境容量指的是環(huán)境自凈能力的指標(biāo)，環(huán)境有多大的容量，即是可以容納多少污染物而又可以不為環(huán)境造成永久性損害。我國(guó)煤炭資源豐富，但總體上說(shuō)，煤含硫高，開(kāi)發(fā)利用的環(huán)保要求高。我國(guó)二氧化硫的排放量始終居于世界前列，其中90%二氧化硫的排放來(lái)自煤的使用。

煤化工企業(yè)排污是不可避免的，我國(guó)南方煤質(zhì)含硫量高，很多地方環(huán)境容量已經(jīng)飽和或已超標(biāo)，再發(fā)展煤化工項(xiàng)目很難通過(guò)環(huán)保部門的審批。煤化工替代燃料產(chǎn)品是應(yīng)予推廣應(yīng)用的重點(diǎn)，我國(guó)將從基礎(chǔ)科學(xué)研究、前沿技術(shù)創(chuàng)新、工程應(yīng)用開(kāi)發(fā)等方面領(lǐng)域逐一的進(jìn)行突破。