馬瑞
(伊犁新天煤化工有限責(zé)任公司,新疆 伊寧 835000)
煤炭屬于不可再生資源,同時(shí)也是日常中不可或缺的常用資源,不僅為人們的生活帶來很大便利,同時(shí)也不斷加快了我國(guó)煤化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度,進(jìn)而為煤化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供多項(xiàng)選擇[1]。
煤化工的生產(chǎn)來源主要依靠煤作為原材料,在經(jīng)過化學(xué)加工處理后變成液體,也就是煤制油,轉(zhuǎn)化氣體后變成天然氣,化學(xué)品的成分主要包括烯烴、二甲醚、煤制甲醇等。但不管是煤制油還是煤制烯烴,都可通過化學(xué)加工變成能代替石油的新能源,且具有較為廣闊的發(fā)展前景,同時(shí)為了避免石油緊缺,對(duì)新能源的開發(fā)是非常有必要的。因而對(duì)煤制油的技術(shù)提出了更高的要求,同時(shí)對(duì)資金的需求也更高了,因此對(duì)資源的消耗過多,我國(guó)煤制油項(xiàng)目經(jīng)過層層審批[2]。其中煤制烯烴的處理過程中,由于需要較長(zhǎng)時(shí)間的生產(chǎn)流程,同時(shí)其流程工藝也更加復(fù)雜,因此資金的投入也最多,但對(duì)于煤制二甲醚和煤制甲醇而言,其甲醇是最基礎(chǔ)的合成原料,而煤制二甲醚則需要的資金和資源較少,同時(shí)不需要過多的生產(chǎn)時(shí)間,其發(fā)展速度較快。
煤制二甲醚和煤制甲醇合成天然氣主要為合成階段。而合成二甲醚只需兩步,同時(shí)對(duì)轉(zhuǎn)化的技術(shù)要求不是很高,且轉(zhuǎn)化成功率較高,其中,兩步流程主要包括:第一步、甲醇在生成后合成氣,并將甲醇合并在塔中,進(jìn)而變成粗甲醇,第二步、蒸餾粗甲醇,并依據(jù)二甲醚的合成的需求將其處理,合成完成后也就成功分離的二甲醚。我國(guó)煤制天然氣主要通過甲烷化技術(shù)處理,雖然由于我國(guó)煤制天然氣的起步太晚,但此合成技術(shù)在合成氨的應(yīng)用中較為廣泛,且技術(shù)也已逐漸成熟。在煤制合成天然氣期間所需流程主要包括:將洗完后的甲醇合成氣在將其聚集在一起,之后將甲烷化爐中對(duì)已經(jīng)合成的天然氣進(jìn)行提取,最后可通過膜分離技術(shù)提出合成成功的天然氣,最終可將天然氣應(yīng)用到廣泛區(qū)域中。而二甲醚的合成主要采用一步法,是目前較為新型的技術(shù),但由于屬于新引進(jìn)的技術(shù),因此屬于起步初期,但對(duì)于一些大型企業(yè)而言,此技術(shù)的應(yīng)用已趨向成熟,大規(guī)模工業(yè)化的生產(chǎn)模式也逐漸形成[3]。通過二甲醚一步法合成技術(shù)在制作二甲醚過程中,主要將甲醇洗后并將氣體合成在塔內(nèi),并在內(nèi)部同時(shí)完成脫水操作和甲醇合成,最終成功分離出二甲醚和乙醇。分離后的甲醇則可通過再次合成后循環(huán)使用,同時(shí)也可售賣甲醇。二甲醚的合成技術(shù)流程用時(shí)較短,需要的設(shè)備較為簡(jiǎn)單,且合成成功率較高,是未來煤制二甲醚的重要發(fā)展前景。
煤化工產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)工藝步驟主要包括三步,其一、通過兩步法合成二甲醚后,并提出粗甲醇,通過蒸餾的方式將粗甲醇轉(zhuǎn)變成天然氣,在合成期間由于需要較高的壓力,進(jìn)而在合成配置環(huán)節(jié)中需要專業(yè)的壓縮機(jī)將其增強(qiáng)后合成氣壓,并采用一步法將二甲醚和煤制天然氣合成,其壓縮機(jī)的功率不超過6MPa,同時(shí)也不可在凈化剛一結(jié)束就進(jìn)行加壓操作,其可以直接完成合成。由此表明,與二步法相比合成二甲醚,其烯烴和煤制甲醇的成本相對(duì)較低。其二、甲烷化是煤制天然氣關(guān)鍵步驟,其中甲烷化經(jīng)反應(yīng)后其熱量會(huì)大量釋放出來,進(jìn)而快速提高甲烷化環(huán)節(jié)其操作的環(huán)境溫度,但需要較多的反應(yīng)器通過串聯(lián)的形式連接,此舉具有分散熱量的功效,同時(shí)還可采用專業(yè)換熱器來降低操作環(huán)境的溫度。此外,甲烷化的過程需要的專業(yè)設(shè)備較多,但設(shè)備必須經(jīng)得起高溫材料,進(jìn)而提高的合成成本。但通過一步法合成二甲醚期間因釋放的熱量較低,且不用專業(yè)換熱器來降低操作環(huán)境的溫度,進(jìn)而表明,不需要對(duì)設(shè)備等其他方面投入過多的成本和資金。其三,在合成并提純期間,煤制二甲醚的提純方式主要是依據(jù)蒸餾的方法,近年來,隨著我國(guó)工藝技術(shù)的不斷提升,其蒸餾工藝水平已逐漸成熟,操作起來簡(jiǎn)便許多,進(jìn)而更加確保生產(chǎn)過程中的安全性,并在各大化工產(chǎn)品的生產(chǎn)中應(yīng)用[4]。而對(duì)于煤制天然氣,則需要膜分離技術(shù)進(jìn)行提純,但需要的設(shè)備較為復(fù)雜,技術(shù)要求也相對(duì)較高。
就當(dāng)前的工藝技術(shù)和環(huán)境承載能力而言,煤制油產(chǎn)業(yè)的發(fā)展空間較為廣闊,進(jìn)而需要不斷進(jìn)行優(yōu)化,但在優(yōu)化期間,最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)則是技術(shù)和管理,其中,技術(shù)方面需要對(duì)煤氣化技術(shù)的水平進(jìn)行提升,并提高對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù),同時(shí)還要在提高能源的利用上保證污染物能合理處理[5]。管理上需要構(gòu)建完善的管理機(jī)制,同時(shí)需要制定完善的管理?xiàng)l例,進(jìn)而才能從根本上提升企業(yè)間的競(jìng)爭(zhēng)力,最終促進(jìn)煤制油產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
綜上而言,隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升,若持續(xù)應(yīng)用以往存在的粗狂形式來生產(chǎn)的話會(huì)與新形勢(shì)下的發(fā)展思路不一致,同時(shí)也嚴(yán)重阻礙了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。因此為了人類的小康生活,并保護(hù)生態(tài)環(huán)境的前提下,需要對(duì)能源利用問題、再生問題及環(huán)境問題進(jìn)行深入探究。進(jìn)而需要大力發(fā)展可再生資源和豐富資源,需要不斷加強(qiáng)對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。其中煤制二甲醚合成技術(shù)所占據(jù)的優(yōu)勢(shì)較多,不僅具有節(jié)能效果和清潔效果,同時(shí)所需的成本和設(shè)備均較為簡(jiǎn)便,更加適合未來發(fā)展可再生資源。