王廣闊(內蒙古恒坤化工有限公司,內蒙古 鄂爾多斯 016299)
煤炭對我國能源結構具有重要作用,我國具有豐富的煤炭資源,但是受傳統(tǒng)開采技術的影響,導致煤炭開采效率緩慢,并且煤炭開采經常出現(xiàn)嚴重浪費現(xiàn)象,這對我國生態(tài)環(huán)境造成嚴重影響。基于此,想要改善生態(tài)環(huán)境污染問題,就要加強煤炭深加工相應技術手段,并且對廢棄物進行綜合利用,最大限度實現(xiàn)資源和社會經濟共同發(fā)展的目的。
能源對一個國家的經濟發(fā)展具有重要作用,特別是石油、天然氣作為能源結構中重要組成部分,對人們日常生活和社會企業(yè)以及社會經濟發(fā)展具有不可代替的作用,但是,由于能源的儲存量相對有限,并且煤炭占比較大,繼而煤化工產業(yè)逐漸分為六個部分,主要包括煤制油、煤制乙醇、煤制天然氣、煤制乙二醇、煤制乙醇以及煤制甲醇。由此可見,煤炭是我國能源結構中占比最高的主體能源,煤炭深加工和利用是實施我國能源儲備和產能儲備有效途徑,也是提升煤炭清潔利用率的關鍵,并且對我國能源安全提供重要保障。
煤炭屬于不可再生資源,因此,必須對煤炭科學合理利用,以此確保煤炭可持續(xù)發(fā)展。雖然我國煤炭資源十分豐富,但是在我國煤炭利用過程中,依然存在盲目開發(fā)、浪費資源以及環(huán)境污染等問題,因此,煤炭深加工,是保證煤炭產業(yè)鏈持續(xù)發(fā)展的有效手段,有助于社會經濟發(fā)展和煤炭產業(yè)鏈向外延伸。與此同時,我國社會發(fā)展始終秉持著科學發(fā)展觀念,節(jié)約建設是社會主義科學發(fā)展的前提條件,在煤炭行業(yè)建設發(fā)展過程中,必須堅持科學發(fā)展觀,科學合理利用煤炭資源,調整煤炭行業(yè)的政策,對煤炭行業(yè)進行宏觀調控。另外,加強煤炭行業(yè)深加工技術,充分利用煤炭行業(yè)各項資源,促使煤炭行業(yè)保持穩(wěn)定增長趨勢,有助于社會經濟持續(xù)發(fā)展[1]。
煤炭洗選技術在煤炭深加工可以起到提升生態(tài)環(huán)境保護作用,并且為后續(xù)的煤炭深加工技術奠定基礎。我國煤炭深加工洗選技術系統(tǒng)已經逐漸完善,特別是浮選和淘汰技術已經十分先進。在機械化煤炭開采背景下,洗選技術系統(tǒng)已經增加自動測試功能,并且和選煤設備中的模塊相互結合后,可以有效提升煤炭洗選的效率與質量[2]。
煤炭氣化技術主要是利用煤炭生產加工流程,將固體形態(tài)轉變?yōu)闅怏w形態(tài),在轉變的整個過程,需要將煤炭固定在指定的容器中,并且在容器中注入氧氣和蒸汽等。隨后通過容器中的壓力和溫度值調節(jié)到固定形態(tài)和氣體形態(tài)的臨界值,這樣一來,就可以對煤炭中氣體起到催化作用,經過完整的流程后,固體煤炭就可以轉變?yōu)榭梢匀紵蛘卟豢梢匀紵臍怏w。在煤炭氣化的過程中,會發(fā)生各種各樣的反應,并且不同類型的煤炭資源在氣化轉變中呈現(xiàn)的特點也不盡相同,并且對周圍的環(huán)境需要也不一樣。因此,煤炭資源在應用氣化技術時,應該針對不同類型煤炭資源合理選擇環(huán)境。煤炭氣化技術對居民使用的煤氣和工業(yè)燃氣都具有幫助,還可以利用其他化工原料進行混合,氣化后的煤炭資源可以作為燃料,為其他液體燃料混合提供便利條件[3]。
煤炭液化技術主要利用加工工序將固體煤炭資源轉化為液體形態(tài)的化工原料,甚至還可以轉化為產品清潔煤等,按照不同的轉化原理,將煤炭液化技術可以直接分為間接液化和直接液化。針對直接液化主要是煤炭資源作為主要原料,融入液化設備,隨后提升液化設備內部的溫度和壓力值,直到煤炭中的氫氧元素轉化為烴類化合物,這樣一來,就可以采用提煉的方法對煤炭中的汽油和柴油提煉為潔凈精品油,在煤炭資源未進入液化設備之前,需要將煤炭資源研磨成粉末狀,隨后將粉末狀的煤炭和液化油混合成煤漿,正常情況下,液化設備的內部溫度需要控制在450 ℃左右,壓力值需要控制在30 MPa,以此保證煤炭可以從固體形態(tài)轉為燃油成品。針對間接液化技術,間接液化技術主要是將煤炭提前倒入液化設備中,再將煤炭從固體轉為氣體形態(tài),隨后經過多道工序將氣體形態(tài)轉化為氣,合成氣之后就可以進入到下一項處理工序,在合成氣的襯托下,煤炭合成氣會轉變?yōu)闊N類化合物,隨后進入到蒸餾工序,最終將液體燃料和其他化學產品共同產生,間接液化技術和直接液化技術相對比,間接液化技術對液化爐內部的溫度要求更高,但是煤炭的反應相對較低,在液化爐內部可以直接合成汽油[4]。
水煤漿成分主要是由煤、水以及多種添加劑組成,在三者相互結合的作用下,就可以得到一種全新的污染性較低、使用率較高的燃料,水煤漿技術在煤炭方面的應用,為煤炭的燃燒帶來全新的形式,并且極大限度節(jié)約了能源,逐漸成為現(xiàn)階段社會中最具潛力的一種潔凈煤技術。我國在儲存煤炭資源方面具有絕對優(yōu)勢,水煤漿技術的發(fā)展,對人與自然在可持續(xù)發(fā)展方面具有重要意義。
型煤配煤技術對潔凈煤炭可以起到關鍵作用,并且型煤配煤技術具有節(jié)能環(huán)保的優(yōu)勢,可以產生大量熱能,在型煤配煤技術實際應用過程中,可以分為工用和民用兩個類型。現(xiàn)階段,型煤配煤技術已經非常完善,作為煤炭深加工中的關鍵技術,型煤配煤技術涉及的范圍較廣,但是型煤配煤技術還存在一些不足之處,就是必須使用粘結劑才可以進入到大型開發(fā)環(huán)節(jié),并且針對固硫率方面還要改善。型煤配煤技術在煤炭深加工中作為技術一種,型煤配煤技術屬于混煤技術類型,型煤配煤技術利用煤質對煤炭材料重新調整,將煤炭焚燒產生的污染物最大限度降低,并且還可以保護周圍生態(tài)環(huán)境,能夠解決煤炭資源短缺問題。
循環(huán)發(fā)電技術作為煤炭深加工技術中最先進的一種,循環(huán)發(fā)電技術可以有效控制煤炭深加工廢棄物和污染物,并且控制的效率非常高。目前,我國對循環(huán)發(fā)電技術還處于初始階段,我國煤炭企業(yè)應該結合其他先進國家的技術經驗,再結合自身煤炭深加工實際情況,以此提升循環(huán)發(fā)電技術在煤炭深加工方面的技術水平。
煤炭深加工將廢棄物進行綜合利用,可以保證煤炭行業(yè)持續(xù)發(fā)展。首先,煤矸石的綜合利用。煤炭在開采和清洗過程中,會產生大量煤矸石,煤矸石屬于固定廢棄物類型,并且在我國煤炭開采與清洗過程中產生的廢棄物中,煤矸石的排放量和堆積量占比最為明顯,已經為生態(tài)環(huán)境帶來嚴重影響。但是,煤矸石的應用途徑較多,例如,將煤矸石作為建筑原料,在建筑工程施工中充分運用煤矸石,可以有效節(jié)約建筑成本,還可以將煤矸石運用到采礦區(qū)的回填和改良土壤中。另外,煤矸石應用在化工方面,可以制作各種化工產品,例如,氧化鋁和氫氧化鋁等。也可以將煤矸石運用在水玻璃和白炭黑化工生產方面,并且可以在煤矸石中提取大量微量元素,例如:鎵、釩等[5]。
其次,對煤泥的綜合利用。利用浮選工藝就可以將煤泥中優(yōu)質煤進行回收,并且對煤泥多次過濾與壓制,將煤泥充分壓制后,再將煤泥應用到發(fā)電中,對發(fā)電具有重要作用。
最后,針對煤層氣的綜合利用。煤炭開采過程中,煤氣層一直是煤炭開采和生產環(huán)節(jié)重點需要解決的問題,因此,如果有效對煤氣層合理開發(fā)與利用,煤氣層就會轉化為清潔高效能源,但是,如果煤氣層開發(fā)和利用的效果不理想,就會造成嚴重的生態(tài)污染,甚至還會存在極大的安全隱患,極容易發(fā)生瓦斯爆炸事故?;诖?,煤炭資源開采和利用過程中,一旦發(fā)現(xiàn)煤氣層,工作人員就要及時排查危險因素,最大限度避免發(fā)生爆炸事故。另外,為控制大氣污染問題,需在煤氣層采取有效的控制措施,不可以直接對煤氣層排放,做好煤氣層的開發(fā)和利用?,F(xiàn)階段,由于我國已經發(fā)生多起瓦斯爆炸事故,因此,我國某地區(qū)煤礦在瓦斯突出的區(qū)域搭建了瓦斯發(fā)電站,不僅為煤礦提供充足的電能,由于瓦斯發(fā)電過程中,會產生較大的熱量,因此,還可以為周圍的居民供暖和洗浴提供助力,對煤氣層實現(xiàn)了綜合利用的目的[6]。
目前,由于我國煤炭資源利用率較低,這對我國煤炭行業(yè)的發(fā)展造成一定阻礙,要想改變這一難題,就要樹立煤炭深加工和資源綜合利用觀念,改變傳統(tǒng)的煤炭加工和生產觀念,以此提升煤炭資源的利用率,最大限度減少生態(tài)環(huán)境污染概率。
以山西省為例,山西省作為我國煤炭運輸?shù)闹饕獊碓辞?,但是由于山西省傳統(tǒng)的煤炭資源生產和運營模式,導致煤炭資源利用率較低,并且銷售業(yè)績并不理想,這些都是山西省煤炭行業(yè)需要改善的問題。基于此,山西省作為煤炭主要加工省市,無疑會為當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境造成污染。但是,山西省采取的環(huán)境控制方面較差,因此,只有將煤炭深加工角度入手,從本質上解決煤炭加工與生產中產生的廢棄物和污染物,才能最大限度環(huán)節(jié)生態(tài)環(huán)境污染問題。
強化煤炭深加工和綜合利用意識,并且結合當下煤炭資源利用的實際情況,對煤炭資源的利用趨于表面化,大量的煤炭資源并沒有得到有效利用,為轉變煤礦產業(yè)和員工的煤炭生產和加工觀念,提升煤炭資源利用率,煤礦企業(yè)可以開展教育培訓活動,加大煤炭深加工和綜合利用宣傳力度等,統(tǒng)一煤礦生產和開采員工思想,積極引導煤炭行業(yè)盡快邁入高效利用煤炭資源正確道路。
山西省煤炭產業(yè)為進一步提升煤炭深加工和綜合利用進程,主要是從以下三點入手:第一,促使煤炭產業(yè)轉變?yōu)檫B鎖經營模式,這也是實現(xiàn)煤炭產業(yè)集約經營的必要途徑,有助于煤炭產業(yè)擴大商業(yè)規(guī)模,形成企業(yè)式的經營模式,但是,這對煤炭產業(yè)資金投入和煤炭開采設備投入提出更高要求,只有保證煤炭產業(yè)充足的資金,煤炭產業(yè)才能順利完成技術革新,以此擴大煤炭產業(yè)發(fā)展規(guī)模;第二,完善煤炭產業(yè)管理結構體系,為煤炭集約化生產經營轉型成功提供保障,綜合對煤炭企業(yè)生產、通防、地測以及運輸?shù)裙ぷ鞑块T的管理現(xiàn)狀進行分析,并針對性提出一套完善的煤炭管理結構體系,促使各個工作部門規(guī)范工作,禁止出現(xiàn)大量煤炭資源浪費情況,并且提升煤炭資源的利用率,對煤炭資源實現(xiàn)專業(yè)化和集中化的使用目的。另外,煤炭資源在生產和開采過程中,工作人員應該對煤炭資源清洗、煉焦以及選取等方面嚴格管理,以此保證煤炭生產環(huán)節(jié)順利應用集中化管理;第三,在集中經營模式下,煤炭企業(yè)就要充分融入集中化經營管理模式,因此,政府方面需要積極轉變職能,為煤炭企業(yè)營造集中化管理氛圍,另外,煤炭企業(yè)行政管理部門也要積極轉變管理模式,從直接管理模式轉變?yōu)殚g接管理模式,繼而為煤炭企業(yè)分離所有權和經營權提供保障,以此達到煤炭企業(yè)集中化經營目的。
煤炭生產加工的過程中十分復雜,基于此,煤炭企業(yè)需要將現(xiàn)有的加工技術進行創(chuàng)新,以此實現(xiàn)煤炭資源綜合利用的目的。例如,以某市煤炭企業(yè)為例,在煤炭綜合利用技術上創(chuàng)新提出以下三點:第一,針對煤炭選取、清洗等深加工技術方面進行創(chuàng)新,在煤炭資源綜合利用方面加以創(chuàng)新,并且將煤炭企業(yè)水資源和電資源相互結合,將水資源和電資源合理分配有助于促進生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展,再對水煤漿和發(fā)電技術進行創(chuàng)新;第二,煤炭資源深加工和綜合利用方面需要具備優(yōu)質的專業(yè)性人才,因此,煤炭企業(yè)需要引進高科技的煤炭生產設備和技術;第三,煤炭資源深加工后,會產生大量的廢棄物,因此,煤炭企業(yè)制定一套完善的循環(huán)利用流程,利用物理方法或者化學方法將廢棄物進行過濾或者提純,繼而最大限度降低廢棄物產生,有助于保護生態(tài)環(huán)境。
現(xiàn)階段,由于我國各個行業(yè)對煤炭資源的需求量越來越高,傳統(tǒng)的煤炭資源開采和加工方式已經無法適應時代需求,因此,必須將煤炭深加工方式進行改革,積極主動開創(chuàng)一個煤炭深加工和資源綜合利用全新局面。例如,以某市煤炭企業(yè)深加工和資源綜合利用為例。第一,想要保證煤炭資源可以及時供應社會企業(yè)整體需求,就要在煤炭=開采和加工上面作出努力,極大限度提升煤炭資源的利用率,以提升煤炭資源為主要生產目的,始終堅持煤炭深加工,對煤炭相關的各項資源進行綜合利用,再將現(xiàn)有的煤炭深加工技術進行創(chuàng)新,不斷調整和優(yōu)化煤炭生產和管理系統(tǒng),以此保證煤炭保持穩(wěn)定的輸出量;第二,煤炭企業(yè)應該在生態(tài)環(huán)境方面引起重視,增加生態(tài)環(huán)境管理力度,熟練運用各項防控技術降低煤炭生產過程中污染物的排放,并且對煤炭生產和加工技術加強創(chuàng)新力度,通過“三廢”技術手段,避免煤炭燃燒過程中產生大量廢棄物。除此之外,為保證煤炭資源和生態(tài)環(huán)境相互協(xié)調,開采煤炭資源過程中,應該遵循適宜開采原則,避免出現(xiàn)“竭澤而漁”現(xiàn)象,需要站在宏觀角度看待問題,煤炭企業(yè)需要和嚴格貫徹國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標;第三,我國在國際煤炭行業(yè)中,一直穩(wěn)居主導地位,但是,受國際能源波動的影響,我國煤炭行業(yè)必須制定長久計劃,制定完善的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,以此應對各種影響因素,穩(wěn)定我國煤炭在國際中的地位。
煤炭行業(yè)生產加工過程中,會產生粉煤灰和礦井水以及焦化產品。首先,針對粉煤灰,熱電廠利用煤炭發(fā)電過程中,會在燃燒過程中產生大量的粉煤灰,因此,我國每年產出的粉煤灰數(shù)量最多,正常情況下,這些粉煤灰直接變?yōu)閺U棄物丟棄。但是,粉煤灰在綜合利用的途徑相對較多,例如,粉煤灰可以作為建筑施工材料,在礦山回填方面也具有幫助,降低煤炭和其他礦產資源開采過程中,對土地造成破壞,還可以改善被破壞的土壤。其次,針對礦井水,我國煤炭行業(yè)礦井水的排放量約為2.2 Gm3,但是煤炭行業(yè)噸煤的排放量為4 m3,但是,將近70%的礦井水不經過處理直接排放,這些排放后的礦井水,對周圍的生態(tài)環(huán)境造成嚴重影響,如果及時對排放水進行清潔處理,就會轉變?yōu)閷氋F的水,這對礦井水綜合利用提供重要作用,并且對礦區(qū)經濟持續(xù)發(fā)展具有重要意義。最后,針對煉焦化學產品和焦爐煤氣,煤炭煉焦環(huán)節(jié)會產生大量的煤氣,煤氣經過冷卻后就可以得到凈化后的焦爐煤氣和煉焦化學產品,這對煤炭深加工和綜合利用方面具有重要作用,有助于促進我國經濟持續(xù)發(fā)展,這也是焦化廠實現(xiàn)經濟效益最大化的有效途徑。
現(xiàn)階段,大部分地區(qū)的煤炭企業(yè)在生產和加工方面,對產生的廢棄物并不能有效收集,直接導致煤炭深加工廢棄物綜合利用率較低?;诖?,只有在煤炭生產和加工過程中,產生的廢棄物有效利用,才能提升煤炭綜合利用率,加強對廢棄物收集工作,將收集的廢棄物集中化無害處理后再綜合利用。如果煤炭企業(yè)對產生的廢棄物不重視,就會對生態(tài)環(huán)境造成嚴重污染,例如,以某市煤炭企業(yè)廢棄物的收集工作為例,應該遵守以下二點:第一,將廢棄物按照分類收集、儲存的方式,由于煤炭深加工會產生不同形狀、氣體、固體的廢棄物,并且廢棄物的內部產生的化學反應也不盡相同。因此,按照不同種類和不同形狀進行收集和儲存,為后續(xù)的煤炭深加工和綜合利用提供便利,為廢棄物儲存提供安全保障;第二,煤炭企業(yè)應該全方面收集廢棄物,將煤炭深加工企業(yè)加工生產的各個環(huán)節(jié)產生的廢棄物全部進行收集,保證每個環(huán)節(jié)都有遺漏的廢棄物。
循環(huán)發(fā)展戰(zhàn)略對促進煤炭深加工和資源綜合利用提供重要作用,可以極大限度降低廢棄物和污染物的產生。循環(huán)發(fā)展作為一項高層次的戰(zhàn)略,煤炭企業(yè)的管理者應該引起重視,并且相關的煤炭企業(yè)部門也要對循環(huán)發(fā)展戰(zhàn)略引起重視。首先,在煤炭企業(yè)生產加工過程中應該節(jié)約水資源和電能。其次,利用技術手段對煤炭企業(yè)產生的廢水進行過濾,保證廢水可以循環(huán)利用。最后,由于煤炭企業(yè)加工生產中產生的廢水會有較多的污染物質,因此,煤炭企業(yè)需要將過濾后的水資源利用在用水標準較低的環(huán)節(jié),最大限度提升廢水在煤炭深加工過程中的利用率。
綜上所述,我國在煤炭深加工方面還有一定進步空間,因此,我國煤炭企業(yè)應該引進先進的技術設備,加強對煤炭深加工和資源綜合利用技術和設備,不僅提升煤炭資源的利用率,還可以最大限度緩解我國能源短缺問題,有效促進我國經濟穩(wěn)定發(fā)展。