煤炭干馏技术及我国煤化工行业发展的投资技术要求

迟宇

摘要：本文阐述了煤化工行业发展重要性，对煤的干馏技术做了详细分析；在介绍了煤干馏技术相关工艺时，对我国煤化工行业发展的投资技术要求，从资源的优势，充足的水源，交通的便利，环境的容量等几方面做了集体的分析和详尽的总结，旨在为我国的煤化工行业发展提供建设性意见和思路。

关键词：煤炭；干馏技术；煤化工发展；技术要求

世界能源委员会的评估报告指出，目前煤炭的世界可采资源量达4.84×104亿t标准煤。地球上蕴藏量最丰富，分布地域最广的化石燃料当属煤炭，占世界化石燃料可采资源量的66.8%。21世纪以来，世界煤化工发展的主流方向是发展煤炭洁净利用技术，而煤高温干馏的煤气净化、煤气化和煤液化技术已成为目前发展煤炭洁净利用技术的关键，高温干馏已经广泛用于生产冶金焦炭是人造石油重要来源之一，煤化工行业发展的投资有着广阔的前景。

一、煤干馏技术

煤的干馏技术是煤化工的重要过程之一。煤干馏技术是指煤在隔绝空气条件下加热、分解，生成焦炭（或半焦）、煤焦油、粗苯、煤气等产物的过程。按照加热的最终温度不同，这个过程可以分为：第一种温度为900～1100℃称为高温干馏，即焦化；第二种温度为700～900℃称为中温干馏；第三种温度为500～600℃称为低温干馏。

煤干馏主要过程如下：煤料溫度高于100℃的时候，煤中水分开始蒸发；当温度升高到200℃以上的时候，煤中结合水释放出来；当温度达到350℃以上时候，粘结性煤开始软化，并进一步形成粘稠的胶质体；当达到400～500℃的时候大部分煤气和焦油析出，称为一次热分解产物；在450～550℃的时候，热分解继续进行，残留物逐渐变稠并固化形成半焦；当高于550℃的时候，半焦继续分解，析出余下的挥发物（主要成分是氢气），半焦失重同时进行收缩，形成裂纹；当温度高于800℃的时候，半焦体积缩小变硬形成多孔焦炭。

（一）煤的高温干馏技术

目前在工业上应用最广、产品最多的是煤的高温干馏。在1000℃以上将煤干馏得到焦炭、焦油和煤气。近20年来炼焦技术有了较快发展，如焦炉炭化室尺寸突破了4.0m的限值。出现了高达6～8m的大容积焦炉，还将进一步向宽度方向发展。它带来的好处一是提高了劳动生产率，二是将环境污染降到最低。为了改善焦炉生产条件，消除污染，操作机械化和自动化已有长足进展，还将进一步朝有效的节能方向发展。为了回收能源、消除熄焦污染并提高焦炭质量，采用了干法熄焦技术。目前干法熄焦投资大，电耗高，但它的优越性已为实践所证明，最终会取代熄焦。

（二）煤的低温干馏技术

将煤在550℃左右温度下进行干馏，称为煤的低温干馏，用来提取低温焦油，并生产半焦和低温焦炉煤气。低温焦油产率较高，可达焦化产品总量的6%～12%，成分以烷烃为主，能进一步加工出高级液态燃料和化工原料。半焦可以用作固体燃料或气化原料。所生产煤气则是良好的燃料和化学合成原料。煤低温干馏产物一般为焦油，产率为6%～25%；半焦，产率为50%～70%；煤气，产率为80～20m3/t（原料干煤）。

二、我国煤化工行业发展的投资技术要求

（一）我国的资源优势

一是我国的能源优势特点是“缺油、少气、煤炭资源相对丰富”；二是煤炭价格相对低廉。在很多的地方，煤炭资源丰而不富，如资源分布广而散，小矿多，大矿少，鸡窝矿多。这会导致煤炭供应数量的不稳定；成分上不稳定。化工生产是要长周期稳定运行的，原料数量和质量不稳定，化工生产就无法正常操作。发展煤化工的另一个重要因素就是煤炭的价格。如果煤价过高，发展煤化工就体现不出什么优势来。

（二）充足的水源保证

煤化工的另一大特点耗水量大。在很多地方煤资源丰富，却是水资源短缺。中国的沿海大部分地区和北方都是这种情况。有许多煤化工企业受缺水的困扰，常常出现煤化工企业与农业或其他工业争水现象。同时，煤化工企业对水价也比较敏感。全国各地水价相差很大，一般南方靠近江河的地方水价便宜。所以要有充足的水源保证，是我国煤化工行业发展的投资技术另一个要求

（三）交通的便利尤为重要

煤化工企业产品和原料运输量大，因此交通运输显得十分重要，最好是靠近铁路或水运方便的地方。铁路、水运和汽运比较起来，一是铁路和水运在数量上可以很方便地满足要求，数量大了，汽运组织起来很麻烦；二是铁路和水运价格大大低于汽车运输价格；三是汽车运输损耗大。当然，煤化工企业坐在煤田上，靠皮带运输，可以大大减少原料煤的运输量。但产品还要运出去，还是有铁路好。

（四）解决环境容量问题

环境容量指的是环境自净能力的指标，环境有多大的容量，即是可以容纳多少污染物而又可以不为环境造成永久性损害。我国煤炭资源丰富，但总体上说，煤含硫高，开发利用的环保要求高。我国二氧化硫的排放量始终居于世界前列，其中90%二氧化硫的排放来自煤的使用。

煤化工企业排污是不可避免的，我国南方煤质含硫量高，很多地方环境容量已经饱和或已超标，再发展煤化工项目很难通过环保部门的审批。煤化工替代燃料产品是应予推广应用的重点，我国将从基础科学研究、前沿技术创新、工程应用开发等方面领域逐一的进行突破。