煤制油化工生产与环境保护措施

　　【摘 要】目前，我国煤炭技术水平不断提高，已经具备了一些先进的生产工艺。在煤制油化工生产中不可避免的会产生一些污染问题，为了满足煤炭清洁利用目的，加强工艺创新与环境保护具有重要作用。本文主要对煤制油化工生产关键技术及环境保护策略展开探讨。
　　【关键词】煤化工；煤制油；化工生产；环境保护
　　煤炭的不合理利用为城市环境带来了巨大的环境压力，随着经济的快速发展，需要努力实现煤炭生产和消费革命。在很多煤炭生产基地中，可以使用先进的技术进行煤炭清洁利用，逐步减轻环境压力。为了更好地实现煤炭清洁利用的目标，还需要付出更多努力。
　　一、煤制油化工生产现状
　　首先，传统煤化工生产过剩、供过于求。有关数据表明，我国传统煤化工发展稳定上升，总产量趋于过剩，市场关系明显供过于求。据不完全统计，在2017年，我国煤炭整体消耗六亿t左右，但是传统煤化工总体产量却达到了将近七亿t，总体产量超出需求将近17%，远远超过市场需求。另外，由于市场上，石油制品与煤炭制品价格上的差异比较明显，使得从消费者的角度出发都倾向于选择价格相对低廉的煤炭制品。我国是资源消耗大国，再加上价格方面的差异性，因此在价格和市场的推动下，使得煤化工产业不断地深化改革创新，经过了多年的发展，新型煤化工产业也是遍地开花，取得了不菲的成绩。
　　二、煤制油化工生产主要工艺技术
　　（一）煤制油费托合成产物烯烃分离工艺
　　我国的能源资源总量中，煤炭储量要远远高于石油和天然气的储量。将煤以費托合成技术实现液体油品转化，是缓解人民日益增长的石油能源需求和供应总量矛盾的有效手段。当前，虽以煤为原料的费托合成法制取轻质发动机燃料的油品成本较高，在经济合理性上还不能与石油化工产品相竞争，但对诸如我国能源结构这样的具有丰富煤炭资源而石油资源相对匮乏的国家或地区而言，这是解决燃料的需要的有效补充手段。在其技术的应用过程中，其费托合成物中除含有汽油、柴油外，还存有大量的优质烯烃，基本不含有S、N、CnH（2n-2）等，经精馏工艺的再加工可以出a-烯烃。同时，又以在精馏过程中可以实现对不同碳链长度的高浓度的生产能力，使费托合成产物烯烃分离工艺具有了较为广阔的市场应用前景。
　　（二）煤制油直接液化技术
　　所谓的直接液化技术质的是当煤处于一定的温度和压力环境下，（通常温度在四百到四百七十摄氏度左右，压力在十八到三十帕）进行催化加氢裂化成液态烃类物质，产生数量较少的气态的烃，同时将其中的氮、氧、硫等没有必要的原子分离出来进而进行深度转化的过程。
　　（三）间接液化化工工艺
　　跟直接液化工艺的不同之处是煤炭间接液化工艺的转化过程，间接液化工艺的原料是煤炭，然而其是先借助物理手段转化为气体，再借助物理方式与化学方式转化为液体。具体来讲，其制作程序是先转化煤炭为一氧化碳，再借助氢气对其实施脱氧和脱硫处理，最后借助氢气与催化剂转化为液态的煤炭，该过程的进行需要高压与高温环境的支持。对于煤炭间接液化工艺技术来讲，其需要的原料要求不高，当今国内很多的煤炭类别都能够应用这种工艺技术。煤炭在气化之后还应净化处理气体，从而将杂质灰尘等气体去除，进而防止反应当中其他化学反应的形成。这种技术有别于直接液化工艺，其要求15个到40个的大气压和大约250℃的高温环境。
　　三、煤制油环境保护措施
　　（一）废水零排放措施
　　煤制油工艺的废水成分复杂，主要需要处理气化废水、合成废水、其他工艺排放的生产废水、初期雨水以及生活污水，需要去除废水中油类物质、氰化物、酚、氨和悬浮物等。为了最大限度地减少污染，符合国家环保要求，各大企业都在开展废水处理方面的研究，其中实现废水零排放为最终目标。要想从源头进行保障，就必须要开辟第二水源。如果能够将天然的降水、矿井水以及自来水、地下水等水源都利用起来，拓展为可用的水源，不仅能够满足煤化工业企业的巨大的用水量，确保稳定的水量供给，还能够节约经济成本，提高企业效益。另外，新型煤化工企业实现废水零排放最终还是要靠技术来解决。通过对新型技术的深入研究，解决其中的技术性难题，寻找更加经济实惠、更加高效的渗透膜，降低废水处理中的能耗，提高废水处理效率。除此之外，还要对于系统生产操作中存在的风险进行评估和分析，避免在废水处理工艺中产生二次污染，从而对环境造成污染，让废水处理项目功亏一篑。
　　（二）脱硫、脱硝、除尘。
　　煤制油化工生产企业脱硫采用石灰石-石膏法、脱硝采用选择性非催化还原，除尘采用多电场静电除尘器。脱硫使用的原材料外进，剩余物石膏送砖厂作为原材料使用；脱硝采用的SNCR法以氨水作为还原剂，以喷射方式进入炉膛中，使NOx得以还原。脱硝使用的氨水来源于熄焦工段煤气处理过程中得到的副产品氨水，将氨水浓度提高至18%以上，运至脱硝车间备用。除尘使用的电除尘，用电来源主要来源于企业自备电厂，价格相对较低，在同等费用条件下，电场强度可满足于除尘需要，同时安装污染物排放在线监测装置，对污染物的排放情况进行实时监控，保证污染物的达标排放。
　　（三）推广煤制油工艺的发展
　　在绿色低碳发展、环保法规要求趋严等推动下，我国油品质量升级步伐加快，油品质量升级更有利于煤液化产品优势的发挥。自2014年初起我国全面执行国Ⅳ汽油标准，其中硫含量降至50ppm；2014年底开始执行国Ⅳ柴油标准，硫含量同样降至50ppm；同时，2017年底汽柴油达到国Ⅴ标准，硫含量降至10ppm，油品质量对雾霾天气的整体影响将明显下降。煤液化产品普遍具有低硫或无硫、无氮和无重金属等有害杂质的优质特点，可大大减少PM2.5的污染，是典型的优质清洁燃料。直接液化和间接液化生产的柴油硫含量低于1ppm，氮含量低于1ppm，在当前油品质量升级环境下，发展煤制油能够提供优质清洁油品，减少油品使用对雾霾天气的影响，缓解我国部分地区的大气污染问题。
　　（四）完善煤化工环境制度
　　第一，由政府部门和企业共同合作，优化产品项目规范，集中研发和发展几个最有前景的技术，避免煤化工技术盲目发展。并且在扶植煤化工产业发展时，要筛选企业，让产业发展规模化。第二，完善产业链的配套建设，包括设备的研发建设、法律法规的制定、标准和技术规范的建设，不能让煤化工技术单一发展，孤立应用。第三，结合需求设计产品发展的周期，根据经济效益、发展前景、节能减排等多元化的需求评估项目，分析哪些技术需要重点投资发展，哪些技术需要即时淘汰止损。
　　四、结语
　　国内原油供应增速低于需求增速、原油对外依存度高，煤制油是保障国家能源安全的有效补充。为了保证煤制油产业的可持续发展，做好工艺创新与环境保护是新时期煤炭产业转型的重要工作。
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