一種基于煤炭焦化技術(shù)產(chǎn)品升級的中國現(xiàn)代煤化工業(yè)新體系
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作者：鄭曉敏
中國有著世界規(guī)模最大的焦化工業(yè)，焦炭產(chǎn)量約占世界總產(chǎn)量的70%。2014年中國煤炭消費(fèi)量38.7億t，當(dāng)年度焦炭產(chǎn)量4. 77億t，焦化用煤折算為洗精煤約4.5億t，折算為原煤約9.5億t，占煤炭消費(fèi)總量的20%左右�？梢�，煤炭焦化是當(dāng)前中國煤化工的主體。
長期以來中國焦化工業(yè)以冶金焦炭為主導(dǎo)產(chǎn)品，由于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不健全、發(fā)展模式簡單粗放、技術(shù)與裝備更新緩慢等原因，存在著焦炭產(chǎn)能過剩、能源與資源利用率低、廢熱廢氣廢水廢渣排放量大等問題，受到能源、資源、環(huán)境、社會及上下游產(chǎn)業(yè)形勢等多重因素的制約；而另一方面，煤炭焦化是鋼鐵生產(chǎn)的源頭，在短期內(nèi)無可替代，通過產(chǎn)品與技術(shù)升級解決存在的問題，別無選擇。
與此同時，鑒于世界石油資源的日益枯竭和我國富煤貧油的資源特點(diǎn)，出于尋找石油替代產(chǎn)品的初衷，從“十一五”開始到“十二五”期間，我國多地掀起了大上新型煤化工的熱潮，主要是從煤液化出發(fā)的煤制油和從煤炭氣化出發(fā)經(jīng)碳一化工路線的煤制甲醇、煤制烯烴、煤制天然氣、煤制乙二醇等，建設(shè)的規(guī)模和水平迅速跨人世界領(lǐng)先的行列。但是，我們必須認(rèn)識到，新型煤化工與傳統(tǒng)煤化工一樣，都是大規(guī)模、高投入、高消耗、高產(chǎn)出、高技術(shù)含量，而生命周期長、技術(shù)及裝備更新緩慢、轉(zhuǎn)型成本高的資源型工業(yè)，都要受到資源、能源、環(huán)境和社會等多重因素的制約，技術(shù)成熟度和投資回報的不確定性是新型煤化工建設(shè)無法回避的風(fēng)險。相對而言，煤炭焦化在我國已有數(shù)十年的生產(chǎn)歷史，大規(guī)模的基礎(chǔ)建設(shè)已完成，長期的生產(chǎn)運(yùn)營積累了較多的經(jīng)驗，其本身存在的問題也得以為我們所認(rèn)識，通過創(chuàng)新技術(shù)與完善產(chǎn)品結(jié)構(gòu)來解決這些問題，必能使傳統(tǒng)煤化工業(yè)面貌一新，使已有的建設(shè)基礎(chǔ)發(fā)揮出更大的生產(chǎn)力效應(yīng)。
煤的焦化、液化與氣化有著共同的基礎(chǔ)，就是煤的熱解。狹義地說，煤的焦化是以獲得焦炭為主要目的、在隔絕空氣條件下的高溫?zé)峤�，煤的直接液化是以獲得液體產(chǎn)品為主要目的、在加氫條件下的中低溫?zé)峤�，煤的氣化是以獲得各類原料氣為主要目的、在小分子氣化劑存在下的高溫?zé)峤狻Ｎ覈?guī)模龐大的焦化工業(yè)每年產(chǎn)生大量的焦?fàn)t煤氣和煤焦油，以焦?fàn)t煤氣作為碳一化工的原料可以獲得煤炭氣化的各種產(chǎn)品，從煤焦油出發(fā)也可以得到煤炭液化的各類產(chǎn)品。因此，煤炭液化、氣化及碳一化工領(lǐng)域的新技術(shù)成果改進(jìn)并援引到焦化工業(yè)的焦?fàn)t煤氣及焦油加工中，必將提升焦化工業(yè)的資源與能源利用水平。石油化工重油與渣油的加工技術(shù)對焦化工業(yè)的技術(shù)升級也有很好的借鑒作用。
綜上分析，中國新型煤化工的建設(shè)必須與煤炭焦化工業(yè)的技術(shù)升級相耦合，共同構(gòu)建中國現(xiàn)代煤化工業(yè)。本文以環(huán)境與生態(tài)保護(hù)為出發(fā)點(diǎn)，從焦化工業(yè)技術(shù)升級出發(fā)，綜合能源、煤炭焦化、液化、氣化和碳一化工等多個領(lǐng)域的技術(shù)成果，勾勒了“能源一煉焦一液化一氣化一碳一化工”一體化的中國現(xiàn)代煤化工的產(chǎn)品與技術(shù)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，愿能為現(xiàn)代煤化工業(yè)的建設(shè)與發(fā)展提供參考。
1 中國現(xiàn)代煤化工業(yè)的時代特征
煤是能量與質(zhì)量的統(tǒng)一體，煤炭的轉(zhuǎn)化是煤的能量流與質(zhì)量流的綜合過程，本文暫且把煤的能量流屬性稱作能源，而把其質(zhì)量流屬性稱為資源。煤炭焦化的興起最初是始于生產(chǎn)冶金焦炭，關(guān)注的僅是從煤炭到焦炭的質(zhì)量流，而焦化過程的能量流利用和焦?fàn)t煤氣及煤焦油等副產(chǎn)品中的質(zhì)量流利用一開始就沒有受到重視，必然的結(jié)果就是能源效率低下、資源利用粗放和環(huán)境污染嚴(yán)重，直至今天成為行業(yè)、社會和國家宏觀政策關(guān)注的焦點(diǎn)。
區(qū)別于傳統(tǒng)的中國煤化工，現(xiàn)代中國煤化工必須能夠充分體現(xiàn)“能源與資源高效轉(zhuǎn)化與綜合利用、清潔生產(chǎn)和資源循環(huán)利用”的時代特征，用較少的能源、資源、環(huán)境和資金投入，來獲得較大的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會效益。任何的新型煤化工，如果不具備這一特征，就只能是新型煤化工，而不是現(xiàn)代煤化工。
1.1現(xiàn)代煤化工的能源轉(zhuǎn)化利用
現(xiàn)代煤化工建設(shè)必須把煤的能量流即能量的轉(zhuǎn)化利用提升到與質(zhì)量流同等重要的位置。近年來，在《煤炭焦化行業(yè)準(zhǔn)人條件》等一系列國家宏觀政策的誘導(dǎo)下，我國在煉焦節(jié)能技術(shù)方面有較大突破，焦化工序能耗總體上有明顯的下降，但依然在150 kgce/t左右。2013年上半年，我國重點(diǎn)鋼鐵企業(yè)的焦化工序平均能耗約為100. 37 kgce/t，同比下降5. 97 kgce/t。目前我國焦化工序能耗的先進(jìn)值達(dá)到55 kgce/t以下，但落后值仍在273 kgce/t左右，差距達(dá)5倍，這意味著我國焦化工業(yè)在能源效率的提升上還有極大潛力。若能通過技術(shù)升級使焦化工序能耗普遍達(dá)到目前的先進(jìn)值，每年節(jié)約的能量相當(dāng)于4億t標(biāo)準(zhǔn)煤以上。
焦化工序能耗的80%左右集中在焦?fàn)t單元上，
煤炭儲運(yùn)、備配煤環(huán)節(jié)的能耗約占5%~8%，其余的消耗在焦?fàn)t后的煤氣及化產(chǎn)回收等單元；在焦?fàn)t單元的能耗中，紅焦顯熱約占38%、高溫荒煤氣約占34%、煙道氣帶出熱量約占18%、焦?fàn)t熱損失約占10%。采用干熄焦技術(shù)約可回收紅焦顯熱的80%，副產(chǎn)高品質(zhì)蒸汽用于發(fā)電或用于焦油加工等化產(chǎn)單元的工藝蒸汽。高溫荒煤氣的顯熱回收也取得了一定的研究成果，采用導(dǎo)熱油間接冷卻技術(shù)來回收其中的熱能，采用汽化冷卻、加熱鍋爐給水、熱管換熱、導(dǎo)熱油夾套、鍋爐和半導(dǎo)體溫差發(fā)電等可望回收焦?fàn)t上升管中荒煤氣帶出顯熱的30%左右。利用焦?fàn)t煙道氣余熱進(jìn)行人爐煤調(diào)濕、或利用廢熱鍋爐使這部分余熱轉(zhuǎn)化為蒸汽，可望回收焦?fàn)t煙道氣余熱的50%左右。焦?fàn)t熱工優(yōu)化技術(shù)如焦?fàn)t火落溫度自動控制、焦?fàn)t操作與管理的智能化等，可以節(jié)約回爐煤氣用量的3%~5%。由于技術(shù)成熟度、專利問題和投資巨大等原因，這些技術(shù)還沒能在整個焦化行業(yè)普遍推廣，但它們的綜合優(yōu)化、有序集成和推廣應(yīng)用將帶來煤炭焦化工業(yè)能源轉(zhuǎn)化效率的飛躍，推動傳統(tǒng)煤化工向現(xiàn)代煤化工的轉(zhuǎn)變。
今后建設(shè)任何煤化工項目，都必須從設(shè)計階段做好煤炭能量流向的轉(zhuǎn)化、回收和利用。
1.2現(xiàn)代煤化工的資源轉(zhuǎn)化利用
至今為止，不管是傳統(tǒng)煤化工、還是近年來新建設(shè)的煤化工，資源的利用極為粗放：如中國冶金焦炭的產(chǎn)量約占世界總量的70%，而焦?fàn)t煤氣、煤焦油及瀝青的利用卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于世界水平，很多煤焦油基的精細(xì)化學(xué)品及高性能瀝青基材料要依賴進(jìn)口；“十一五”以來建設(shè)的大型煤液化示范項目，從煤制油的角度上可以說是世界領(lǐng)先水平，但其中精細(xì)化學(xué)品的生產(chǎn)及液化殘渣的利用卻很少受到關(guān)注；投資巨大進(jìn)行煤炭氣化來獲得碳一化工的原料氣，進(jìn)而制油、制烯烴、制芳烴、制天然氣等的重大項目，副產(chǎn)品的利用都鮮有同步。這種質(zhì)量流向上產(chǎn)品的單一性本身就是對煤炭資源的極大浪費(fèi)。
另外，關(guān)于煤化工的規(guī)模問題，普遍的觀點(diǎn)是“大”，以占地規(guī)模宏大、投資巨大、產(chǎn)量極大為“大”。這種宏觀的“大”與煤化工單位能耗、煤耗、水耗等的脫離，必將引起資源與能源的浪費(fèi)及各種環(huán)境問題。對于煤化工這樣一個資源消耗性工業(yè)，單位資金投入的回報率、單位原料煤消耗的附加值和環(huán)境生態(tài)的投入問題等，也必須是衡量現(xiàn)代煤化工建設(shè)水平的重要標(biāo)準(zhǔn)。
因此，中國現(xiàn)代煤化工建設(shè)，不能僅僅關(guān)注宏觀的規(guī)模效益，資源利用粗放的問題必須得到解決，必須向資源的綜合利用、精細(xì)化和精深化的方向發(fā)展。
當(dāng)前，煤氣化獲得含CO、CH4和H2等的混合氣體、進(jìn)而作為碳一化工的原料，生產(chǎn)液體或氣體燃料、合成各種化學(xué)品，被普遍視為“新型煤化工”，煤加氫液化制取燃料油也被認(rèn)為是尋找石油替代產(chǎn)品的“新型煤化工”。眾所周知，煤的氣化和加氫液化都是規(guī)模巨大的高能耗、高煤耗和高排放的過程，與任何傳統(tǒng)煤化工一樣要受到能源、資源和環(huán)境的制約。
另一方面，煤炭焦化所產(chǎn)生的焦?fàn)t煤氣也是碳一化工的優(yōu)質(zhì)原料、所產(chǎn)生的煤焦油也是制取液體燃料油和芳香族精細(xì)化學(xué)品的基礎(chǔ)原料。按2014年我國生產(chǎn)焦炭4. 77億t計，相應(yīng)的焦?fàn)t煤氣產(chǎn)量近2 000億m3，除焦?fàn)t自用外，年富余量也有1 000億m3左右；而煤焦油的產(chǎn)量按焦炭產(chǎn)量的4%約算，也有1 900萬t左右。這還不包括生產(chǎn)蘭炭產(chǎn)生的中低溫煤焦油和焦?fàn)t煤氣。如果需要，通過改變和優(yōu)化配煤組成和焦?fàn)t操作條件，還可以增加焦?fàn)t煤氣及煤焦油的產(chǎn)量。在目前我國焦炭產(chǎn)能過剩、焦炭與原料煤價格幾近倒掛的大背景下，只有通過焦?fàn)t煤氣及煤焦油的加工利用來分擔(dān)焦炭的生產(chǎn)成本，以化養(yǎng)焦。如能把新型煤化工的建設(shè)與煤炭焦化工業(yè)的技術(shù)升級相耦合，利用碳一化工與煤液化等的新技術(shù)成果，以焦?fàn)t煤氣來替代煤炭氣化生產(chǎn)的碳一化工的原料氣、以煤焦油替代煤直接液化的初級粗油，不僅能使中國焦化工業(yè)煥發(fā)出新的生命力，還能節(jié)約新建煤氣化和加氫液化的巨額資金、減少煤炭資源與能源的消耗、減輕現(xiàn)代煤化工建設(shè)所面臨的環(huán)境與生態(tài)的壓力，從中國焦化工業(yè)的技術(shù)升級出發(fā)構(gòu)建一個資源綜合高效利用的現(xiàn)代中國煤化工業(yè)。
因此，依托中國規(guī)模龐大的煤炭焦化工業(yè)已有的建設(shè)基礎(chǔ)，把煤炭液化及碳一化工的技術(shù)成果援引進(jìn)來，從焦?fàn)t煤氣出發(fā)進(jìn)行碳一化工的規(guī)劃建設(shè)，由煤焦油出發(fā)生產(chǎn)煤基精細(xì)化學(xué)品和液體燃料油，從質(zhì)量流的角度把煤炭中的資源盡可能多地轉(zhuǎn)移到產(chǎn)品中去，這不僅是可行的，更是煤化工可持續(xù)發(fā)展的必然。
1.3現(xiàn)代煤化工的清潔生產(chǎn)與廢水廢氣廢固廢熱的資源化利用
進(jìn)入21世紀(jì)，中國化工必須走上綠色化和可持續(xù)發(fā)展的道路，煤化工以煤有機(jī)質(zhì)的高溫?zé)峤鉃楹诵倪^程，是廢水、廢氣、廢固及廢熱等的排放大戶，清潔生產(chǎn)任務(wù)艱巨。另一方面，煤化工排放物中也蘊(yùn)含著大量的能源和化工資源，其資源化利用既是煤焦化工清潔生產(chǎn)的需要，也是煤炭資源高效利用的需要，還將產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)效益。
在煤化工的四廢資源化利用方面，工業(yè)界及學(xué)術(shù)界已做了大量的工作，廢熱利用在前面已述及，在質(zhì)量流方面，廢水廢氣廢固的利用也取得了較大的進(jìn)展。利用焦化廢水和煉焦煤洗選過程產(chǎn)生的煤泥等制備水煤漿，用于鍋爐燃燒、發(fā)電或造氣等，既使焦化廢水和煤泥得到了有效治理，又節(jié)約了水和煤資源。焦化過程中，從備煤、配煤、煉焦、熄焦、推焦、輸送及煙道排放等環(huán)節(jié)，排放了大量的粉塵，其中含有大量煤粒、焦粒、無機(jī)礦粒、多環(huán)芳烴等，對環(huán)境及人身健康危害極大，同時這些污染物也是有用的碳源，通過工藝及裝備優(yōu)化設(shè)計使這些粉塵匯聚后可以進(jìn)行資源化利用。煤化工因為是CO2的排放大戶而備受關(guān)注，其實(shí)CO2也是可以資源化利用的。謝和平等提出的全球C02減排的CCU理念(Carbon Dioxide Capture and Utiliza-tion)，利用C02礦化轉(zhuǎn)化天然礦物等，將C02作為一種碳資源進(jìn)行有效利用，如氯化鎂礦化C02聯(lián)產(chǎn)鹽酸和碳酸鎂、固廢磷石膏礦化C02聯(lián)產(chǎn)硫基復(fù)合肥等。CO2是碳元素的最終氧化物，具有一定的化學(xué)惰性，它在常壓下、溫度為- 78.3℃的條件下，不經(jīng)液體階段直接變?yōu)楣腆w，臨界溫度適宜，在化工、食品及生物加工中用作惰性氣體、冷卻劑和超臨界溶劑；其分子結(jié)構(gòu)中的羰基，可用于多種含羰基化合物及聚合物的制備，通過加氫還原等還可合成低碳醇、烴類等。煤化工產(chǎn)生的煤渣、粉煤灰等，已普遍用于建筑材料，生產(chǎn)氧化鋁、二氧化硅及復(fù)合材料等精細(xì)化利用研究也取得了一定進(jìn)展。
由于我國科技發(fā)展中生產(chǎn)領(lǐng)域與研發(fā)領(lǐng)域功能的分離，許多技術(shù)成果重研究而不重推廣，且這些成果之間缺少匹配和集成。中國現(xiàn)代煤化工的建設(shè)中，必須把以上這些技術(shù)成果進(jìn)行繼續(xù)優(yōu)化、有效集成和推廣應(yīng)用。
2 中國現(xiàn)代煤化工的產(chǎn)業(yè)與技術(shù)體系的構(gòu)建
如前所述．中國現(xiàn)代煤化工的建設(shè)目標(biāo)是要實(shí)現(xiàn)煤的能源與資源高效轉(zhuǎn)化與綜合利用、清潔生產(chǎn)和資源循環(huán)利用，完善的產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品與技術(shù)結(jié)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的前提，煤炭焦化的技術(shù)升級與液化、氣化、碳一化工、芳烴生產(chǎn)、石油化工等方面先進(jìn)技術(shù)的耦合集成，是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的有效途徑。本文從中國焦化工業(yè)的技術(shù)及產(chǎn)業(yè)升級出發(fā)，勾勒了“能源一焦化一液化一氣化一碳一化工一精細(xì)化學(xué)品”一體化的現(xiàn)代煤化工產(chǎn)品與技術(shù)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，如圖1所示。
2.1 焦?fàn)t煤氣到碳一化工的產(chǎn)業(yè)鏈延伸
按干煤計，我國煤炭焦化工業(yè)每年生產(chǎn)約1 000億m3的富余焦?fàn)t煤氣，過去用于廉價的城市煤氣。隨著國家西氣東輸工程的實(shí)施，其作為城市煤氣的功能已被取代，急需尋找新的利用途徑。同時，目前國內(nèi)碳一化工發(fā)展迅猛，要靠煤炭的氣化來提供原料氣。焦?fàn)t煤氣作為碳一化工的原料氣進(jìn)行綜合利用，是傳統(tǒng)的煤炭焦化與新型煤化工的聯(lián)接點(diǎn)，由此把煤炭焦化的產(chǎn)業(yè)鏈延伸到碳一化工領(lǐng)域，使得煤炭的焦化與氣化殊途而同歸。
焦?fàn)t煤氣與煤氣化生產(chǎn)的合成氣相比，有較高的氫氣含量，是制氫、制乙炔、制合成氨、制甲醇等碳一化學(xué)產(chǎn)品的優(yōu)良原料。焦?fàn)t煤氣可用于發(fā)電，可變壓吸附分離制氫，可變換制合成氣、經(jīng)費(fèi)托合成制天然氣和液化石油氣、制液體煤料油，可以制乙炔和烯烴，可用于混合低碳醇、氨、二甲醚、乙二醇等。重要的是，碳一化工從原料氣的凈化、變換、轉(zhuǎn)換與調(diào)制，以及各種碳一化學(xué)品和它們的下游產(chǎn)品生產(chǎn)的工藝與設(shè)備等，在國內(nèi)外有較多成熟的技術(shù)和豐富的經(jīng)驗可供借鑒。這些技術(shù)經(jīng)過改進(jìn)和優(yōu)化，并有序地援引和集成到焦?fàn)t煤氣的加工中，必將展現(xiàn)出驚人的生產(chǎn)力效應(yīng)。相對于煤炭氣化高額的資金投入和環(huán)境投入，焦?fàn)t煤氣綜合高效利用的優(yōu)勢是顯而易見的。
2.2煤焦油精深加工方向的產(chǎn)品鏈延伸
煤焦油是世界上多環(huán)芳香族化合物的基本來源，發(fā)達(dá)國家如德國等，能夠從煤焦油加工中獲得近200種產(chǎn)品，我國煤焦油的加工水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于世界先進(jìn)水平，目前能夠進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)的產(chǎn)品也就十余種，焦油組分的利用率極低；蒸餾的殘渣即煤瀝青，約占煤焦油重量的50%，多為劣質(zhì)瀝青，目前的主要用途是生產(chǎn)普通炭素材料和粘結(jié)劑，經(jīng)過精制獲得生產(chǎn)高性能炭素材料的優(yōu)質(zhì)瀝青的技術(shù)也已趨于成熟。中國新型煤化工的煤焦油加工，必須引入新的技術(shù)元素，如加氫制油、加氫降解、氧化降解等，改變煤焦油加工利用中以蒸餾為主導(dǎo)技術(shù)的現(xiàn)狀，使其技術(shù)路線和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)多元化、精細(xì)精深化。
煤焦油加工首先要考慮的是盡可能多地利用其中的芳香族組分。例如，煤焦油中富含的各種芳香族化合物，經(jīng)過氧化可以得到芳香族的醛、酮、酸、醌、環(huán)氧化物和過氧化物等；其中的瀝青質(zhì)大分子，經(jīng)過氧化解聚，也能生成較小分子的芳香族含氧化合物�，F(xiàn)在我國的加工路線是先分離到純化合物、后氧化轉(zhuǎn)化，能直接從煤焦油中分離出的組分太有限，而且氧化后還需要經(jīng)過艱難的分離過程。如能先進(jìn)行氧化再進(jìn)行分離，雖然其氧化產(chǎn)物的組成也相當(dāng)復(fù)雜，但比起煤焦油簡單一些，可望得到較多的產(chǎn)品及焦油組分較高的利用率。這一路線需要較多的基礎(chǔ)研究，如能實(shí)施，必將帶來焦油加工技術(shù)的巨大進(jìn)步。
援引煤直接液化粗油的加氫提質(zhì)技術(shù)，對煤焦油提取精細(xì)化學(xué)品以后的剩余部分進(jìn)行加氫提質(zhì)，可把煤炭焦化的生產(chǎn)鏈延伸到煤炭液化領(lǐng)域。我國在大規(guī)模煤直接液化制油示范工程的建設(shè)中，對煤直接液化粗油加氫提質(zhì)進(jìn)行了大量的基礎(chǔ)研究，并實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模工業(yè)化。煤焦油和煤直接液化粗油都是芳香族化合物的混合物，替代煤直接液化的粗油加氫提質(zhì)來制液體燃料油，技術(shù)上是可行的，資源優(yōu)勢和成本優(yōu)勢也是顯而易見的。近年來我國褐煤低溫?zé)峤馓豳|(zhì)工業(yè)快速發(fā)展，中低溫煤焦油的產(chǎn)率更高，提取酚類等化學(xué)品后，加氣制燃料油是最好的選擇。煤炭直接液化的油收率基本上在50%左右，神華煤直接液化總建設(shè)規(guī)模是年產(chǎn)油品500萬t、折算為中間粗油約為每年750萬t、用煤規(guī)模約每年1 500萬t。我國焦化工業(yè)每年焦油產(chǎn)量約1 900萬t，加上中低溫煤焦油就更多，用其中的一半來進(jìn)行加氫液化制油，就能達(dá)到神華煤直接液化的生產(chǎn)規(guī)模。
2.3能量流與資源循環(huán)利用的產(chǎn)品鏈延展
在能量流的產(chǎn)品鏈上，除了前面已經(jīng)述及的干熄焦回收高溫紅焦顯熱、導(dǎo)熱油間冷回收高溫荒煤氣顯熱、焦?fàn)t煙道氣余熱回收、副產(chǎn)蒸汽發(fā)電、焦?fàn)t熱工優(yōu)化及智能化等新技術(shù)元素的綜合優(yōu)化、有序集成和推廣應(yīng)用外，還要考慮把煤炭焦化與發(fā)電相耦合。過剩的焦炭產(chǎn)量和褐煤低溫干餾生產(chǎn)的蘭炭
需要尋找出路，以焦炭和蘭炭為原料，通過IGCC發(fā)電與化工多聯(lián)產(chǎn)的耦合，進(jìn)行發(fā)電和碳一化工生產(chǎn)，從這里把煤炭焦化的產(chǎn)品鏈延伸到電力領(lǐng)域，這一耦合在提高能源和資源轉(zhuǎn)化效率的同時，還有利于有效回收和利用C02。煤化工生產(chǎn)中的焦化廢水、煤泥、粉煤灰、煤渣、粉塵等的利用，前已述及，總之是要從質(zhì)量流的鏈條上把煤中的元素盡可能多地轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品，減少排放。
3結(jié)束語
建設(shè)中國現(xiàn)代煤化工必須要充分體現(xiàn)“能源與資源的高效轉(zhuǎn)化與綜合利用、清潔生產(chǎn)和資源的循環(huán)利用”的時代特征，完整的技術(shù)及產(chǎn)業(yè)與產(chǎn)品鏈?zhǔn)菍?shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的前提。煤炭焦化是當(dāng)前中國煤化工的主體，存在的主要問題是焦炭產(chǎn)能過剩、資源利用粗放、四廢排放量大、加工模式及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)較為單一，亟待進(jìn)行技術(shù)與產(chǎn)品的全面升級。我國煤炭焦化工業(yè)龐大的基礎(chǔ)建設(shè)已經(jīng)存在，每年產(chǎn)生大量的焦?fàn)t煤氣和煤焦油，可供碳一化工、煤制油的需要，從焦化工業(yè)的技術(shù)與產(chǎn)品升級出發(fā)建設(shè)碳一化工和煤制油等新型煤化工，共同構(gòu)建成具有時代特征的中國現(xiàn)代煤化工，無論是從技術(shù)上、能源與資源的利用上，還是從環(huán)境與生態(tài)安全上，都有重要的意義。本文綜合能源、化工、煤炭焦化、液化、氣化、碳一化工和石油化工等多個領(lǐng)域的技術(shù)成果，勾勒了中國現(xiàn)代煤化工的輪廓，從煤炭焦化的技術(shù)升級出發(fā)，從焦?fàn)t煤氣的加工利用把煤炭焦化的產(chǎn)業(yè)鏈延伸到碳一化工領(lǐng)域，從焦油的加工利用把煤炭焦化的產(chǎn)業(yè)鏈延伸到煤液化和精細(xì)化學(xué)品生產(chǎn)領(lǐng)域，利用過剩的焦炭產(chǎn)量和低階煤低溫焦化生產(chǎn)的蘭炭，通過IGCC發(fā)電和碳一化工多聯(lián)產(chǎn)的耦合，把煤炭焦化的產(chǎn)品鏈延伸到發(fā)電及碳一化工領(lǐng)域，從能量流利用與四廢資源化利用上進(jìn)一步提升煤化工生產(chǎn)的清潔度，旨在從能量流和物質(zhì)流的鏈條上充分利用煤炭，用較少的資源、能源、環(huán)境和資金投入，來獲得較大的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會效益。
4摘要：中國龐大的煤炭焦化工業(yè)每年產(chǎn)生大量的焦?fàn)t煤氣和煤焦油，可供碳一化工、煤制油化工的需要，而碳一化工和煤制油化工是“十一五”以來重點(diǎn)建設(shè)的新型煤化工。本文從焦化工業(yè)的技術(shù)與產(chǎn)品升級出發(fā)，綜合能源、煤炭焦化、液化、氣化、碳一化工和石油化工等多個領(lǐng)域的技術(shù)成果，勾勒了中國現(xiàn)代煤化工的技術(shù)與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，旨在從能量流和物質(zhì)流的鏈條上充分利用煤炭，用較少的資源、能源、環(huán)境和資金投入，來獲得較大的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會效益。
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