中国煤化工技术的最新进展情况

2022-09-11

S-MTO技术自开发以来就受到了煤炭行业的重视, 经过多年的实践, 到目前为止已经实现了工业化的转变。正在开展工业示范的煤化工技术主要有S-MTP催化剂、合成气制乙二醇技术、甲苯甲醇甲基化制二甲苯技术和SNG技术, 这对于煤炭行业的进步将产生不容忽视的影响。而MTA技术、合成气制低碳烯烃技术和乙酸加氢制乙醇还处于研发阶段, 具有非常广阔的发展前景。本文对煤化工技术发展的这些方面做了简单的介绍, 旨在引起煤炭行业的重视, 促进煤化工技术的广泛应用。

1 S-MTO技术完成工业转变

S-MTO技术经由上海石油化工研究院10年的研发, 在SAPO-34分子筛催化材料合成技术、流化床催化剂制备技术以及流化床反应-- 再生工艺研究开发方面取得了相当大的进步。对SAPO-34分子筛催化材料合成技术的研究体现在两个方面, 一方面, 研究了抑制SAPO-34分子筛硅岛的形成的相关因素, 比如催化材料的结构特性和性质、模板剂体系等, 可以严格控制SAPO-34分子筛硅岛的组成, 改良SAPO-34分子筛硅岛的性能, 也就是说在分子筛合成和改性方面的进步。另一方面, 达到了对分子筛外形进行控制的目标, 分子筛受模板剂和合成工艺的影响, 因此这一目标的实现途径是创新这两个内容, 在减少分子筛的外形尺寸之后, 可以提高乙烯和丙烯的选择性。流化床催化剂制备技术研究的内容包括催化剂的耐磨性、粒径分布、成型、堆密度等, 研发出了性能较好的流化床催化剂, 其中的一种催化剂的主要组成成分就是粘土、硅溶胶和SAPO-34分子筛, 这种成分下的催化剂耐磨性和流动性相较于其他催化剂来说比较良好。经过研究三相鼓泡流化床型在预测MTO的反应结果方面占据相当大的优势, 同时, 再生工艺研究比如烯烃裂解技术可以对S-MTO副产的C4和C5组进行转化, 使之成为丙烯和乙烯, 明显提高了丙烯和乙烯的使用效率。

2 煤化工技术试点范围扩大

随着煤化工技术的发展, S-MTP催化剂、合成气制乙二醇技术、甲苯甲醇甲基化制二甲苯技术和SNG技术的试点范围逐渐扩大。S-MTP技术是一条技术路线, 对烯烃的有效使用可以减少碳元素的生成, 降低对环境产生的污染, 具有较强的市场竞争力[1]。我国在研究MTP分子筛催化剂时, 解决了催化剂的酸性调节和扩散性能问题, 近期新型S-MTP催化剂SMAP-100再生周期取得新的突破, 与商业化催化剂相比优势显著。近年来, 上海石化院积极与其他相关单位合作, 于2012年顺利开展5000吨甲醇/ 年的MTP工业侧线试验装置计划。合成气制乙二醇技术制备乙二醇的原料是煤基合成气中的一氧化碳和氢气, 为煤化工技术节省了物力成本和经济成本, 对环境造成的污染比较小, 因此受到了煤化工领域的高度关注。此项技术的主要工程是20万吨/ 年工业装置, 试生产在2013年的时候已经装置建成试车, 拥有成套工艺、催化剂和反应器等关键技术, 为我国煤化工技术自主研发做出了巨大贡献。另外, 上海石化院经过不断的研究催化剂、工艺设备和系统物料安全控制等方面, 尤其重视对反应器的开发, 取得了一系列的进展, 比如开发出了寿命在一年以上的催化剂、工艺产品质量精细程度提高等。甲苯甲醇甲基化制二甲苯技术即MTX技术, MTX技术是一条生产路线, 主要生产二甲苯, 新型的MTX技术减少了生产过程中产生苯的几率, 提高了甲苯的利用效率, 目前的MTX技术具有空速高、安全性好和甲苯利用率高的特点。SNG技术开发开展的项目有13亿Nm3/a大型SNG装置工艺包的编制工作, 主要目的是降低煤炭开采与使用对环境造成的污染和充分提高煤炭的热值利用率, 这项技术对于建设环境友好型具有极其重要的意义。

3 新型煤化工技术的创新能力提高

煤炭行业要想实现可持续发展, 首先要提高煤化工技术的创新能力, 为煤炭行业的长远发展奠定坚实的物质基础。通过不断的努力, 我国目前在煤化工技术方面的创新能力的确有所进步, 改变了轻理论研究重实践操作或轻实践操作重理论研究的研究模式, 在兼顾理论研究的同时, 将理论付诸实践以满足煤炭开采的需要。而商业化的SHELL煤气化、MTO技术和MTP技术的发展则是煤化工技术创新能力提高的重要体现, 煤化工技术经过多年的努力已经形成一套自主研发的体系, 并开始着眼于煤炭行业发展的全局, 力图追求经济效益与环境效益的统一[2]。但是, 煤化工技术的研发是一项长期的过程, 研发的时候依然要借鉴国外先进的技术手段来更新自己的研究理念与研究手段。

4 结语

综上所述, 煤化工技术取得了可喜的进步, 从我国煤炭行业对各行各业产生的影响来看, 煤化工技术的研发既是煤炭行业发展的要求, 也是我国社会经济发展的必然趋势[3]。只有促进煤炭资源开发与使用朝着节能环保的方向发展, 才能实现煤化工现代化, 为可持续战略的实施做出贡献。如何促进正在试点应用和研究的煤化工技术尽快付诸实践, 是煤炭行业接下来的发展方向。

摘要：煤在煤炭资源的开发与使用过程中, 因开采不当造成资源浪费、环境污染的现象是常见的问题。在实际的煤炭资源开发与使用过程中, 需要借助煤化工技术来提高煤炭资源的开发程度和环保程度。自我国进入二十一世纪以来, 随着社会经济与煤矿行业的发展, 各煤化工技术进一步发展, 具体表现为S-MTO完成工业转型、煤化工技术试点范围扩大和新型煤化工技术的创新能力提高取得显著进展。

关键词：S-MTO技术,SNG技术,MTA技术