从环境保护角度浅议煤化工工艺技术

侯丽华，张利云

（鄂尔多斯应用技术学院，内蒙古鄂尔多斯 017000）

我国拥有丰富的煤炭资源，但石油及天然气资源较为稀缺，由于我国的资源结构不平衡，因此需要充分发挥煤炭资源优势，合理运用新型科学技术充分开发利用煤炭资源，从而尽可能地减少对进口资源的依赖程度[1]。煤化工技术的广泛应用使我国煤炭资源的利用率有了明显的提高，煤化工产品逐渐增多，在一定程度上减少了我国的能源进口量。但煤化工在各生产环节会产生大量污染物，对生态环境造成了相当程度的不良影响，严重影响人们的身体健康，不利于我国煤炭产业的健康有序发展[2]。

随着生态环境形势日益严峻，解决煤化工行业的环保难题已成为现阶段保证行业健康发展的首要任务。从生态环境保护、落实可持续发展理念等角度看，需要优化煤化工技术，将环保意识引入到煤化工生产中，不断加大新的环保型技术的开发力度，提高资源的利用效率，重视废水废气的处理流程和处理效果[3]。

1 煤化工污染现状

煤化工以煤炭为原料，进行资源的加工与产品的生产。煤化工企业运用多种化工技术，进行煤炭资源的转化，能够在一定程度上缓解我国能源结构不合理的现状。但煤炭资源生产转化过程产生大量的废水废气，对环境造成严重污染[4]。

煤化工加工生产过程的污染产生环节有：（1）煤炭输送过程会使空气中的粉尘增多，这些粉尘在空气中扩散，极易通过呼吸道进入肺部，造成肺部不可逆损伤；（2）煤炭炼化过程中产生的污染物虽然经过净化处理，但仍然残留一定量的高毒性污染物[5]，其中含有多种有毒气体和物质，其降解净化具有一定的难度。

目前，我国煤化工产品的产量居世界首位，随着人们的环保意识不断提升，传统的煤化工生产方式逐渐退出历史舞台，许多新型技术逐渐被引入到煤化工企业中，但这些技术仍有一定的不足。如部分企业通过蒸发结晶的方式实现了废水零排放，虽然具有较好的处理效果，但会产生一定的日常污染，若储存容器或生产设备密封不严导致泄漏、挥发，会影响化工厂周边居民的生活，因此需要提出新的环保思路和工艺技术[6]。

2 煤化工环保思路

2.1 控制煤化工企业生产源头污染

煤化工发展应践行可持续发展理念，着力解决能源与环境之间的平衡发展问题，将环保理念落实到煤化工生产的各个环节中。在保证基本的能源供给情况下，通过合理的污染物控制措施，在生产源头尽可能地减少污染物的产生量，优化煤化工工艺技术，实现能源的节约和污染的有效控制。

首先需要控制煤化工企业在生产源头产生的污染物量，企业应制定高于国家标准要求的内部环保标准，并在实际生产环节中严格执行。对煤化工生产过程中产生的一系列废水和废气进行管理。详细划分污染物的类别并依据标准文件对其污染程度进行分级，通过适宜的环保净化技术处理污染物，提取其中可循环使用的物质，严格按照污染物排放的相关规定排放处理后的污染物；在充分掌握相关技术后科学地进行设备的升级改造，通过煤化工工艺设备的改造，加大资源的回收利用率，尤其应不断加大热交换器和反应器等设备技术的开发力度；结合煤化工生产的实际情况，扩大清洁型技术的应用范围，保证生产源头污染物的控制效果。

2.2 树立煤化工废水处理全流程控制理念

煤化工企业在加强环保意识的同时还应注重对水资源的循环利用，树立节水护水意识，完善煤化工生产废水的处理。煤化工企业应将环保和循环理念贯穿于废水处理的整个过程，从生产工艺环节综合考虑环保性。进行工艺比选，改革煤化工工艺设计的思路。强调以废水中TDS量减少为废水处理核心，并将废水、浓盐水进行分环节、分级处理，合理配置水源，综合考虑煤化工生产厂的水源结构，保持生产厂的水源平衡。通过合理制定煤化工生产的节水减排方案，将全过程控制理论应用在煤化工生产废水处理的各环节中，建设煤化工厂水处理系统的管理体系，科学规划污水排放

如图1所示，将煤化工生产废水处理工艺进行单元划分：（1）废水预处理环节，通过先脱氨再萃取方法预处理固定床气化废水；（2）在生化处理环节重点提高废水的可生化性，通过厌氧方式进行气流床气化的处理，保证废水达到回用标准要求，并尽可能地控制运行成本；（3）在含盐废水回用单元中，利用双膜反渗透的处理工艺提高废水的回收利用率；（4）在高浓盐水处理单元中进一步完善蒸发结晶技术，降低含盐废水中的杂盐量，并充分利用蒸发塘环境的蒸发能力，实现高浓盐水水分的蒸发。

图1 煤化工废水处理流程示意图

3 煤化工环保工艺技术

3.1 优化煤层气及焦炉煤气的利用

加大煤层气和焦炉煤气的开发应用力度有助于提高煤化工产业的资源利用率，降低资源消耗。

（1）煤层气的优化利用。煤层气俗称“瓦斯”，是与煤伴生、共生的气体资源，指储存在煤层中的烃类气体，以甲烷为主要成分，属于非常规天然气。煤层气经过资源转化可得到合成油、合成气等产品。可以通过有效的资源开发技术加大对煤层气的开发力度，保证煤化工企业具备足够多的煤层气资源。

（2）焦炉煤气的合理开发生产。焦炉煤气是用几种烟煤配制成炼焦用煤，在炼焦炉中经过高温干馏后，产出焦炭和焦油产品的同时所产生的一种可燃性气体，是炼焦工业的副产品。

煤层气及焦炉煤气的粗产物被称为荒煤气，其中含有大量固体小颗粒，如果不经处理，不仅可能导致管路堵塞，其中含有的碱性物质在燃烧时可能与酸性耐火材料融合（渣化），从而降低焦炉燃烧室和热风炉蓄热室等设备的使用性能及使用寿命。荒煤气的净化流程如图2所示。

图2 煤层气及焦炉煤气常规净化流程

为了降低煤气净化投入成本，缩短煤化工产品的工艺流程，降低煤化工生产副产物污染，应充分借鉴较为先进的新型洁净煤技术，推动我国煤化工企业的现代化建设，结合煤化工生产过程中的实际情况，在煤炭转化过程的技术选择上，应选择较为节能的转化技术，从整体上提高我国煤化工加工技术水平。

3.2 推动煤焦油深度加工技术应用

由于煤焦油技术仍处于不断发展过程中，目前我国煤化工企业的煤焦油加工技术具有较大的提升空间，如在煤焦油加工过程中时常出现各种生产问题，产生大量污染物的同时，也严重降低生产效率和生产质量。因此，应进一步研究煤焦油的加工技术，以提高煤焦油分离的应用效果为主要目标，对煤焦油进行深度加工优化，通过新技术的应用，提高煤化工企业生产效率，一种煤焦油深度加工流程如图3所示。

图3 一种煤焦油深度加工流程

目前，越来越多的煤化工企业开始应用热量回收技术，使煤化工企业生产中的能源消耗在一定程度上得到了有效的控制。此外，通过多级循环水技术节约用水，可有效提高煤焦油生产的资源利用率和经济效益。对煤化工产品生产过程中所使用的老旧设备进行改造或更换，能够在一定程度上减少资源的消耗。

4 结语

本文简单分析了我国煤化工产业污染现状，提出了控制煤化工企业生产源头污染，树立煤化工废水处理全流程控制理念，优化利用煤层气、焦炉煤气及煤焦油深度加工技术的煤化工环保思路。受篇幅限制，还有诸多内容未尽阐述，如煤化工污染物防治工艺技术标准的完善，煤炭资源的深度开发利用等。总之，应不断提高煤化工工艺技术水平，加大环保技术的应用力度，为我国社会经济发展提供环保的能源来源，增强我国煤化工企业的可持续发展动力。