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摘要：煤炭深加工是实现我国高煤炭能源利用率的重要途径，也是我国实现节能降耗的主要措施之一，与石油资源开发及利用、水资源开发及利用和燃气资源开发及利用等一起构成了我国节能降耗系统，不仅有利于我国工业的发展，也在很大程度上促进了我国社会经济、人民群众与自然生态环境的和谐相处及健康持续发展。为此，本文就针对煤炭深加工技术及应用展开详细的分析与探讨。
关键词：煤炭；深加工技术；应用
导言：
煤炭深加工技术在现代社会中已得到广泛应用和发展，通过各种技术的利用可提高煤炭的能源利用率，实现煤炭能源的清洁、高效利用。基于此，本文首先介绍煤炭深加工技术及应用的必要性，并详细分析煤炭气化与液化的深加工技术，最后探讨煤炭气化与液化深加工技术的应用，旨在深入了解和掌握煤炭深加工技术，并将煤炭深加工技术应用到实际煤炭资源开发与利用中去。
1 煤炭深加工技术及应用的必要性
目前石油供给多依赖中东油源，储藏量有限，且政治不安定，油价受制于人。替代燃料及再生能源虽然较干净，但大部分替代程度小，需要寻求大量的能源供给。氢能及燃料电池的来源目前还是依赖传统能源。所以煤炭和天然气是石油之后的主要的能源来源。煤作为一种能源在社会发展中的作用不可替代。当今世界对煤炭的进一步的加工利用范围越来越广。随着科技进步及世界能源危机的影响日益加深，煤炭深加工技术受到广泛关注和发展，煤炭液化是将煤转化成清洁的便于运输和使用的液体燃料或化工原料的一种先进的洁净煤技术，今后是解决2中国石油紧缺的重要途径之一。所以，分析煤炭深加工技术及应用是很有必要的。
2 煤炭气化技术
煤炭气化，简单来说，是将固体的煤通过多种加 程序，将其转化为气态形式。具体是指将煤炭进行气化处理是将H2与CO的混合气体从含有碳物质的能源中提取出来的过程。含碳元素的能源有很多种，例如煤炭，煤油和汽油等。一些利用价值较低的能量资源经过气化处理后变成利用价值较高的能量资源，涉及了电气，蒸发，H2等方式与物品。气化技术在能源利用中可以应用到各种领域当中。某种拼接技术经过气化技术处理后，将过程中的高温气体在涡轮机燃烧以及蒸汽机电力作用后使能量资源任性更加可观，使某些电力工资避免因为外界因素而导致价格变动的情况，也使煤炭经过利用后的CO2得到充分的利用。煤炭进行气化后变成了更加丰富的能源，利用多方面有效的转换后更完美的将煤炭能源转化成电力应用以及其他化学气体的能量资源。总之，将煤炭进行气化处理时，煤炭应用在高温、高压的环境中，其产生的气体产物在发生反应的过程中起催化剂的作用，加快将煤炭转换成气体的过程，此过程中产生的气体均可利用各项加工技术再次作为能源进行再利用。
3 煤炭液化技术
煤炭液化技术，顾名思义就是指，将固态煤炭转化为液体燃料、化工原料和产品洁净煤的技术，包括直接液化和间接液化2种煤炭液化技术。
3.1 直接液化技术
煤炭直接液化法的原理是将煤炭作为原料，通过增加液化设备中的温度及压强，将煤炭中固态氢元素直接液化成烃类化合物，通过精炼法制取洁净、优质的汽油和柴油等燃料成品油。具体的液化过程是将煤磨成粉，然后将煤炭自身产生的液化重油直接配成煤浆，并在450℃高温和30MPa高压下将氢加入其中，进而实现煤炭向汽油和柴油等燃料成品油的转化。
3.2 间接液化技术
煤间接液化技术流程如下：先把煤放到气化炉进行煤气化，然后将生成的煤气转化成合成气，转化的合成气又作为下一环节的原料，通过合成费－托（F-T）法将合成气转化为烃类化合物，最后通过精馏将相应液体燃料及化学品产出。间接液化的技术特点一是直接液化的煤种广泛；二是可以在已有气化炉基础上合成汽油；三是反应压力低于直接液化，反应温度高于直接液化。
3 煤炭深加工技术的应用
以煤为原料采用焦化工艺，以焦炉煤气转化成合成气制取甲醇及采用煤液化技术生产汽油、柴油等液体燃料及以煤为原料生产甲醇等多元化的能源生产工艺，已成为今后的发展方向。
3.1 煤炭气化技术的应用
3.1.1作为工业燃气，一般热值为4.60～5.65MJ的煤气，采用常压固定床气化炉、流化床气化炉均可制得。主要用于冶金、机械、卫生、建材、轻纺、食品等部门，用以加热各种工业炉、窑，或直接加热产品或半成品。
3.1.2作为民用煤气，一般热值在12.56～14.65 MJ，要求CO小于10%，除焦炉煤气外，用直接气化也可得到，采用鲁奇炉较为适用。与直接燃煤相比，民用煤气不仅可以明显提高用煤效率和减轻环境污染，而且能够方便人民生活，具有良好的社会效益与环境效益。出于安全、环保及经济等因素的考虑，要求民用煤气中的H2、CH4及其它烃类可燃气体含量应尽量高，以提高煤气的热值；而CO有毒其含量应尽量低。
3.1.3作为化工合成和燃料油合成原料气。随着合成气化工和碳—化学技术的发展，以煤气化制取合成气，进而直接合成各种化学品的路线已经成为现代煤化工的基础，主要包括合成氨、合成甲烷、烯烃、合成甲醇、醋酐、二甲醚以及合成液体燃料等。化工合成气对热值要求不高，主要对煤气中的CO、H2等成分有一定的比例，一般德士古气化炉、Shell气化炉较为合适。目前中国合成氨和甲醇产量的50%以上来自煤炭气化合成工艺。
3.1.4作为冶金还原气，煤气中的CO和H2具有很强的还原作用。在冶金工业中，利用还原气可直接将铁矿石还原成海棉铁；在有色金属工业中，镍、铜、钨、镁等金属氧化物也可用还原气来冶炼。所以冶金还原气对煤气中的CO含量有要求。
3.1.5煤炭气化制氢，氢气广泛的用于电子、冶金、玻璃生产、化工合成、航空航天、煤炭直接液化及氢能电池等领域，目前世界上96%的氢气来源于化石燃料转化。而煤炭气化制氢起着很重要的作用，一般是将煤炭转化成CO和H2，然后通过变换反应将CO转换成H2和CO2，将富氢气体经过低温分离出CO2或变压吸附及膜分离技术，即可获得高纯度的氢气。
3.2 液体燃料的应用
3.2.1甲醇燃料。甲醇是目前使用最多且使用效果最佳的替代燃料及基础化工原料，具有常温液态、方便运输和易操作等特点和优势，已经得到世界多数国家的认可和应用。在我国，随着经济及科学技术的发展，对甲醇的需求量日益增加，相应的市场也在不断扩大，提高甲醇产量成为我国煤炭深加工的重要任务之一。据统计，我国甲醇产能与产量的增长速度每年高达16%和25%，2019年中国甲醇产能高达七千多万吨，主要甲醇生产企业分布在内蒙古、山东、河南、陕西等省。
3.2.2醇一醚燃料。甲醇和二甲醚按一定比例配制成醇一醚燃料，具有清洁、燃烧完全、使用方便等特点。其燃烧效率高，克服了甲醇燃料不易点燃，需外加预热器等缺点。用甲醇作为原料可以生产二甲醚、乙醇、乙二醇。乙醇可掺入汽油及柴油中作汽车燃料，中国正在推进乙醇汽油燃料。
3.2.3甲醇制氢。甲醇是富氢液体，可通过水蒸气重整制氢，用于燃料电池的氢源，也可以直接作为燃料电池的燃料，是最有希望成为燃料电池电动汽车的燃料。甲醇燃料电池汽车是甲醇潜在的巨大消费市场。
4 结语
总之，煤炭深加工技术应在现代社会发展中得到广泛应用和发展，更应受到人们的高度重视。煤炭深加工技术的利用，不仅提高了煤炭能源的利用率，也有效地提高了煤炭能源的纯度及质量。
参考文献：
[1]马志宏.试论煤炭深加工技术及应用[J].2019.
[2]韩红梅.我国煤炭深加工产业发展现状及形势分[J].2017.
[3]董德彪，熊飞.煤炭资源节约与洁净利用途径和建议[J].2017.