摘要：近年來，我國經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，化工業(yè)也在不斷進(jìn)步，我國對于能源的使用需求越來越多，要求也越來越高，而我國富煤、貧油、少氣的資源特點導(dǎo)致我們對于石油和天然氣進(jìn)口的依賴程度越來越高。針對資源問題，我國開始大力發(fā)展以煤為原料，制成油和烯烴的化工業(yè)。但是，烯烴產(chǎn)業(yè)的污水處理和廢水回收利用也是一大難題。文章主要闡述了以解決煤制烯烴工藝技術(shù)和廢水處理問題的對策。

關(guān)鍵詞：煤制烯烴；工藝技術(shù)；化工業(yè)

我國的能源特點：富煤、貧油、少氣,所以依懶石油的低碳烯烴(尤其是乙烯和丙烯)的制備受到了很大的限制,并且低碳烯烴在我國還處于供不應(yīng)求的狀態(tài),煤制烯烴不僅能解決我國目前對于低碳烯烴的依賴問題，還能實現(xiàn)資源地合理利用。但是煤制烯烴廢水卻具有硬度和堿度較高的缺點，尤其是排放問題不好處理的現(xiàn)狀。所以，對于煤制烯烴的工藝技術(shù)改造是一大難題。

1 發(fā)展煤制烯烴工業(yè)的背景

由于我國富煤、少油、少氣的能源特點，導(dǎo)致了我國的工業(yè)發(fā)展需要調(diào)整和優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，中國石油和化學(xué)工業(yè)協(xié)會預(yù)計，“十二五”和“十三五”期間中國乙烯產(chǎn)能的增速將分別達(dá)到4.9%和5.6%，盡管如此，乙烯仍然無法滿足下游市場的需求。以“煤”代“油”生產(chǎn)低碳烯烴，是實現(xiàn)中國以“煤代油”能源戰(zhàn)略，保證國家能源安全的重要途徑之一。降低對于石油的依賴程度，充分發(fā)揮煤炭的優(yōu)點，利用煤炭現(xiàn)有的資源優(yōu)勢，大力發(fā)展煤化工代替油化工的技術(shù)，盡可能的讓煤化工產(chǎn)品代替石油化工產(chǎn)品。煤制烯烴就是以煤炭為原材料制成的煤化工產(chǎn)品。煤制烯烴技術(shù)即是以煤炭為原料，經(jīng)過合成工藝制成產(chǎn)品的煤炭清潔利用技術(shù)。用以代替過去只能以石油為原料制成烯烴及其他產(chǎn)品的技術(shù)。烯烴是重要的平臺化學(xué)品,烯烴工業(yè)的發(fā)展帶動著其它有機(jī)化工產(chǎn)品的發(fā)展.無論從能源安全還是資源儲量角度看,探索煤炭原料路線的烯烴生產(chǎn)是化工產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的一個重要方向.近年來煤氣化為基礎(chǔ)的甲醇制烯烴技術(shù)得到了快速的發(fā)展。總體而言,煤制烯烴路線具有原料成本優(yōu)勢,在經(jīng)濟(jì)上表現(xiàn)出較強(qiáng)的競爭力,但整體工藝和過程集成技術(shù)有待提高。

乙烯工業(yè)是化工業(yè)的重要組成部分，是合成橡膠、塑料乙醇等的基本原料，其發(fā)展水平是衡量一個國家硬實力的一個重要標(biāo)準(zhǔn)，在我國化工業(yè)和國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占有重要地位。丙烯也是我國化工業(yè)的重要組成部分之一，其是成產(chǎn)諸如辛醇、丙烯腈、環(huán)氧丙烷、丙烯酸等化工產(chǎn)品的基本原料。而這兩種重要的工業(yè)原料的生產(chǎn)卻主要來源于石油。我國石油資源緊缺，迫切需要優(yōu)化和調(diào)節(jié)資源結(jié)構(gòu)，否則，我國的化學(xué)工業(yè)將會受到嚴(yán)重影響。

2 技術(shù)難題的攻克

2.1 煤制甲醇技術(shù)

現(xiàn)如今，我國的煤制甲醇技術(shù)可以說非常成熟，精制甲醇合成工藝其造氣采用魯奇高壓氣化爐，在純氧氣化劑作用下煤氣經(jīng)冷卻脫出焦油、硫和二氧化碳從而制得組成為H和C0的合成氣，壓縮后的合成氣經(jīng)過換熱、冷卻、壓縮至10MPa后進(jìn)入反應(yīng)器。合成甲醇過程為強(qiáng)放熱過程，所以反應(yīng)器的設(shè)計主要考慮如何排除反應(yīng)熱，控制反應(yīng)溫度，而甲醇反應(yīng)器襯里材質(zhì)還要注意防止H和CO的腐蝕，從而通常采用：1Cr18Ni9Ti。最后反應(yīng)精制后的甲醇含量可達(dá)99.85%。

2.2 MTO 技術(shù)

MTO是由合成氣所經(jīng)過甲醇所轉(zhuǎn)化成為的低碳烯烴的技術(shù)工藝，在國際上有很多著名了石油企業(yè)和化學(xué)企業(yè)，比如美國的巴斯夫公司、環(huán)球石油企業(yè)等都是投入了大量的資金費用和研究人員，進(jìn)行了相關(guān)的研究。在1998年，UOP和環(huán)球石油企業(yè)合作建立成了一套甲醇角哀公能力的0.75t/d的示范裝置，在連續(xù)的運(yùn)轉(zhuǎn)3個月時間，甲醇的實際轉(zhuǎn)換率接近了百分百，乙烯和丙烯在一定程度上其炭基的整體質(zhì)量回收幾率高達(dá)80%。在MTO技術(shù)工藝中所采用的流水床中的反應(yīng)器和再生器的設(shè)計，所反應(yīng)熱通過所產(chǎn)生的蒸汽所帶出來并進(jìn)行回收，在失去活動的催化劑中會被送到流化床中在進(jìn)行器中燒炭再利用，然后回到流化床中的反應(yīng)器中，這樣在整個產(chǎn)物的氣流混合物被分開之前，所需要通過大部分的水分以及相應(yīng)的物質(zhì)是會被清除的，在一定程度上通過氣體所產(chǎn)生的物質(zhì)氣液分離會進(jìn)一步的進(jìn)行脫水，在干燥之后的產(chǎn)品中會成為回收段。在MTO技術(shù)共軌中流經(jīng)脫甲烷塔、乙烷塔以及丙烷塔以及乙烯分離塔、丙烯分離塔，在含氧化合物中也會被壓縮在工段中途被得到有效的清除。

3 烯烴廢水處理工藝

3.1 混凝沉淀法

沉淀法，顧名思義，即是利用水中懸浮物的重力作用下沉而達(dá)到的使水和水中廢渣相分離的目的?；炷恋矸ǖ氖褂猛ǔＰ枰趶U水中加入一些能夠加強(qiáng)沉淀效果的物質(zhì)。這種方法的有點主要是開銷小，處理量大，工藝簡單容易。但其弊端是投放物質(zhì)的條件需要根據(jù)廢水水質(zhì)的變化而改變，處理效率一般。另外，該種方法會產(chǎn)生大量的沉淀，影響脫水。

3.2 低氧一好氧法

該方法對煤制烯烴廢水水中的氨氮元素和其他有機(jī)物有比較好的去除效果。A2-O工藝是在A-O工藝基礎(chǔ)上開發(fā)出來的改進(jìn)工藝,與A-O工藝相比，在缺氧池前多了一個厭氧池。煤化工廢水中的有機(jī)物難以降解，煤制烯烴廢水中含有大量的環(huán)雜和多環(huán)芳烴類有機(jī)物，煤制烯烴的廢水中含有大量的難以降解的有機(jī)物和其他物質(zhì)，需要通過一定的方法講這些有機(jī)物和殘渣轉(zhuǎn)化為可以降解的有機(jī)物。煤制烯烴就是以煤炭為原材料制成的煤化工產(chǎn)品。煤制烯烴技術(shù)即是以煤炭為原料，經(jīng)過合成工藝制成產(chǎn)品的煤炭清潔利用技術(shù)，煤制烯烴廢水中的銅離子、氨氮含量高，可降解難度大，需要采用多種方法混合使用以此達(dá)到降解廢水中的有機(jī)物和去除氨氮元素的目的。該種方法在經(jīng)過試驗后證明，排放出水的各項指標(biāo)均達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)。

3.3 回用處理技術(shù)

回收處理技術(shù)是將煤制烯烴廢水中的雜質(zhì)和其他有機(jī)物去除到國家標(biāo)準(zhǔn)的范圍內(nèi)，用于工業(yè)中的循環(huán)使用和冷卻系統(tǒng)以及深度處理用水。不僅降低了工業(yè)生產(chǎn)中的用水量和廢水排放量也節(jié)約了成產(chǎn)用成本。廢水處理再利用工程不是一項單純的水處理工程，而是以經(jīng)過處理后生產(chǎn)廢水作為水源，再經(jīng)過深度處理達(dá)到生產(chǎn)再利用的工程。所以，不言而喻，經(jīng)處理后的廢水水質(zhì)愈好，所含無機(jī)和有機(jī)污染物愈少，對再利用工程愈有利，可以減少再利用工程的投資和制水成本。

4 煤制烯烴的技術(shù)發(fā)展與運(yùn)用分析

我國的資源形勢很不平衡，過去我國過于依賴靠進(jìn)口石油和天然氣來維持國家工業(yè)發(fā)展，過去的石油化工需要耗費大齡的石化資源，而我國本身的石油資源卻不足以維持我國龐大的工業(yè)體系，而過度的依賴國外進(jìn)口則可能是我國在戰(zhàn)略資源上面處于不利地位，煤制烯烴技術(shù)即是以煤炭為原料，經(jīng)過合成工藝制成產(chǎn)品的煤炭清潔利用技術(shù)。而我國的煤炭資源相對豐富，且成本相對較低，降成本相對較低的煤炭資源加工成為具有經(jīng)濟(jì)效益的烯烴還可以促進(jìn)地區(qū)發(fā)展的平衡，目前我們國家的煤炭資源能夠滿足未來相當(dāng)長一段時間的需要。

5 結(jié)語

煤制烯烴制造工藝的出現(xiàn)，極大地緩解了我國能源問題，不僅優(yōu)化和調(diào)節(jié)了能源結(jié)構(gòu)，還保障了我國化工業(yè)的健康發(fā)展，降低我國對于石油天然氣進(jìn)口的依賴程度。但是，煤制烯烴廢水的處理也是一大難題，總體而言,煤制烯烴路線具有原料成本優(yōu)勢,在經(jīng)濟(jì)上表現(xiàn)出較強(qiáng)的競爭力,但整體工藝和過程集成技術(shù)有待提高。烯烴工業(yè)的發(fā)展不僅要解決能源問題，也要盡可能地實現(xiàn)廢水無害化處理，解決環(huán)境問題。只有這樣才能實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，煤制烯烴產(chǎn)業(yè)才能蓬勃發(fā)展