提到煤炭,人们大都想到取暖和发电。事实上,煤炭不仅是重要的能源,也是重要的工业原料,用途非常广泛,在我们的日常生活中经常能发现它的影子。
汽油、柴油
汽油、柴油并非仅源于石油,在煤炭中同样可以提取。煤炭通过直接液化和间接液化,便可转化成汽油、柴油等液体燃料。煤炭的直接液化,即煤炭在高温、高压和催化剂的作用下,加氢分子裂解,转化为液体燃料。煤的间接液化,即煤炭在高温下与氧气和水蒸气反应,全部气化,转化成合成气(一氧化碳和氢气的混合物),之后在催化剂的作用下,形成液体燃料。
焦炭
煤炭经过高温干馏,在隔绝空气的条件下,加热到950℃以上,便可形成焦炭(这个过程便是煤焦化)。焦炭可用于钢厂炼钢、其他有色金属冶炼、铸造、化工、电石等行业。
煤气
煤炭在高温条件下与氧气反应,会生成以一氧化碳和氢气为成分的水煤气、半水煤气等低热值煤气,可作气体燃料。此外,在煤炭的焦化过程中,也会产生以氢气和甲烷为主要成分的高炉煤气,此类煤气热值较高,可用作民用燃料。
医药、口罩
在炼焦过程中,会产生甲醇。甲醇作为重要的工业原料,用途十分广泛,是制造医药、塑料、农药、合成纤维及有机化工产品的原料。此外,以煤为基还可生产出乙二醇、聚烯烃、聚丙烯等化工原料。其中,聚丙烯是制作口罩的上游原材料,聚丙烯经过融化、塑形后,便可成为制造口罩内层的医用无纺布的原料——高熔脂聚丙烯纤维。
沥青、石墨电极
煤焦油是煤炭焦化后的一种重要副产物。在煤焦油中可以提炼出沥青,沥青主要用于涂料、塑料、橡胶等工业以及铺筑路面等。此外,以软沥青为原料可生产针状焦,而针状焦由于其优异的导电性,可用于制作优质石墨电极。
芯片、太阳电池、平板显示器
硅烷,是世界上迄今为止唯一可大规模生产粒状高纯度硅的中间产物,广泛应用于微电子、光电子工业,可用于制造芯片、太阳电池、平板显示器、玻璃、钢铁镀层、先进陶瓷等。它同样可在煤炭中提炼。
化妆品、电线电缆
在煤炭生产过程中,会伴有煤矸石的产生。煤矸石经过磨细、煅烧等多道工序,可以形成精细度为面粉颗粒1/30的高岭土晶体,广泛用于造纸、电线电缆等领域,也可用来制作美白、防晒化妆品。
工业丝、帘子布
煤炭经过一系列化学反应后,会生成尼龙66盐和精苯,两者通过一定工艺结合后,可生产出我们日常生活中常见的尼龙材料和强度很高的帘子布(可用作汽车轮胎骨架)。
复印纸、鞋油
煤炭中有一种品类的煤为褐煤,其中含有褐煤蜡,可用于制作复印纸、鞋油等。
医疗消毒剂
早在十九世纪六十年代,英国外科医生约瑟夫·李斯特发现煤炭经过一系列化学反应后生成的苯酚可用作消毒药品,杀死微生物和细菌,他将煤炭中的苯酚应用于外科手术并推向全世界,拯救了千百万人的生命。我们如今使用的消毒液中的成分也有很多来源于煤炭。
糖精
煤焦油中含有工业萘,可进一步转化为苯酐,进而形成常用的代糖产品——糖精钠(可溶性糖精)。
染料、农药、火柴
煤炭中含有硫成分,在燃烧过程中会挥发出来,可通过硫回收装置进行收集,进而得到硫磺。硫磺用于制作染料、农药、火柴、硫磺皂、药品、爆竹等。
化肥、刹车片
农业上使用的氮肥、尿素等肥料,均以氨为原料。通过煤气化、煤焦化等工艺,可提取出煤炭中含有的氨,采用一系列工艺,可用其生产化肥。煤炭经转化后形成的合成氨,经过反应后会生成三聚氰胺树脂,用于制作刹车片。此外,硝酸、各种含氮的无机盐及有机中间体、磺胺药、聚氨酯、聚酰胺纤维等都需要以氨为原料,也可在煤炭中提取。
房屋
粉煤灰,是从煤炭燃烧后的烟气中捕捉的细灰,是燃煤电厂排出的主要固体废物。而这种固废用途却很多。比如,建一所房子,从砖、地板、门窗、墙壁保温板,到室内的餐桌、茶几、橱柜、床,再到碗筷、首饰盒等,均可由粉煤灰来制成。
(责任编辑:邵冰锋)