煤化工行业如何实现二氧化碳排放

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摘 要：工业的快速发展，必然会带来环境污染问题。煤化工行业作为工业生产中重要的组成部分，为经济建设提供了基础性保障，同时，也给环境带来了巨大威胁。煤化工行业是排放二氧化碳较多的行业，二氧化碳排放是煤化工行业必须要重视和解决的问题。本文通过分析煤化工行业的产污环节和主要二氧化碳排放源，根据二氧化碳排放气源成份，结合国内外二氧化碳的利用情况，提出煤化工二氧化碳综合利用的建议。

关键词：煤化工 二氧化碳 排放 综合利用

前言

煤炭、石油、天然气是我国能源结构中主要的资源。煤炭资源在能源总量中占有很大比重。我国煤炭蕴藏数量位居世界的第三位。在工业和农业生产中，煤炭资源成为主要被利用的能源。我国属于煤炭大国，也属于煤炭使用的大国。煤化工自兴起以来带动了经济的快速发展，但是，煤化工产生的直接损害就是二氧化碳排放量的增多。今后的煤化工行业，不仅要注意减少二氧化碳的排放量，更要研究二氧化碳的利用问题。二氧化碳的综合利用是煤化工发展中必须要解决的实际问题。

一、煤化工行业对我国经济发展的重要作用

随着我国工业和农业的快速发展，我国各行各业对资源的需求空前强大。我国能源储备中，煤炭资源较为丰富，石油和天然气储备较少，多数工业能源都依靠于煤炭资源。我国煤炭保有存储量超过1万亿t。煤化工一直是我国能源化工行业的重点，我国政府始终致力于发展煤化工工业。国家发改委在2006年编制了《煤化工产业中长期发展规划》，规划中明确指出我国要建成七个大型煤化工产业区，到2020年末，我国对煤化工投资将超过一万亿人民币。发展煤化工行业是我国良好利用能源的必然选择。大力发展煤化工可以有效缓解我国对石油进口的依赖程度，可以有效延伸开发新能源的时限。发展煤化工行业符合我国当前的国情。

二、煤化工中二氧化碳的排放问题

发展煤化工具有明显优势，同时，也会带来一些弊端，其中，二氧化碳的排放问题是难以解决的重点问题。研究煤化工中CO2的综合利用，就是要将减少排放和合理利用统一协调起来，减少CO2 对环境的污染程度。

1.煤制甲醇和烯烃过程中的CO2 排放。煤制烯烃过程是指煤气化，合成气净化，甲醇合成，甲醇制烯烃四个流程。在这一阶段的CO2 主要源自煤气化的过程。煤气化过程中产生的CO2 数量大。原理就是煤在氧气和水蒸气同时存在的条件下，发生的反映。

2.煤液化过程中的CO2 排放。煤的液化主要是指把固体状态的煤，正在高压和温度控制下，直接与氢气反应，从而转化成液体油品的技术。煤液化过程是一个工艺技术较为复杂的过程，反应中的氧和氢的纯度都很高，反应后以水中氧的形式排出，CO2 的产率比较低，

3.煤间接液化过程中的CO2 排放。煤的液化过程分为直接液化和间接液化。煤的间接液化分为三个主要步骤，分别为气化过程，合成过程和精炼过程。在煤间接液化过程中气化和合成步骤中，会产生CO2。这个阶段的每吨液化产品中CO2 排放量大约为3.3t。

三、煤化工中二氧化碳的综合利用

1.应用的主要技术

1.1CO2转化与固定化技术。CO2转化与固定化技术主要是利用CO2的化学性质，对其进行转化，成为其他物质或者固定到其他物体中，实现资源再利用。这种技术的应用范围很广。主要包括第一，将CO2当做大棚种植中的气体肥料，这种做法能够促进蔬菜的生长，植物吸收CO2的量超过平时的数量，可以增产增收。第二，利用CO2制造降解塑料，用于一次性包装材料，如餐具或者保鲜材料，医用材料，地膜等物质。这项技术可以实现自然环境中的完全降解，减少了塑料制品的污染，对于环保具有重要意义。第三，CO2经过催化可以转换成甲醇、合成气或者烃类的化工原料，可以产生多种高附加值的产品，如脂类、羧酸等物质。

1.2CO2的循环利用技术。CO2的循环利用技术是依靠CO2的物理特性来实现的，属于资源化的技术应用。这种循环利用技术主要包括第一生产超临界的CO2，超临界CO2具有压缩性和流动性，液体具有高密度、高比热的特点，具有高渗透性和低粘度的特性，超临界CO2是非常好的萃取介质，操作简洁，工艺时间短。目前已经广泛应用。第二，把CO2作为食品的保鲜剂和添加剂，用于食品的保鲜冷却、冷藏。特别是在碳酸饮料的加工过程中，二氧化碳的需求量很大。第三，用于空调制冷的介质。CO2用于空调制冷介质主要是利用跨临界CO2取代氟利昂。第四，制造干冰。CO2的固态形式称之为干冰，干冰一般用于食品工业领域，文艺产业领域，而且干冰可以用于人工降雨。第五，气体焊接方面。CO2在气体保护焊接、炼钢、油气井等方面应用广泛。

2.采用的主要设备

煤化工排放的CO2 是在混合气体中，要从混合气体中提纯CO2 需要对气体进行必要的压缩。无论是提纯还是综合利用，都要对气体进行压缩，所以，煤化工二氧化碳的利用的主要设备就是压缩机。

3.回收、储存和运输过程

CO2 的综合利用需要进行回收、储存和运输。这三个环节中要做好CO2 形态的转变，在储运过程中，采用低温储运技术，最好采用储罐充装，运输过程要掌握好设备的平衡和循环。保证回收、储存和运输过程的工艺流程。

结语

我国的能源结构决定了在今后一段时期内，煤炭资源仍然是坚持使用的能源种类。在这样的形势下，做好煤炭资源的利用具有重要的社会意义。煤化工行业给经济发展带来了巨大的效益，对社会的贡献是显而易见的。做好煤化工二氧化碳的综合利用，就是从根本上解决了煤化工的使用弊端，使煤化工的危害逐步减低，更好的服务于社会主义生产活动。在倡导资源与环境协调发展的今天，做好煤化工行业的二氧化碳排放问题，具有十分重要的现实意义，是经济与社会和谐共赢的体现。

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