煤化工工艺二氧化碳减排技术

煤化工工艺二氧化碳减排技术

王艳春

聊城市鲁西化工工程设计有限责任公司 山东聊城 252000

摘要：我国化工工业的发展中，煤化工产业在其中起着非常重要的作用。与此同时，我国国民经济中，煤化工的比重正在逐步提高。随着工业发展的逐步扩大，各种煤化工产品也在增加，我国对煤炭的需求正在增加，因此对煤化工产品的需求条件越来越严格。除了对现代煤化工产品质量的基本要求，特别是在煤化工过程中，对二氧化碳排放的要求更高。近年来，有关部门采取了相应措施减少二氧化碳排放，但实际效果并不理想。因此煤化工过程中，减少二氧化碳排放、实现改善环境、实现可持续发展依然是我们努力的方向。

关键词：煤化工工艺；二氧化碳；减排技术

前言：自古以来，煤炭经济是我国经济的重要组成部分，也是我国化工行业发展的基础，同时也为人民群众的生活提供了保障。随着煤炭行业的快速发展，我国煤炭消费得到了猛增，以致于出现较多的环境污染问题，严重阻碍了我国可持续发展目标的实施。因此，相关部门及工作人员需要加强对减排二氧化碳技术的研究。

一、煤化工中二氧化碳的来源

1.煤制甲醇工艺流程

煤和甲醇主要在煤气化、合成气体等煤气化过程中产生生的二氧化碳的。煤、水、氧气的燃烧中包含两种化学反应。A.C+O2= CO2;B. CO+H2O= CO2+H2通过上述两种化学反应会生成二氧化碳和氢气，而产生的二氧化碳，仅仅有一少部分生成了甲醇，大部分直接释放。产生 1t甲醇时释放的 CO2质量为2t。

2.直接液化工艺

从煤炭中用液体排放CO2是直接液化过程中排出一定量的CO2，煤炭和氢气在高温下液化形成液化油，其中煤炭供应O2随着氢化反应排出氧气和水，CO2相对较少，根据相关数据显示，这种反应中生成的 1t 液化油释放约 1.2tCO2。

3.采用间接液化法工作时

在间接液化法的使用过程中，主要在煤气化、精炼以及煤气化合成中产生了二氧化碳。由直接液化可知，在煤的液化中，气化剂为O2 与水蒸汽，因此，间接液化生成的 CO2从下列四个化学反应得到的:1、铁基催化剂参与的 反应:2CO+H2= CO2 +CH2;2、水煤气变换反应:CO+HO2=CO2 +H2;3、歧化反应: 2CO=C+CO2;4、甲烷化反应:2CO+2H2=CH4 +CO2。这就说明生成等量液化产品间接液化比直接液化多生成了大约1tCO2。

4.从煤制烯烃工艺的使用中

在煤质甲醇工作中，煤制烯烃技术是最高级的工艺。煤制烯烃技术主要有四个步骤：煤气化、净化合成气、合成甲醇以及甲醇制烯。在煤气化、净化合成气以及合成甲醇的生产步骤中会生成二氧化碳，生成二氧化碳的过程与煤制甲醇也有着些许类似。甲醇通过多种气化剂的反应才转换为烯烃，其过程较为复杂。在发生反应的过程中，如果产生1t的甲醇，那么就会排放大约有2t的二氧化碳。如果每吨的反应生产1t的烯烃，则会排放大约6t的二氧化碳。

二、现阶段煤化工行业中关于二氧化的碳减排现状

分析受经济发展和城镇化建设的影响，市民对煤炭化工工业更感兴趣，为了避免这种情况的持续扩大，保护自然环境，要改善化石能源的有效利用，减少二氧化碳排放量。现阶段，我国对于二氧化碳的减排技术研究主要表现为以下两个方面：第一，采用科学有效的技术提高化石能源的有效利用率，降低能源的消耗，不仅能有效地降低资源的利用率，还能够促进节能减排目的的实现，从而有效的减少二氧化碳的排放量。第二，可根据二氧化碳的排放找到其排放源，采用科学的方法从根本上降低二氧化碳的排放量，实现从源头上减少二氧化碳浓度的目标。

三、煤化工工艺中二氧化碳减排相关技术

1.二氧化碳的收集保存

该技术的应用可以在回收煤炭化工工程产生的二氧化碳后，一系列处理后将压缩的二氧化碳输送到海底，并在大气和分离的环境中进行保护，近几年煤炭化工工程生产的大部分二氧化碳保存在长期不使用的地质地区，最常见的是开采后的矿产，高开采费用和深海地区。通过这项研究表明，如果在油田中注入二氧化碳，有助于恢复油田和加强稳定性。维持地下油田是一种恰当的方法，但是要注意危险因素。

2.二氧化碳的循环利用

在深海中处理二氧化碳或深入地质，我们可以最大限度地利用物理性质进行再利用，例如一般的再利用包括灭火器和食品添加物，二氧化碳是各种产业中生产的其他气体。在回收过程中，超临界提取技术备受关注，该技术的操作过程非常简单，时间少，提取率高，作为提取剂，二氧化碳具有稳定的性能以及安全便捷的工作流程。

3.二氧化碳的化工转化

利用二氧化碳的化工特性，通过化工方法转化为二氧化碳的过程被称为二氧化碳的化工转换。植物的光合作用是化工转换的过程。现在，比二氧化碳更成熟的化工转换技术是碳酸、水杨酸、硼砂、三聚氰胺。将 p-烷基苯甲酸等作为二氧化碳准备。在二氧化碳化工转换研究中，二氧化碳分解塑料制造在国内外备受瞩目。目前只有数个国家实现了该技术。目前我国的年产量约为 1000 吨。这项技术对环境保护事业具有重大意义，我国应加强对该技术的研究和实施，实现大规模生产，促进我国环境保护的发展，提高生活质量，并对化工原料催化剂二氧化碳的使用有一定的关系。目前化工原料的制造具有很高的附加价值，为了提高二氧化碳催化剂的效率性，需要进一步研究和改善。

4.二氧化碳的分离和输送

这项技术更有效，因为在煤炭化工工业过程中形成高密度煤炭的高CO2浓度，所以容易收集，成本也会降低，例如，将纯氧从现代流入的煤气化技术生成的合成气体中分离成氧化物的过程中，原价格相对较低，在分离和运输过程中，CO2存在杂质气体，必须用特种管道运输，这种方法不仅大大减少了CO2排放量，还影响了煤炭化工的日常生产和处理，这种方法非常有很好的促销价值。

5.埋存技术分析

我国拥有广阔的领土和复杂多样的自然环境，各地区经济差异明显，因此在制定减排二氧化碳政策时，确保减排二氧化碳的效果为此需要充分结合地区的自然环境和经济发展情况，这是实现减排二氧化碳目标的重要技术之一，二氧化碳储存技术主要利用沉积盆地的深层水层储存二氧化碳。还有就是储存废油和气田的构造层，二氧化碳用于加强储存的煤层结构，通过上述方法可以达到减少二氧化碳排放量的效果，但填埋技术不永久维持二氧化碳，填埋的二氧化碳也可以通过地下地质结构和环境化学反应可能会引起某种化学反应，实际反应速度慢，但科学长期处理可能会发生重大安全隐患。

结束语

为了实现健康稳定的社会经济发展目标，必须以同一生态环境的均衡发展为基础，从而实现社会发展的理想目标，必须以科学的手段推动经济建设和生态环境的均衡发展。煤化工是我国化学工业的重要组成部分，是国家经济收入的主要来源之一，在不同的社会发展时代，为了煤化工产业的可持续发展，减小二氧化碳排放的影响是当务之急，减少碳排放量工作不仅重要，还结合区域经济发展现状，制定科学可

行的减排政策，确保减排二氧化碳的效率和质量，实现中国社会主义可持续发展目标。

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