隨著國內煤化工項目的興起,二氧化碳的排放問題引起了業(yè)內外的關注。專家提出,煤化工企業(yè)在發(fā)展中應主動選擇減排與利用二氧化碳的模式。
據了解,煤炭消費占中國能耗總量的67.7%,而其產生的二氧化碳排放量則占到全國總排放量的81%。據中國神華煤制油有限公司林泉博士介紹,以煤替代石油生產傳統(tǒng)的石油化工產品的過程一般都伴隨著氫/碳原子比的調整,從而排放大量的二氧化碳,如生產1噸甲醇排放的二氧化碳約2噸,生產1噸烯烴排放約6 噸,生產1噸油品排放約8.8噸。根據國家發(fā)改委《煤化工產業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃》(征求意見稿)的初步規(guī)劃,到2020年煤制油的發(fā)展規(guī)模將達到3000萬噸/年,煤制烯烴規(guī)模將達到800萬噸/年,煤制甲醇將超過6000萬噸/年,屆時所排放的二氧化碳將超過2億噸/年。
目前,二氧化碳利用的數量遠未與排放量平衡。將二氧化碳注入油田以提高原油的產量是一條途徑,但煤化工企業(yè)大都遠離油田,必須采取長距離管道運輸,在經濟上不可行。此外,將二氧化碳暫時儲存在地下或海底是現實可行的選擇,其中將二氧化碳分離、捕集和濃縮成便于儲存的液態(tài)是關鍵環(huán)節(jié),也是成本最高的一步。國外許多國家已開始實施這一方案,我國在2003年也開始試驗二氧化碳儲存技術,摸索經驗。
另據華東理工大學化工學院田恒水教授介紹,二氧化碳是重要的碳一化學原料,可以合成多種精細化工產品,大力發(fā)展二氧化碳的綠色化利用技術,可望從源頭上根除或大幅度減少二氧化碳排放。近年來,隨著高效優(yōu)質催化劑開發(fā)成功以及共聚技術的提升,以二氧化碳為原料已能合成許多性能優(yōu)異的高分子材料,如聚酮、聚醚、脂肪族聚碳酸酯等。
然而,目前我國傳統(tǒng)化工產業(yè)仍大量采用落后的煤化工技術,像氮肥行業(yè)絕大部分采用間歇氣化技術,不僅單位煤耗高、能耗高,而且二氧化碳排放較高。據國家潔凈煤技術規(guī)劃領導小組顧問方德巍教授介紹,采用新型煤化工技術可以實現清潔生產,而且其中碳元素有相當大的比例進入到產品中,從而較大幅度減少二氧化碳的排放。2006年我國以煤為原料的合成氨產量為4435.53萬噸,采用間歇氣化技術的合成氨產量為3289.44萬噸,如果將間歇氣化采用水煤漿氣化技術改造,合成氨行業(yè)一年可減排二氧化碳4037.55萬噸。
中國工程院院士倪維斗說,采用新型煤化工技術,在生產過程中就能將需要暫時排放的二氧化碳分離并濃縮,可為今后實施地下儲存二氧化碳打下基礎。
倪維斗還認為,為減排二氧化碳,煤、電、化、熱多聯產是一條可行的途徑。從常規(guī)燃煤電廠大容積流量的煙氣中收集濃度在13%~14%的二氧化碳,將耗費很多附加的能量,使發(fā)電效率降低10個左右的百分點。而煤、電、化、熱的多聯產整個工藝過程中即可以捕捉高濃度的二氧化碳,其耗費的能量與成本比常規(guī)電站低得多。
煤化工專家、中國工程院院士謝克昌提出采用煤焦化與氣化雙氣頭無變化多聯產技術,通過重整以減少二氧化碳排放量。該技術經濟效益明顯,投資成本要低于煤氣化聯產技術,發(fā)電成本與煤氣化技術相當,而生產的甲醇噸成本僅800余元,比采用煤氣化聯產技術低300余元,比氣化煤氣單產甲醇的成本低近600元。
此外,煤、化、冶、電多聯產通過用煤制還原氣煉鐵,不但能消除采用焦炭帶來的環(huán)境污染和高二氧化碳排放,而且還為提高鋼材質量創(chuàng)造了條件,提高了煤的利用效率。
“回收二氧化碳最好的載體是森林和綠地!敝袊瘜幉üこ逃邢薰靖笨偣こ處熖坪昵鄬τ浾哒f。他介紹,通過種植森林和綠地,煤化工企業(yè)可將二氧化碳轉變成有機化合物,同時提供氧氣。
來源:中國化工報
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