煤化工工艺二氧化碳减排技术研究

导语：煤化工工艺二氧化碳减排技术研究一文来源于网友上传，不代表本站观点，若需要原创文章可咨询客服老师，欢迎参考。

1煤化工技术的基本概述

煤炭焦化技术是我国煤炭工业发展的重要技术，煤炭焦化技术不仅能直接提升煤炭化工产品的附加值，还能促进煤化工及其相关行业的有序发展。在科学技术不断进步的影响下，低成本，高环保已经成为该技术目前的主要发展趋势。另外，煤炭液化技术，也是我国目前煤炭工业产业中的主要技术之一，虽然目前煤炭液化技术有待提升和完善，但是煤炭液化技术是我国煤化工处理技术的主要发展方向，具有广阔的发展前景。

2在煤化工产业发展中对二氧化碳进行科学利用的重要作用

石油资源，天然气资源以及煤炭资源是我国目前主要的能源类型，其中，在我国总能源中，煤炭资源占据了相当中的位置。同时，我国的实际煤炭资源总蕴藏量在世界排名中位居第三，而石油资源和天然气资源的储存量相对煤炭资源明显较低，所以使得我国石油资源紧缺，现阶段我国自产的石油已经无法满足现代社会的发展需求。而对于煤炭资源，虽然我国总体蕴藏量较高，但是煤炭的实际消耗增长速度惊人，目前我国燃料煤的利用方式已经由传统的粗暴焚烧方式转变为化工式提取利用的方式，这也是我国未来煤炭资源利用的主要发展趋势。眼下，全球石油资源短缺情况严重，而对于可替代石油资源的研究和开发获得了全球的广泛关注和大力支持，但是到目前为止尚未形成可替代能源的完善生产体系。为此，我国加大了对煤化工产业及附属行业的研究，改变化工产品过分依赖石油生产的传统模式，使石油资源集中于各类燃料油等产品的生产当中，暂时性的解决目前我国原油紧缺的现状。但是，在煤化工企业在大力生产的同时，也造成了环境的严重污染。例如大量废气，废水以及废渣等随意排放，不仅增大了废气物处理工作的强度，同时也给生态环境造成严重的威胁。另外，大量排放二氧化碳，也会对居民的日常生活带来严重的影响，例如引发温室效应，厄尔尼诺等现象，同时还会造成世界沙漠化进程的加速，世界粮食产量降低等。所以，对煤化工行业的二氧化碳进行科学的减排不仅仅是保护生态环境，实现煤化工产业预期发展目标的主要措施，更是实现世界发展经济与生态环境平衡发展的重要举措。

3现阶段煤化工行业中关于二氧化的碳减排现状分析

在经济发展与城市化建设的影响下，使得大众对煤化工行业的重视程度逐步提升，从而忽略了煤化工产业中二氧化碳带来的影响。为了有效避免此类情况的不断扩大，保护自然环境，所以要利用先进的技术和设备，提高对化石能源的有效利用率，降低二氧化碳的排放量。目前对于二氧化碳的减排技术研究，主要集中在两个方面。一方面是利用科学的措施提高化石能源的有效利用率，降低能耗耗损，该方式不仅可以充分节约资源，还能对温室气体的实际排放进行有效的降低和控制，从而实现节能减排的目的。另一方面是根据二氧化碳排放源对实际排放的二氧化碳进行科学的收集，并将其正确埋存入地下的方式，使二氧化碳在空气中的浓度得到及时的降低。

4煤化工工艺中二氧化碳的主要来源分析

4.1煤制甲醇工艺流程方面。煤制甲醇的工艺流程中包含了煤气化环节，以及合成甲醇等环节，都会排放不同含量的二氧化碳。其中煤气化环节，实际排放出的二氧化碳浓度明显高于其他环节。主要是因为煤在氧气与水的作用下会发生一系列的化学反应，例如C+O2=CO2，CO+H2O=CO2+H2。甲醇的成功合成，离不开H2，所以CO与H2O经过充分的反应便会生成H2O与H2，这便会再次形成CO2。由于此过程所生成的二氧化碳无法完成甲醇的预期生成目标，这些二氧化碳便直接进行了排放处理。4.2直接液化工艺方面。在煤制油的直接液化过程中会产生大量的二氧化碳，主要是因为在煤制油的液化工艺中，煤与H2的相互作用从而获得实际所需的液体油。在煤制油的液化环节中，煤炭的主要作用是提供氧气，在加入氢化剂后便会和氧气发生反应而形成二氧化碳，在氧气顺水流出的过程中，二氧化碳也随之排出。4.3间接液化方面。在间接液化方面排放的二氧化碳，主要体现在以下三个环节，第一个环节是煤气化工艺，第二个环节是煤化气合成工艺，第三个环节则是精炼工艺。根据直接液化工艺可知，氧气与水蒸气为主要气化剂，在经过间接液化而形成二氧化碳。例如CO+H2O=CO2+H2，2CO+H2=CO2+CH2以及2CO+2H2=CH4+CO2和2CO=C+CO2。同时，在同一类产品的生产中拍排放的二氧化碳的量明显高于直接液化的方式。

5现阶段对于煤化工工艺中二氧化碳的主要减排技术

5.1收集保存技术分析。利用收集保存的方式实现二氧化碳减排目的，是目前二氧化碳减排技术中使用频率相对较高的技术类型。该技术的基本原理是将收集后的二氧化碳进行分离与压缩处理，再将压缩后的二氧化碳进行专业的装置和运输，将其存储在地下深层之中，实现大气与二氧化碳的有效分离，避免二氧化碳对大气造成污染。目前对二氧化碳存储区域选择通常是废气的地质结构之中，例如开采完毕的天然气地质层，或者不具有开展机制的煤层等等。受科学技术不断进步的影响，目前能实现对二氧化碳的长期隔离储存。同时，此方法还能有助于有油气田开采率的提升。根据实际调查统计发现，将二氧化碳施加高压，并将其存入到废气油田之中，能明显提高油田的开采率。5.2分离与输送技术分析。利用二氧化碳分离技术与二氧化碳输送技术实现二氧化碳减排目标，都能取得相应的效果。主要是因为在煤化工生产过程中产生的二氧化碳浓度较高，通过应用二氧化碳的分离与输送技术，能为二氧化碳的收集工作提供便利，同时还有直接降低资金投入。另外，在二氧化碳的分离和输送环节，二氧化碳中都会有杂质气体的存在，这便给运输环节的运输管材提出了更加严格的要求，只有利用特殊的专业管材进行运输，才能保证运输的效率与质量。利用分离技术与输送技术实现对二氧化碳的减排目标，不会影响煤化工的有序运转，同时资金投入相对较低，具有广阔的发展空间，是未来二氧化碳减排技术的主要发展趋势之一。5.3再生利用技术分析。在煤化工技术以及加工工艺不断完善的基础上，使得我国对二氧化碳的化学性质的研发与应用取得了显著的成绩。根据目前煤化工产业的发展趋势可知，对于多次使用二氧化碳的再生利用技术类型较多，例如舞台效果方面，食品添加剂方面等等。另外，在粉煤运输环节，技术人员常用的处理方式是将N2进行科学转换，从而得到CO2，而在实际生产过程中，则将水生产技术进行科学转化，形成CO2。不管采取什么方式，其根本目标是降低煤化工工艺中二氧化碳的实际排放量，实现对生态环境的有效保护。针对二氧化碳再利用而言，超临界萃取技术是目前的热门方向，主要是因为该述不仅使用简便，而且使用效果显著，同时不会造成自然环境的污染，从而降低环境保护的资金投入力度。5.4化学转化技术分析。二氧化碳化学转化技术，主要是专业的技术人充分结合二氧化碳的特殊性质，利用科学的技术将二氧化碳转化成其他物质后再投入到相应的使用当中，从而获得一定的经济效应，这个过程被称为二氧化碳的转化。随着科学技术的不断进步，使得我国二氧化碳化学转化技术日益成熟，例如，使用二氧化碳生产碳酸盐等一系列相关的化工产品。对于二氧化碳化学转化技术，部分发达国家对于该技术的研究力度和应用效果明显高于我国，虽然我国相关政府对二氧化碳化学转化技术增加了研发力度，但是到目前为止仍然处于初级阶段。针对眼前的发展现状而言，二氧化碳化学转化技术能获得理想的减排目的，具有良好的市场发展前景。5.5埋存技术分析。利用上述方式都能实现对二氧化碳的减排目标，但是由于我国地域辽阔，自然环境复杂多样，且各个区域的经济差异性明显，所以，在制定二氧化碳减排措施时都要充分结合当地区域的自然条件与经济发展现状，从而保证二氧化碳减排效果。二氧化碳埋存技术，也是现阶段实现二氧化碳减排目标的重要技术之一。二氧化碳埋存技术主要体现在以下方面：第一：通过利用沉积盆地的深部咸水层进行二氧化碳的埋存。第二：利用废旧油气田的结构层进行埋存。第三：利用二氧化碳强化煤层结构进行埋存。通过以上三种方式都能获得二氧化碳减排效果，但是埋存技术不是将二氧化碳进行永远的保存，埋存后的二氧化碳也会同地下的地质结构与环境发生各类化学反应，虽然实际反应速度慢，但是如果长时间得不到科学的处理，必定会产生严重的安全隐患。

6结语

社会经济健康稳定的发展目标的实现，是建立在同生态环境平衡发展的基础之上。为此，要获得理想的社会发展目标，则要利用科学的措施促使经济建设与生态环境的平衡发展。煤化工产业是我国化工产业中的重要组成部分，也是我国国民经济收入的主要来源之一，在社会发展多样化的时代，要保证煤化工产业的可持续发展，强化二氧化碳减排效果是重中之重。相关部门不仅需要对二氧化碳减排工作高度重视，还有充分结合区域经济的发展现状，制定科学可行的二氧化碳减排措施，从而保证二氧化碳减排工作的效率与质量，推动我国社会主义可持续发展目标的实现。

参考文献：

[1]李玲.技术进步对二氧化碳减排效应影响研究——基于2002-2012年中国工业行业数据的实证分析[J].经济师,2017(03):9-11.

[2]王燕.烟气中二氧化碳的化学处理技术及应用研究[J].科技信息,2011(04):114.

[3]陆诗建，黄凤敏，李清方,等.燃烧后CO2捕集技术与工程进展[J].气体净化,2015(05):78.

[4]王秀国,马磊,杨丽霞.煤化工产业节能减排技术的创新及应用[J].中国环保产业,2014(3):13-17.

[5]门凯姝.煤化工工艺过程中CO2的减排措施探讨[J].中国化工贸易,2013(4):361.

作者:张建峰 单位:山西晋丰煤化工有限责任公司闻喜分公司