煤化工行業(yè)二氧化碳利用技術(shù)的分析研究

薛彩峰

摘 要：隨著時代的進(jìn)步科技的發(fā)展，人們對物質(zhì)生活水平的要求逐漸提高，煤化工行業(yè)釋放了大量的二氧化碳，逐漸成為社會關(guān)注的焦點(diǎn)。本文結(jié)合煤化工行業(yè)的生產(chǎn)過程進(jìn)行簡要分析，從根本上提出減少二氧化碳排放的方案，并對各種二氧化碳減排措施進(jìn)行探究，希望能夠給以后的相關(guān)工作提供一些幫助。

關(guān)鍵詞：煤化工；二氧化碳利用技術(shù)；分析

在社會主義現(xiàn)代化建設(shè)快速發(fā)展的今天，為滿足社會生產(chǎn)的需求，我國需要大量石油資源。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，煤化工行業(yè)技術(shù)的快速進(jìn)步開始替代石油逐漸成為主要的能源。但煤化工生產(chǎn)過程中卻不可避免的產(chǎn)生大量二氧化碳，這就給煤化工行業(yè)的發(fā)展帶來很大的制約。因此利用清潔技術(shù)減少煤化工生產(chǎn)過程中的二氧化碳排放意義極為重要。

1 煤化工過程中二氧化碳的排放分析

從煤化工生產(chǎn)的整個工藝流程來看，無論是煤制甲醇、煤直接液化、間接液化還是煤制烯烴的過程，都無可避免地產(chǎn)生大量的二氧化碳，這些化合物中都有大量的碳元素，在燃燒過程中與空氣中的氧氣結(jié)合是其主要來源。其中在煤制甲醇過程中大部分的二氧化碳都會通過合成氣的凈化反應(yīng)凈化，因此在該過程中生產(chǎn)的二氧化碳量較低。同樣在煤直接液化過程中，原生產(chǎn)過程提供大量的高純度氫氣，在反應(yīng)過程中碳元素會轉(zhuǎn)換成其他物質(zhì)，因此二氧化碳排放量也很低。主要從煤間接液化和煤制烯烴過程中考慮煤化工生產(chǎn)中二氧化碳的減排問題。

2 煤化工過程中二氧化碳減排技術(shù)

二氧化碳減排技術(shù)通過多種經(jīng)過國家標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)可的方式實現(xiàn)二氧化碳的儲存收集再利用以及轉(zhuǎn)換，從整體上進(jìn)行分析來對其浪費(fèi)資源以及減排成效等因素進(jìn)行考慮，采用化學(xué)轉(zhuǎn)換的減排方式最為有效。

2.1 二氧化碳的收集保存

該種方案主要是利用對煤化工生產(chǎn)后的二氧化碳進(jìn)行收集再利用，結(jié)合吸收控制的方式實現(xiàn)二氧化碳的加壓分離，使其長期儲存在深層地質(zhì)中。隨著時代的發(fā)展，煤化工減排技術(shù)主要將整個生產(chǎn)過程中的二氧化碳保存在穩(wěn)定性較高的隔離環(huán)境中，具有很好的效果。同時按照煤層二氧化碳的氣壓進(jìn)行注入，在很大程度上可以提高煤化工生產(chǎn)過程中煤的轉(zhuǎn)化效率。經(jīng)過大量實踐經(jīng)驗證明，向二氧化碳儲存環(huán)境中注入一定的鈉離子可以提高二氧化碳保存的穩(wěn)定性。相關(guān)部門還在努力探索二氧化碳在深海區(qū)域中儲存的可行性，如果探索成功就可以大范圍增加二氧化碳的儲存空間。但是從另一個角度來講，在地下環(huán)境中儲存二氧化碳具有危險性，部分二氧化碳會從地表逸散出來，給地球溫室效應(yīng)帶來一定的負(fù)擔(dān)。

2.2 二氧化碳的循環(huán)利用

在煤化工生產(chǎn)過程中，部分企業(yè)可以結(jié)合二氧化碳的性質(zhì)對其進(jìn)行循環(huán)利用，但對設(shè)備和技術(shù)手段的需求較高。制作干粉滅火器是其中的一個重要組成部分，在社會生產(chǎn)中反響很高，得到社會各界的廣泛承認(rèn)。超臨界萃取技術(shù)是當(dāng)前二氧化碳循環(huán)利用的重點(diǎn)所在，該技術(shù)操作簡單不具有太多的復(fù)雜性，回收效率很高，并且整體運(yùn)行較為穩(wěn)定，對化工生產(chǎn)有著很大的幫助。并且該研究方向所針對的化學(xué)反應(yīng)具有很高的穩(wěn)定性，在工業(yè)生產(chǎn)中能夠?qū)崿F(xiàn)很好的工藝成效。就目前的化工生產(chǎn)而言，二氧化碳做萃取劑的循環(huán)利用起到很好的效果，其不與其它大部分化學(xué)物質(zhì)在一般條件下產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，具有很好的穩(wěn)定性，有助于大規(guī)模的化學(xué)生產(chǎn)。

2.3 二氧化碳的化學(xué)轉(zhuǎn)換

在煤化工生產(chǎn)過程中，經(jīng)常會利用到二氧化碳的化學(xué)轉(zhuǎn)換方案。將二氧化碳通過化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌瘜W(xué)成分并進(jìn)行再次使用，這樣就在很大程度上提高了碳元素利用率。一般來講，二氧化碳的化學(xué)轉(zhuǎn)換是煤化工生產(chǎn)中二氧化碳減排技術(shù)應(yīng)用最為廣泛的。就目前來講，大部分企業(yè)都開始利用二氧化碳進(jìn)行化學(xué)生產(chǎn)將其轉(zhuǎn)變?yōu)檫m合更多工業(yè)生產(chǎn)的化合物。近年來，國內(nèi)外加強(qiáng)了對二氧化碳轉(zhuǎn)化技術(shù)的研究，確認(rèn)二氧化碳在轉(zhuǎn)換過程中需要注意哪些要素，并且投入大量的研究經(jīng)費(fèi)加以實現(xiàn)。可降解塑料的生產(chǎn)就是其中的重要組成部分，該研究不僅對煤化工生產(chǎn)下二氧化碳的減排有著重要的意義，同時給環(huán)境保護(hù)帶來一些可以期待的前景。利用二氧化碳制作可降解塑料，并且在化工生產(chǎn)的基礎(chǔ)上通過某些合成方案生產(chǎn)較為穩(wěn)定的化學(xué)成分，該方式的生產(chǎn)對以后的化工生產(chǎn)具有非常重要的作用，化工生產(chǎn)急需二氧化碳的高效利用。除了通過二氧化碳制作可降解塑料外，結(jié)合二氧化碳催化化學(xué)反應(yīng)也是化工生產(chǎn)中二氧化碳利用的重要組成部分，目前成為化工行業(yè)的熱點(diǎn)話題。在高濃度催化劑的作用下，實現(xiàn)化工生產(chǎn)有機(jī)物的高效利用，對催化生產(chǎn)有著很大的促進(jìn)作用，同時給企業(yè)的聯(lián)合生產(chǎn)帶來一定的幫助。

3 結(jié)束語

對于目前的煤化工企業(yè)生產(chǎn)來講，常見的二氧化碳減排技術(shù)有：二氧化碳的收集儲存、循環(huán)利用以及催化轉(zhuǎn)換反應(yīng)。這幾種方式各有其特色，總的來講還是催化轉(zhuǎn)換反應(yīng)最具有廣泛的發(fā)展前景，雖然該種方式還不能實現(xiàn)大范圍的應(yīng)用，但從該技術(shù)利用的范圍、經(jīng)濟(jì)效益以及成本而言，該技術(shù)無疑是最為合適的。從煤化工生產(chǎn)的整個過程進(jìn)行分析，該技術(shù)可以將二氧化碳直接利用在煤化工生產(chǎn)的其他過程，實現(xiàn)廢物的高效率利用，無疑在化工生產(chǎn)中備受關(guān)注。

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