煤化工工藝過程CO₂排放及減排技術要點分析

樊永臻

摘 要 基于對煤化工工藝過程CO2排放分析及減排技術要點的研究，首先，闡述煤化工工藝過程CO2排放，包括煤制甲醇工藝過程排放的CO2、煤制烯烴工藝過程排放的CO2。然后，給出煤化工工藝減排技術要點，包括CO2存儲技術要點、CO2轉化技術要點、CO2循環利用技術要點等。最后，對于不同減排技術要有正確認識，從而將其應用在煤化工工藝中，降低對環境的影響與污染。

關鍵詞 煤化工工藝;CO2排放;減排技術

在煤化工工藝生產中，會排放出大量CO2，CO2的過度排放會對生態環境造成一定影響。為避免此類情況出現，在煤化工工藝生產中，要對不同減排技術進行合理利用，將CO2的排放控制在合理范圍內，從而在最大程度上避免對環境造成的影響，實現人類與環境的和諧發展。在此背景下，煤炭利用率也可以在一定程度上得到提升。所以，本文將針對煤化工工藝過程CO2排放分析及減排技術要點相應內容進行闡述。

1煤化工工藝過程CO2排放分析

對于煤化工工藝過程CO2排放，本文主要從以下幾點進行闡述與分析：

煤制甲醇工藝過程排放的CO2。在整個煤制甲醇工藝過程，包含許多不同環節，比如，煤氣化環節、甲醇合成環節以及合成氣凈化環節等。CO2的重要來源是煤氣化過程，通俗來講就是，煤炭在氧氣以及水蒸氣豐富環境中，產生化學反應從而生成CO2[1]。在甲醇過程期間，原料中含有的CO以及H2摩比與2接近，而在煤氣化環節中產生的氣體，CO以及H2摩比小于2。在此期間，可以將部分CO通過水煤氣方式，轉化成為CO2以及H2，這樣甲醇的生產需求才能在最大限度上得到滿足。在此期間，很少一部分CO2會參與到甲醇合成反應中，大多數CO2會隨著合成氣凈化操作被排除。

煤制烯烴工藝過程排放的CO2。在煤制烯烴工藝期間，主要包含四個環節工作，分別是煤氣化環節、甲醇合成環節、合成氣凈化環節、甲醇制烯烴環節。在整個生產過程中，煤氣化環節以及甲醇合成環節，會排放出CO2。生產一噸烯烴，會產生六噸的CO2排放量。

2煤化工工藝減排技術要點

2.1 CO2存儲技術要點

CO2存儲技術主要工作原理是，在煤化工工藝生產過程中，會排放出CO2，對CO2進行收集。然后利用更為先進的技術工藝，對CO2進行分離處理與壓縮處理。接著通過動力管道，將分離后的CO2傳送到相對封閉的地下，或者海底巖層當中，盡管此部分CO2不會消失，但是可以在很長一段時間內與大氣隔絕，這樣大氣中的CO2會被控制在有效范圍內。深部不可開采煤層以及深部咸水儲集層，可以為CO2存儲技術的應用提供保障。在使用CO2存儲技術過程中，存儲于海底的CO2會與海底中的金屬物質發生化學反應，從而形成固體沉淀，比如，碳酸鹽類固體沉淀[2]。通過該種方式，可以減少CO2剩余量。如果煤層、油氣田已經開采結束，或者即將采盡，那么可以將CO2注入其中，這樣回采率可以得到提升，同時提升產量，最高可達百分之十五。CO2在使用過程中也有著一定負面影響，比如，如果CO2在存儲過程中，地質構造發生變化，那么會使得CO2逃逸到大氣環境當中，使得溫室效應被進一步加劇。CO2的急劇增加會造成酸性環境，致使部分重金屬元素等其他物質，直接融入水體環境中。CO2一旦出現泄漏情況，此類污染物也會泄漏出來，對水環境安全造成威脅。如果CO2在往地層的注入中，沒有提前做好規劃與分析工作，那么可能會帶來地面沉陷問題，或者地面升高問題。

2.2 CO2轉化技術要點

CO2轉化技術主要是對CO2化學性質進行合理利用，通過化學反應將CO2轉化為其他物質。然后開展資源化利用，其中最為典型的就是綠色植物光合作用。綠色植物在吸收CO2后，可以將CO2轉化為氧氣。在人工技術領域中，可以使用CO2制備水楊酸以及雙氰胺等。如果將CO2轉化為脂類物質，比如，將其轉化為碳酸二甲酯，在轉化之后產品附加值相對較高，可以為相關企業創造更多經濟效益與社會效益。將CO2轉化成為能夠降解的塑料，塑料如今已經成為人們日常生活中的重要組成范圍，有著較為廣泛的應用范圍，可以為人們日常生活帶來很多便利，但是塑料自身很難被自然環境降解，從而對環境造成影響。塑料如果沒有被及時處理，那么會造成白色污染，使得人們生活受到嚴重影響。基于此，可以將CO2應用在制備可以降解塑料制品中，這樣不僅可以將CO2排放問題更好解決，同時能夠避免環境破壞情況出現[3]。因為受到技術條件影響，如果可降解塑料想要實現大規模生產，那么技術人員要做好技術研發工作，研發出性價比更高的合成催化劑。

2.3 CO2循環利用技術要點

CO2循環利用技術主要原理是，通過與CO2物理性質之間的有機結合，實現CO2的資源化利用。比如，可以將CO2作為原料，應用在干冰制作、滅火器制造以及制冷劑制造中。此類技術發展相對較早，所以發展更加成熟，在全國范圍內得到廣泛應用。但是還有一部分新興技術，處于正在研發與試用階段，有著良好應用前景。比如，液態CO2煤漿制取技術，在粉煤與水質量配比中，可以將其設置為3∶2，使用液態CO2代替一部分水或者代替全部水。不僅可以實現汽化爐二次反應，同時促使焦煤燃燒質量可以得到提升。

3結束語

綜上所述。在煤化工工藝過程中，對于CO2排放問題以及減排問題要給予更多重視與關注。保證在煤化工工藝期間，能夠減少CO2，達到更好節能減排效果。

參考文獻

[1] 張維斌.論述煤化工工藝中二氧化碳減排技術[J].化工管理，2020 （7）：108-109.

[2] 鞏旭.煤化工工藝中二氧化碳減排技術[J].化工設計通訊，2016， 42（5）：8.

[3] 王維榮.煤化工工藝技術發展趨勢淺析[J].甘肅冶金，2016，38 （1）：133-134.