CO2捕集與利用技術(shù)研究進(jìn)展

汪家銘

(川化集團(tuán)有限責(zé)任公司，成都 610301)

隨著人類對(duì)能源需求的不斷增加，大量煤炭、石油等化石燃料被開采利用，世界每年CO2的排放量將從2002年的23.6 Gt增加到2030年的38.0 Gt，年平均增長(zhǎng)率達(dá)1.7%。我國(guó)CO2排放也呈逐年增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。以CO2為主的溫室氣體排放量的增加，不僅導(dǎo)致全球氣候急劇惡化，而且還威脅企業(yè)的安全生產(chǎn)。國(guó)內(nèi)就曾發(fā)生過(guò)某企業(yè)合成氨裝置因空分系統(tǒng)吸入大量CO2結(jié)冰后堵塞冷箱，造成裝置跳車，不得不進(jìn)行停產(chǎn)改造的事故。目前CO2的減排已成為全球性的話題，而實(shí)現(xiàn)CO2減排的重要措施，就是對(duì)主要排放源排出的CO2進(jìn)行捕集和利用。

CO2減排近年來(lái)一直是國(guó)際關(guān)注的焦點(diǎn)，美國(guó)提出碳捕集與封存(Carbon Capture and Storage，CCS)技術(shù)，被認(rèn)為是解決CO2排放的有效途徑之一。迄今為止，全球已有5個(gè)全集成的商業(yè)規(guī)模CCS項(xiàng)目建成并正在運(yùn)行。2020年之前將是決定CCS技術(shù)成敗的關(guān)鍵時(shí)期，CCS的部署將突飛猛進(jìn)，全球約100個(gè)CCS項(xiàng)目將建成，其中38%屬于發(fā)電領(lǐng)域，62%屬于工業(yè)領(lǐng)域或上游部門，合成氨、化肥、天然氣處理和液化天然氣等行業(yè)的低成本捕集將會(huì)是CCS項(xiàng)目數(shù)量增加的主要來(lái)源。

我國(guó)是世界上主要的能源消費(fèi)國(guó)，也是主要的煤炭消費(fèi)國(guó)，CO2排放巨大。但當(dāng)前我國(guó)占國(guó)民經(jīng)濟(jì)總量30%以上的化工、能源、冶金等行業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中排放的CO2由于受成本制約而難以捕集利用［1］。同時(shí)由于CCS對(duì)CO2的捕集與封存僅是一種純投入的環(huán)保技術(shù)，不能帶來(lái)直接經(jīng)濟(jì)效益，其持續(xù)性受到影響。如果能實(shí)現(xiàn)碳捕集與利用(Carbon Capture and Utilization，CCU)或碳捕集、利用與封存(Carbon Capture，Utilization and Storage，CCUS)技術(shù)，則能更好地實(shí)現(xiàn)將CO2作為資源高效轉(zhuǎn)化利用并大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用，因此成為當(dāng)前CO2減排和利用研究的熱點(diǎn)［2］。中國(guó)石化南化集團(tuán)研究院(以下簡(jiǎn)稱南化研究院)、四川大學(xué)新能源與低碳技術(shù)研究院、華東理工大學(xué)化工學(xué)院近年來(lái)在這方面開展的工作，已經(jīng)取得了可喜的研究成果。

1 石化行業(yè)CO2排放情況

據(jù)世界能源機(jī)構(gòu)(IEA)建立的CO2排放源數(shù)據(jù)庫(kù)統(tǒng)計(jì)，CO2的排放大戶是發(fā)電行業(yè)和水泥行業(yè)，煉化行業(yè)所占的比例也比較高，其中煉油占5%，合成氨占3%，乙烯占2%，制氫占2%，環(huán)氧乙烷占1%。煉油和石化行業(yè)的CO2排放來(lái)源分為燃燒排放、生產(chǎn)過(guò)程排放和泄漏排放等3類。其中燃燒排放包括鍋爐、加熱爐、火炬等固定源的CO2排放以及生產(chǎn)電力和蒸汽時(shí)燃燒燃料產(chǎn)生的CO2排放;生產(chǎn)過(guò)程排放包括催化裂化、延遲焦化、制氫、合成氨等裝置生產(chǎn)過(guò)程中的CO2排放。從CO2排放總量來(lái)看，燃燒排放占絕大部分，生產(chǎn)過(guò)程排放占其次，而泄漏排放的量較小且難以統(tǒng)計(jì)，可忽略不計(jì)［3］。

石化行業(yè)排放CO2的主要生產(chǎn)裝置有常減壓、催化重整、催化裂化、合成氨等。常減壓裝置的排放源主要是常減壓加熱爐，其CO2排放量占石化行業(yè)總排放量的30% ～40%，石腦油催化重整和石腦油加氫處理裝置的CO2排放量約占25%，催化裝置則占20% ～25%。此外，乙烯裂解爐也是CO2的主要排放源［4］。

目前石化行業(yè)采用的主要的CO2捕集技術(shù)包括燃燒后捕集、燃燒前捕集和純氧燃燒技術(shù)［5］。燃燒后捕集是一項(xiàng)成熟的商用技術(shù)，即從煙氣中分離CO2，已經(jīng)在全球數(shù)百個(gè)地區(qū)得到應(yīng)用。典型方案包括利用氨基化學(xué)吸收劑選擇性地吸收并脫除CO2，并在受熱后解吸釋放可直接埋存的高純度CO2。其他CO2捕集技術(shù)，如膜分離、化學(xué)鏈燃燒以及固體吸附工藝等，雖然目前仍處于研發(fā)階段，但卻具有提高全流程效率的發(fā)展?jié)摿?。未?lái)的研發(fā)重點(diǎn)在于開發(fā)能耗更小、損耗和腐蝕風(fēng)險(xiǎn)更低的吸收劑，以及新型分離技術(shù)。利用高效技術(shù)捕集到大量CO2，并將其資源化利用，直接產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)價(jià)值，這是發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)追求的最佳目標(biāo)［6］。

我國(guó)石化企業(yè)當(dāng)前應(yīng)采取改進(jìn)燃料系統(tǒng)，提高能量利用效率，大力開發(fā)可再生能源，利用CCS技術(shù)提高油氣田采收率，靈活應(yīng)用CO2排放貿(mào)易體系和清潔發(fā)展(CDM)機(jī)制等對(duì)策，同時(shí)重點(diǎn)關(guān)注常減壓、催化重整、催化裂化、制氧、乙烯、合成氨等CO2高排放裝置的節(jié)能減排，開展CO2綜合利用技術(shù)的研究與應(yīng)用，開發(fā)可再生能源，應(yīng)用各種減排政策和機(jī)制參與減排活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)CO2高效利用的目標(biāo)。

2 南化研究院CO2捕集技術(shù)

南化研究院采用分子設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究相結(jié)合的方法，開發(fā)了低分壓(煙氣等)CO2捕集新技術(shù)，擁有3項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專利，具有良好的推廣應(yīng)用前景。該技術(shù)采用的回收低分壓復(fù)合胺溶劑是以一乙醇胺(MEA)水溶液為主體，添加活性胺、抗氧化劑和緩釋劑組成的CO2捕集配方溶劑，被認(rèn)定為國(guó)家重點(diǎn)新產(chǎn)品及江蘇省、南京市高新技術(shù)產(chǎn)品。該技術(shù)是在原MEA法基礎(chǔ)上取得的研究成果。MEA法具有吸收速度快、吸收能力強(qiáng)、投資少等優(yōu)點(diǎn)，但存在胺降解損耗大、設(shè)備腐蝕嚴(yán)重和能耗較高等問(wèn)題。南化研究院研制出的復(fù)合胺溶劑，其CO2捕集能力大大高于MEA溶液，吸收和再生性能顯著提高，捕集成本和能耗大幅降低，其他操作指標(biāo)也均優(yōu)于MEA溶液。

煙氣CO2捕集裝置由吸收塔、再生塔、引風(fēng)機(jī)、貧液泵、富液泵等組成，其工藝流程為富含CO2的煙氣經(jīng)過(guò)除塵、脫硫等步驟后，由引風(fēng)機(jī)引入CO2吸收塔，吸收溫度為40℃，壓力為常壓;煙氣中的CO2將會(huì)被復(fù)合胺溶劑吸收，與煙氣分離，凈化氣由塔頂排入大氣;吸收CO2的富液經(jīng)貧富液換熱器回收熱量后由富液泵送入再生塔，再用蒸汽加熱，讓其解吸分離提純CO2;解吸出CO2后的貧液經(jīng)貧富液換熱器換熱用貧液泵送至水冷器，冷卻后進(jìn)入吸收塔;溶劑往返循環(huán)完成吸收和解吸CO2的工藝過(guò)程。經(jīng)過(guò)這樣分離、提純后得到的 CO2捕集率不低于90%，純度達(dá)到99.5%以上，整套工藝過(guò)程的蒸汽和溶液消耗及運(yùn)行成本都達(dá)到了世界先進(jìn)水平。

南化研究院的CO2捕集技術(shù)包括低供熱源變壓再生等催化熱鉀堿法新工藝、改良甲基二乙醇胺(MDEA)法脫碳技術(shù)、聚乙二醇二甲醚(NHD)物理法凈化技術(shù)等。CO2捕集技術(shù)已占據(jù)90%的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)份額，其應(yīng)用范圍從傳統(tǒng)的合成氣CO2捕集拓展到天然氣、煉廠氣、環(huán)氧乙烷/乙二醇循環(huán)氣、費(fèi)托(F－T)合成循環(huán)氣、各種煙氣、高爐氣、窯氣等眾多CO2捕集領(lǐng)域。

為了進(jìn)一步提高SCR型連鑄連軋銅桿生產(chǎn)線豎爐的穩(wěn)定可靠性，大幅減少設(shè)備故障率，減少或杜絕“卡爐”、“回火”事故的發(fā)生，保障豎爐系統(tǒng)安全順行，做到防患于未然，就必須針對(duì)豎爐燒嘴回火過(guò)濾器、冷卻水套、安全防爆膜、CO分析儀等關(guān)鍵備件進(jìn)行重點(diǎn)維護(hù)保養(yǎng)、及時(shí)監(jiān)控、定期檢修及適時(shí)更換，且根據(jù)爐況的不同，靈活運(yùn)用各種燃燒操作法，從而達(dá)到延長(zhǎng)豎爐爐齡、節(jié)能降耗及提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益之目的。

貴州赤天化集團(tuán)有限公司有1套以天然氣為原料的300 kt/a合成氨裝置，為了解決尿素生產(chǎn)中缺碳問(wèn)題，曾建有1套采用MEA法捕集煙道氣中3 000 m3/h CO2裝置。該裝置1994年建成投產(chǎn)后一直存在MEA氧化降解嚴(yán)重、蒸汽耗量高、設(shè)備腐蝕、CO2產(chǎn)量低等問(wèn)題，于1999年1月采用南化集團(tuán)研究院研發(fā)的低分壓(煙氣等)CO2捕集技術(shù)。由于溶液中添加了活性胺、高效抗氧劑和緩蝕劑，MEA降解損耗和蒸汽消耗明顯降低。經(jīng)過(guò)10多年運(yùn)行考察，CO2產(chǎn)量完全達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，并消除了設(shè)備腐蝕，生產(chǎn)操作穩(wěn)定。

2004年10月，陜西榆林天然氣化工有限公司采用南化集團(tuán)研究院CO2捕集技術(shù)進(jìn)行技術(shù)改造，裝置運(yùn)行穩(wěn)定，CO2捕集率大于80%。不久前該公司又新增了兩套煙道氣CO2回收裝置，CO2捕集量已達(dá)11 000 m3/h。中國(guó)石化勝利油田(以下簡(jiǎn)稱勝利油田)用該技術(shù)建設(shè)了1套從燃煤電廠捕集30 kt/a CO2的示范裝置，并計(jì)劃籌建更大規(guī)模的煙氣CO2捕集工程，使其服務(wù)于3次采油，目前正在進(jìn)行工藝包設(shè)計(jì)。2015年，勝利油田將利用該技術(shù)建成1 Mt/a CO2捕集裝置，該裝置建成后將成為全球最大的CO2捕集裝置，同時(shí)利用捕集的CO2驅(qū)油，油田的采收率可以提高10～15個(gè)百分點(diǎn)。傳統(tǒng)技術(shù)難以動(dòng)用的低滲透油藏也將得到有效開發(fā)，同時(shí)50% ～60%的CO2將實(shí)現(xiàn)地質(zhì)封存。

目前該技術(shù)正在國(guó)內(nèi)加速推廣，現(xiàn)已在中國(guó)石化集團(tuán)四川維尼綸廠、青海油田格爾木煉油廠、勝利電廠等16個(gè)省市的30多家企業(yè)的包括天然氣鍋爐煙氣、燃煤鍋爐煙氣以及其他類型的煙氣CO2捕集中獲得成功應(yīng)用，裝置的最大處理能力為11 800 m3/h，每年從煙氣中捕集高純度CO2超過(guò)1 Mt，用于生產(chǎn)乙酸、甲醇、尿素及食品CO2等化工產(chǎn)品。既保護(hù)了生態(tài)環(huán)境，又為企業(yè)創(chuàng)造了數(shù)億元的直接經(jīng)濟(jì)效益和巨大的社會(huì)效益，并為推進(jìn)我國(guó)CO2減排，發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)邁出了重要的一步。

中國(guó)石化集團(tuán)公司確定綠色低碳發(fā)展戰(zhàn)略后，南化研究院致力于研發(fā)新型的大規(guī)模CO2捕集技術(shù)，提高捕集過(guò)程的經(jīng)濟(jì)性和穩(wěn)定性。2009年，該院承擔(dān)了國(guó)家“863”計(jì)劃“二氧化碳驅(qū)油提高石油采收率與封存關(guān)鍵技術(shù)研究”項(xiàng)目，負(fù)責(zé)開發(fā)高效、低耗、經(jīng)濟(jì)的CO2分離技術(shù)。同時(shí)該院積極開展了膜吸收技術(shù)、離子液體技術(shù)、新型胺基溶劑捕集技術(shù)等新型捕集技術(shù)的研究與開發(fā)工作。

3 四川大學(xué)CO2礦化技術(shù)

四川大學(xué)CO2綠色化新能源與低碳技術(shù)研究院開發(fā)的利用天然礦物和固廢資源大規(guī)模礦化CO2的CCU技術(shù)，將CO2作為一種資源，在低能耗、低成本條件下，利用CO2礦化，轉(zhuǎn)化聯(lián)產(chǎn)高附加值化工產(chǎn)品，真正實(shí)現(xiàn)CO2的高效利用。其中具有較好應(yīng)用前景和利潤(rùn)空間的工藝路線是利用氯化鎂礦化CO2聯(lián)產(chǎn)鹽酸和碳酸鎂。鹽酸是重要的化工原料，而碳酸鎂可作為耐火材料、鍋爐和管道的保溫材料，以及食品、藥品、化妝品等的添加劑。

四川大學(xué)通過(guò)開展利用燃燒尾氣CO2礦化與二元溶液泵循環(huán)技術(shù)創(chuàng)新捕集CO2的研究，并進(jìn)行了使用CO2固化磷石膏聯(lián)產(chǎn)硫酸銨的探索，現(xiàn)已形成工業(yè)可行的工藝技術(shù)方法及CO2礦化磷石膏固廢聯(lián)產(chǎn)硫基復(fù)合肥生產(chǎn)技術(shù)。該技術(shù)具有利用高溫焚燒爐尾氣和循環(huán)水熱能等優(yōu)勢(shì)，通過(guò)CO2和磷石膏的化學(xué)反應(yīng)，生產(chǎn)硫酸銨和輕質(zhì)碳酸鈣，不僅實(shí)現(xiàn)以廢治廢，而且資源可循環(huán)利用，從而達(dá)到保護(hù)環(huán)境和增加企業(yè)效益的雙重目的。

2012年5月，四川大學(xué)與甕福集團(tuán)決定就利用達(dá)州普光氣田尾氣CO2礦化磷石膏固廢聯(lián)產(chǎn)硫基復(fù)合肥項(xiàng)目的可行性開展更加深入的論證，提出由雙方共建CCUS與CO2礦化利用戰(zhàn)略聯(lián)盟和研究院，聯(lián)合設(shè)立研發(fā)基金，建立研發(fā)團(tuán)隊(duì)，申請(qǐng)國(guó)家級(jí)研發(fā)項(xiàng)目，建立中試示范工程并進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化的初步設(shè)想方案。四川大學(xué)已經(jīng)與中國(guó)石化集團(tuán)聯(lián)合成立了研究院，即將在四川達(dá)州進(jìn)行中試和示范工程建設(shè)。在普光氣田12個(gè)生產(chǎn)系列中選擇1個(gè)系列，配套建立示范裝置，用自主開發(fā)的燃燒尾氣CO2礦化與二元溶液泵循環(huán)捕集CO2新技術(shù)，選擇適合地點(diǎn)完成CO2礦化磷石膏固廢聯(lián)產(chǎn)硫酸銨生產(chǎn)裝置的建設(shè)，同時(shí)對(duì)裝置運(yùn)行的相關(guān)成本及經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行了測(cè)算。

位于四川省達(dá)州市宣漢縣的普光氣田是國(guó)內(nèi)最大的氣田之一，普光氣田混合天然氣中CO2含量較高，外排總量大，普光氣田天然氣凈化廠12個(gè)生產(chǎn)系列CO2總排放量約為2.4 Mt/a。貴州甕福集團(tuán)下屬子公司甕福達(dá)州化工有限責(zé)任公司濕法磷酸和磷肥裝置每年產(chǎn)生2.2 Mt磷石膏，為實(shí)施該項(xiàng)目提供了豐富的CO2和磷石膏原料。如果項(xiàng)目能順利實(shí)施并取得成功，將在實(shí)現(xiàn)減排CO2和磷石膏的同時(shí)，還能生產(chǎn)出高附加值的化學(xué)肥料產(chǎn)品，以廢治廢，變廢為寶，不僅創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益，同時(shí)也為我國(guó)大規(guī)模CO2減排和磷石膏的綜合利用開辟一條經(jīng)濟(jì)實(shí)用的技術(shù)路線。

礦化利用CO2的產(chǎn)品資源豐富、容易獲取，且價(jià)格低廉。天然礦物或工業(yè)廢料中蘊(yùn)含著豐富的鎂、鉀、硫、鈦等人類所需的資源，若能通過(guò)CO2礦化分離出這些資源，不失為一條兩全其美的利用CO2的有效途徑。隨著CO2礦化技術(shù)和礦物活化技術(shù)的發(fā)展，以及新的礦化路徑的提出，基于CO2礦化利用的CCU技術(shù)有可能成為減排CO2的有效辦法，并逐步實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的工業(yè)應(yīng)用。

目前四川大學(xué)新能源與低碳技術(shù)研究院計(jì)劃搭建國(guó)家產(chǎn)、學(xué)、研科技示范平臺(tái)，對(duì)主要的大規(guī)模CO2礦化技術(shù)路線進(jìn)行規(guī)?；瘜?shí)驗(yàn)。同時(shí)對(duì)我國(guó)氯化鎂和石膏等CO2礦化資源的分布、數(shù)量、品質(zhì)等情況進(jìn)行調(diào)查，掌握礦化資源的種類、品質(zhì)以及地域分布特點(diǎn)。同時(shí)組織跨產(chǎn)業(yè)部門的技術(shù)集成并建設(shè)工業(yè)化CCU技術(shù)試驗(yàn)與示范工程，最終全面實(shí)施工業(yè)化礦化CCU路線，打造CCU產(chǎn)業(yè)鏈。

4 華東理工大學(xué)CO2綠色利用技術(shù)

華東理工大學(xué)化工學(xué)院開展了“CO2減排與資源化綠色利用的關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)及應(yīng)用”的研究工作，2012年4月，該項(xiàng)目獲得了上海市技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)。采用該技術(shù)使CO2成為固定的綠色化工原料，進(jìn)而開發(fā)出一條CO2綠色高新精細(xì)化工產(chǎn)業(yè)鏈。應(yīng)用產(chǎn)品耦合過(guò)程耦合能量系統(tǒng)集成等多項(xiàng)過(guò)程強(qiáng)化關(guān)鍵技術(shù)和塔設(shè)備單元強(qiáng)化技術(shù)，以煤或生物質(zhì)制甲醇(或石油)、制烯烴、環(huán)氧化聯(lián)產(chǎn)碳酸二甲酯和乙(丙)二醇，通過(guò)碳酸二甲酯間接實(shí)現(xiàn)以CO2替代劇毒的光氣、氯甲酸甲酯等合成碳酸酯、聚碳酸酯、異氰酸酯、聚氨酯、氨基甲酸酯等新材料、農(nóng)藥、醫(yī)藥中間體系列產(chǎn)品［7］，復(fù)配制備清潔甲醇汽油等新型燃料，綠色合成丙烯酸酯、保水劑等，使CO2由廢氣變成了有用的化工原料。

研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)環(huán)氧化合物生產(chǎn)二元醇過(guò)程中浪費(fèi)了大量的活性和能量，而這些活性和能量正好可以用來(lái)激活CO2，通過(guò)過(guò)程耦合和產(chǎn)品耦合等方法，開發(fā)出一系列化工產(chǎn)品清潔生產(chǎn)新工藝，形成了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的創(chuàng)新成果，解決了CO2活性低的難題，并采用近臨界催化反應(yīng)、熱循環(huán)節(jié)能、反應(yīng)吸收耦合過(guò)程強(qiáng)化新技術(shù)，經(jīng)碳酸丙(乙)烯酯，再合成綠色化工原料碳酸二甲酯并聯(lián)產(chǎn)二元醇。每利用1 t CO2可以節(jié)約2.55 t標(biāo)煤，減少CO2排放7.38 t，減少?gòu)U水排放7.84 t，可以從根本上解決使用劇毒光氣、硫酸二甲酯等存在的危險(xiǎn)性，使反應(yīng)過(guò)程綠色安全。同時(shí)，該項(xiàng)目相對(duì)傳統(tǒng)工藝投資減少30% ～70%，節(jié)能40% ～70%，節(jié)水50% ～80%，具有非常顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

該技術(shù)的成功開發(fā)，為CO2減排與資源化綠色化利用提供了一條新途徑。其中，以CO2為原料應(yīng)用多重耦合過(guò)程強(qiáng)化技術(shù)生產(chǎn)碳酸酯系列產(chǎn)品的工藝達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。該技術(shù)目前已在安徽銅陵金泰化工實(shí)業(yè)有限公司(以下簡(jiǎn)稱銅陵金泰)等12家企業(yè)成功實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用，每年共為這些企業(yè)增加利稅15億元，利用CO2約280 kt，替代光氣，節(jié)約標(biāo)煤 884 kt，相當(dāng)于減排 CO22.2 Mt，減少?gòu)U水排放超過(guò)10 Mt。銅陵金泰的應(yīng)用結(jié)果表明，與傳統(tǒng)工藝相比，碳酸丙烯酯清潔生產(chǎn)可節(jié)約蒸汽45%、電70%、原料環(huán)氧丙烷3%～5%、水60%。碳酸二甲酯綠色生產(chǎn)技術(shù)投資減少75%，能耗節(jié)約90%，生產(chǎn)成本減少50%。碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯綠色生產(chǎn)節(jié)能50%，節(jié)約冷卻水50%，節(jié)能減排效果顯著。

為實(shí)現(xiàn)CO2的低成本、低能耗、資源化、綠色化利用，華東理工大學(xué)將開發(fā)利用CO2形成的綠色化工產(chǎn)業(yè)鏈，規(guī)劃一個(gè)開放的可凝聚多種資本參與的“CO2綠色化利用低碳生態(tài)產(chǎn)業(yè)園”，該項(xiàng)目已列為中國(guó)化工學(xué)會(huì)精細(xì)化工專業(yè)委員會(huì)中長(zhǎng)期發(fā)展的首要任務(wù)。目前致力于化工環(huán)保雙推進(jìn)的全球首個(gè)CO2綠色化利用低碳生態(tài)產(chǎn)業(yè)園已經(jīng)規(guī)劃，將在江蘇省常熟市新材料園區(qū)內(nèi)建設(shè)，該園區(qū)規(guī)劃面積15.02 km2，重點(diǎn)發(fā)展新材料、精細(xì)化工、生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)，現(xiàn)已有美國(guó)杜邦、法國(guó)阿科瑪、日本大金、比利時(shí)蘇威、上海三愛(ài)富、瑞凱添加劑、威怡食品科技有限公司等國(guó)內(nèi)外知名企業(yè)進(jìn)駐。

常熟CO2綠色化利用低碳生態(tài)產(chǎn)業(yè)園計(jì)劃總投資約350億元，全面建成后年產(chǎn)值可達(dá)890億元，年利稅270億元，計(jì)劃于2020年建成。其一期工程包括碳酸二甲酯，農(nóng)藥、醫(yī)藥及精細(xì)化工中間體，油品添加劑等3大項(xiàng)目，可望于2014年上半年投產(chǎn)。該園區(qū)將把以CO2為源頭的12大類、30多種產(chǎn)品形成綠色高新精細(xì)化工產(chǎn)業(yè)鏈集合到一個(gè)園區(qū)內(nèi)生產(chǎn)，生產(chǎn)企業(yè)之間實(shí)現(xiàn)無(wú)縫對(duì)接，極大地節(jié)約企業(yè)成本，提高原料和能量的利用率，為CO2減排與資源化綠色化利用提供一條新途徑。

該園區(qū)內(nèi)生產(chǎn)裝置主要通過(guò)以下3個(gè)方面來(lái)實(shí)現(xiàn)CO2的綠色化利用:①煤炭和生物質(zhì)制取甲醇、合成烯烴，然后以激活CO2活性和能量的近臨界催化反應(yīng)和熱循環(huán)節(jié)能技術(shù)，經(jīng)碳酸丙(乙)烯酯工序，合成化工原料碳酸二甲酯，并聯(lián)產(chǎn)二元醇;②用CO2替代高毒性和腐蝕性的光氣，生產(chǎn)各種農(nóng)藥、醫(yī)藥中間體系列產(chǎn)品及清潔燃料甲醇汽油、甲醇柴油;③利用CO2為原料合成市場(chǎng)需求量大的丙烯酸酯、聚氨酯和聚碳酸酯等新材料及其他精細(xì)化工產(chǎn)品。

5 結(jié)語(yǔ)

CCU和CCUS技術(shù)涉及煤炭、電力、化工、地質(zhì)、采油、礦業(yè)、食品、消防、農(nóng)業(yè)等多個(gè)行業(yè)，是我國(guó)乃至全球CO2減排發(fā)展的方向和重點(diǎn)，但目前受能耗、安全以及經(jīng)濟(jì)因素影響，其應(yīng)用推廣受到限制，還存在很多關(guān)鍵技術(shù)難題。CCU技術(shù)是我國(guó)在CO2大規(guī)模利用技術(shù)研究上取得的創(chuàng)新和突破，避開了CO2地質(zhì)封存的各種風(fēng)險(xiǎn)和不確定性，從而保證了CO2末端減排技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性、安全性、穩(wěn)定性和可持續(xù)性，實(shí)現(xiàn)CO2的資源化利用，打造真正的碳減排產(chǎn)業(yè)鏈，不僅適合我國(guó)國(guó)情，也成為實(shí)際可行的大規(guī)模CO2減排和高效開發(fā)利用的有效途徑。

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