煤化工工藝過程CO₂排放及減排技術(shù)要點(diǎn)分析

樊永臻

摘 要 基于對(duì)煤化工工藝過程CO2排放分析及減排技術(shù)要點(diǎn)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(shù)要點(diǎn)，包括CO2存儲(chǔ)技術(shù)要點(diǎn)、CO2轉(zhuǎn)化技術(shù)要點(diǎn)、CO2循環(huán)利用技術(shù)要點(diǎn)等。最后，對(duì)于不同減排技術(shù)要有正確認(rèn)識(shí)，從而將其應(yīng)用在煤化工工藝中，降低對(duì)環(huán)境的影響與污染。

關(guān)鍵詞 煤化工工藝;CO2排放;減排技術(shù)

在煤化工工藝生產(chǎn)中，會(huì)排放出大量CO2，CO2的過度排放會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成一定影響。為避免此類情況出現(xiàn)，在煤化工工藝生產(chǎn)中，要對(duì)不同減排技術(shù)進(jìn)行合理利用，將CO2的排放控制在合理范圍內(nèi)，從而在最大程度上避免對(duì)環(huán)境造成的影響，實(shí)現(xiàn)人類與環(huán)境的和諧發(fā)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(duì)煤化工工藝過程CO2排放分析及減排技術(shù)要點(diǎn)相應(yīng)內(nèi)容進(jìn)行闡述。

1煤化工工藝過程CO2排放分析

對(duì)于煤化工工藝過程CO2排放，本文主要從以下幾點(diǎn)進(jìn)行闡述與分析：

煤制甲醇工藝過程排放的CO2。在整個(gè)煤制甲醇工藝過程，包含許多不同環(huán)節(jié)，比如，煤氣化環(huán)節(jié)、甲醇合成環(huán)節(jié)以及合成氣凈化環(huán)節(jié)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(huán)境中，產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)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(huán)節(jié)中產(chǎn)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(zhuǎn)化成為CO2以及H2，這樣甲醇的生產(chǎn)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(huì)參與到甲醇合成反應(yīng)中，大多數(shù)CO2會(huì)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(gè)環(huán)節(jié)工作，分別是煤氣化環(huán)節(jié)、甲醇合成環(huán)節(jié)、合成氣凈化環(huán)節(jié)、甲醇制烯烴環(huán)節(jié)。在整個(gè)生產(chǎn)過程中，煤氣化環(huán)節(jié)以及甲醇合成環(huán)節(jié)，會(huì)排放出CO2。生產(chǎn)一噸烯烴，會(huì)產(chǎn)生六噸的CO2排放量。

2煤化工工藝減排技術(shù)要點(diǎn)

2.1 CO2存儲(chǔ)技術(shù)要點(diǎn)

CO2存儲(chǔ)技術(shù)主要工作原理是，在煤化工工藝生產(chǎn)過程中，會(huì)排放出CO2，對(duì)CO2進(jìn)行收集。然后利用更為先進(jìn)的技術(shù)工藝，對(duì)CO2進(jìn)行分離處理與壓縮處理。接著通過動(dòng)力管道，將分離后的CO2傳送到相對(duì)封閉的地下，或者海底巖層當(dāng)中，盡管此部分CO2不會(huì)消失，但是可以在很長一段時(shí)間內(nèi)與大氣隔絕，這樣大氣中的CO2會(huì)被控制在有效范圍內(nèi)。深部不可開采煤層以及深部咸水儲(chǔ)集層，可以為CO2存儲(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用提供保障。在使用CO2存儲(chǔ)技術(shù)過程中，存儲(chǔ)于海底的CO2會(huì)與海底中的金屬物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，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(jīng)開采結(jié)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(shí)提升產(chǎn)量，最高可達(dá)百分之十五。CO2在使用過程中也有著一定負(fù)面影響，比如，如果CO2在存儲(chǔ)過程中，地質(zhì)構(gòu)造發(fā)生變化，那么會(huì)使得CO2逃逸到大氣環(huán)境當(dāng)中，使得溫室效應(yīng)被進(jìn)一步加劇。CO2的急劇增加會(huì)造成酸性環(huán)境，致使部分重金屬元素等其他物質(zhì)，直接融入水體環(huán)境中。CO2一旦出現(xiàn)泄漏情況，此類污染物也會(huì)泄漏出來，對(duì)水環(huán)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(guī)劃與分析工作，那么可能會(huì)帶來地面沉陷問題，或者地面升高問題。

2.2 CO2轉(zhuǎn)化技術(shù)要點(diǎn)

CO2轉(zhuǎn)化技術(shù)主要是對(duì)CO2化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行合理利用，通過化學(xué)反應(yīng)將CO2轉(zhuǎn)化為其他物質(zhì)。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(zhuǎn)化為氧氣。在人工技術(shù)領(lǐng)域中，可以使用CO2制備水楊酸以及雙氰胺等。如果將CO2轉(zhuǎn)化為脂類物質(zhì)，比如，將其轉(zhuǎn)化為碳酸二甲酯，在轉(zhuǎn)化之后產(chǎn)品附加值相對(duì)較高，可以為相關(guān)企業(yè)創(chuàng)造更多經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。將CO2轉(zhuǎn)化成為能夠降解的塑料，塑料如今已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ钪械闹匾M成范圍，有著較為廣泛的應(yīng)用范圍，可以為人們?nèi)粘Ｉ顜砗芏啾憷?，但是塑料自身很難被自然環(huán)境降解，從而對(duì)環(huán)境造成影響。塑料如果沒有被及時(shí)處理，那么會(huì)造成白色污染，使得人們生活受到嚴(yán)重影響?；诖?，可以將CO2應(yīng)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(shí)能夠避免環(huán)境破壞情況出現(xiàn)[3]。因?yàn)槭艿郊夹g(shù)條件影響，如果可降解塑料想要實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)，那么技術(shù)人員要做好技術(shù)研發(fā)工作，研發(fā)出性價(jià)比更高的合成催化劑。

2.3 CO2循環(huán)利用技術(shù)要點(diǎn)

CO2循環(huán)利用技術(shù)主要原理是，通過與CO2物理性質(zhì)之間的有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)CO2的資源化利用。比如，可以將CO2作為原料，應(yīng)用在干冰制作、滅火器制造以及制冷劑制造中。此類技術(shù)發(fā)展相對(duì)較早，所以發(fā)展更加成熟，在全國范圍內(nèi)得到廣泛應(yīng)用。但是還有一部分新興技術(shù)，處于正在研發(fā)與試用階段，有著良好應(yīng)用前景。比如，液態(tài)CO2煤漿制取技術(shù)，在粉煤與水質(zhì)量配比中，可以將其設(shè)置為3∶2，使用液態(tài)CO2代替一部分水或者代替全部水。不僅可以實(shí)現(xiàn)汽化爐二次反應(yīng)，同時(shí)促使焦煤燃燒質(zhì)量可以得到提升。

3結(jié)束語

綜上所述。在煤化工工藝過程中，對(duì)于CO2排放問題以及減排問題要給予更多重視與關(guān)注。保證在煤化工工藝期間，能夠減少CO2，達(dá)到更好節(jié)能減排效果。

參考文獻(xiàn)

[1] 張維斌.論述煤化工工藝中二氧化碳減排技術(shù)[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(shù)[J].化工設(shè)計(jì)通訊，2016， 42（5）：8.

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