摘要:众所周知,煤炭资源在我国经济中起着举足轻重的角色,尤其是在我国经济发展初期,煤炭在国民生活和基础设施中起了重要的作用。由煤炭衍生的大量的化工用品也在人民生活中扮演了重要的角色。但随着煤炭的大量使用,环境污染问题也接踵而来。大量的焚烧不但使得煤炭的使用率较低,而且污染也相当严重。这也使得我国的煤化工产业的发展遇到瓶颈。在全球气候逐渐变暖的大前提下,我国作为碳排量大国,应当大力发展二氧化碳减排技术。
关键词:煤化工工艺;二氧化碳;减排技术;技术应用
1.煤化工技术简述
在煤炭工业中,煤炭焦化是一项重要的技术手段,能够生产出高附加值的化工产品,并且这项技术的发展对于其它一些附属行业的发展起到了非常重要的作用。这一技术的发展逐渐朝向低成本、高环保性能的方向发展,煤炭液化技术也是一项非常重要的技术,虽然目前我国这一技术还不够完善,但这项技术有着非常巨大的发展前景,是当前煤化工技术中一个重点的发展方向。
2.针对碳交易的应对策略
在面对碳交易的过程中,应重点考虑两个部分。第一部分是在碳交易之前,已经开始生产的项目应该怎样做好初始配额。我们考虑两种情况,一是国家根据目前发展的状况,直接给出相应的配额;二是当前我国的煤化工项目发展的还不够完善,相应的配置还不够成熟,很多内容都无法达到国家的相应的标准,国家就可以针对行业发展的情况给予相应的宽松政策,能够根据相关企业的实际情况,合理的制定初始配额。在企业的过渡期间,企业内部应做好技的发展与创造,促进生产效能的提高,在生产的过程中降低二氧化碳的排放量;在过渡期结束之后,企业生产过程中的能效和二氧化碳的排放水平应该逐渐的靠近国家的相应标准,逐渐的减少二氧化碳的排放量【1】。
3.煤化工工艺中二氧化碳减排相关技术
目前,国内外对于二氧化碳减排研究主要有两个方向。一种是提高煤炭等其他化石能源的使用效率,从根本减少消耗,即节能减排。另一种则是将排放出的二氧化碳收集起来埋存到地下,这样做可以降低空气中二氧化碳的浓度。目前来讲,煤化工企业的二氧化碳的减排技术一般有二氧化碳的收集保存、循环利用以及化学转化三种。
3.1二氧化碳的收集保存
这一技术的运用是将煤化工程中所产生的二氧化碳进行收集,然后经过一系列的处理将压缩后的二氧化碳运输到海底,这样就可以使其保存在与大气隔离的环境中。近些年来,在煤化工工程中产生的二氧化碳多数都被存储到一些在长期内没有使用计划的地质中,最常见的就是开采过后的油田、开采成本过高地带以及一些深海地带。通过相关的研究表明,在开采过后的油田中注入二氧化碳,有利于油田回采或者是加强油田的稳定性等。但要注意的是,虽然在地下保存油田看上去是一个非常妥当的方式,也要注意其中存在的危险因素。
3.2二氧化碳的循环利用
在对于二氧化碳的处理过程中,除了将其放置在深海中或深层地质中,还可以充分利用其物理性质进行循环的利用。比如常见的循环利用包括用于制作灭火器或者是食品添加剂等。除此之外,还可以利用二氧化碳充当其他气体运用在各种工业生产中。在循环利用的过程中,引起人们广泛关注的是超临界萃取技术。这种技术的操作过程非常简单,并且需要的时间也比较少,萃取率高。二氧化碳作为萃取剂,性能稳定并且操作过程更加的安全便捷,能够提高成功率。
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3.3二氧化碳的分离和输送
二氧化碳的分离和输送技术,相对而言比较有效。这是因为煤化工过程中产出的二氧化碳浓度较高,这样就比较好收集,进而节约成本。例如以纯氧为氧化剂的现代气流床煤气化技术生产的合成气,它的二氧化碳分离成本都是较低的。在进行分离和输送的时候因为二氧化碳中的杂质气体,所以需要特殊的管材来进行运输。通过分离和输送二氧化碳,在减排的同时还不会影响日常的煤化工生产和加工,该项技术还是值得大力发展。
3.4二氧化碳的转化固化
煤化工行业二氧化碳的减排除了收集保存之外,还可以将其进行转化,这样才可以达到一种良性循环。目前,二氧化碳的转化、固化技术也在大力发展。二氧化碳固化主要指的是生物吸收二氧化碳之后生成有机物质,这主要是通过大自然中的生物进行,属于天然的良性循环。生物固化二氧化碳没有任何的后顾之忧,减少二氧化碳排放同时,还可以利用光合成生成柴油。
3.5二氧化碳的化学转化
二氧化碳的化学转化顾名思义主要是利用化学方法将其转化为其他物质,对碳氢原子的还可以再利用。我们知道,植物通过光合作用吸收二氧化碳生成氧气就是化学过程。目前,比较成熟的二氧化碳化学转化技术主要是制备碳酸盐、水杨酸、硼砂、双氰胺、对烃基、苯甲酸等产品。近几年,利用二氧化碳制造可降解塑料成为一个新的研究方向。我国是世界上最大的塑料制品生产国,而塑料制品原材料还在依靠进口。二氧化碳制取塑料技术将极大地降低塑料原材料的进口,生产成本大大降低,故该技术未来可能形成规模化生产。不仅可以制备可降解塑料还可以减少二氧化碳的排放,一举两得。目前,只有日本、韩国、美国等能实现年产上万t的规模。我国由于合成率的限制,年产只有千t左右。
该方法不仅具有经济意义,还具有重要的环保意义,各大研究中心和高校应该将此作为重要的研究课题,加大高效率合成催化剂的研究力度,为我国二氧化碳可降解塑料的规模生产和二氧化碳的减排做出贡献。除了以上转化技术之外,目前还可应用催化合成技术利用二氧化碳生产甲醇、烃类、酯类等化工产品;蔬菜、瓜果的保鲜贮藏也离不开二氧化碳,因为它的制冷效果好,成本低,又没有二次污染;二氧化碳在饮料行业也大有用处,我国的饮料消费约占消费量的30%,这是很有发展潜力的;二氧化碳还可用于在烟草工业【2】。
在前面提到的二氧化碳减排技术中,二氧化碳的收集保存、循环利用和化学转化这3种方法都具有自身的优势。其中,二氧化碳的储存技术占有绝对优势,因为它的储存量大,而且这个技术很成熟,全球有很多国家都有应用,但并不能从根本上减少二氧化碳的总量,只是暂时缓解它对气候造成的影响。二氧化碳的化学转化技术相比较其他而言,现在还不能大规模的投入生产,但这个技术可以生产附加值很高的化工产品,还可以提高企业的经济效益,扩大规模,形成很有价值的工业产链,是实现减排的重要的关键技术,我国应该大力发展这种技术。
结语
通过分析可知,目前,为了促进社会经济的增长,推动社会的进步,做好生态环境保护的工作是非常重要的,这也是当下对于社会经济发展提出的新的要求。煤炭行业作为我国工业生产中的一个重要的部分,为了满足社会多样化的需求,煤化工工业的发展是行业发展的必然的趋势,在发展的过程中对于二氧化碳的减排工作也是重中之重。做好减排工作,有助于环境保护工作的展开,促进我国社会更好的发展。
参考文献:
[1]周鹏,周迅,周德群. 二氧化碳减排成本研究述评[J]. 管理评论,2014,26(11):20-27+47.
[2]沈建冲,徐美楠. 二氧化碳减排与回收利用[J]. 氮肥技术,2010,31(06):34-38.
论文作者:张艳杰
论文发表刊物:《防护工程》2018年第35期
论文发表时间:2019/4/1
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