煤化工发展探索碳减排新模式

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煤化工发展探索碳减排新模式  



        随着国内煤化工项目的兴起，二氧化碳的排放问题引起了业内外的关注。专家提出，煤化工企业在发展中应主动选择减排与利用二氧化碳的模式。
    据了解，煤炭消费占中国能耗总量的67．7％，而其产生的二氧化碳排放量则占到全国总排放量的81％。据中国神华煤制油有限公司林泉博士介绍，以煤替代石油生产传统的石油化工产品的过程一般都伴随着氢／碳原子比的调整，从而排放大量的二氧化碳,如生产1吨甲醇排放的二氧化碳约2吨，生产1吨烯烃排放约6吨，生产1吨油品排放约8．8吨。根据国家发改委《煤化工产业中长期发展规划》(征求意见稿)的初步规划，到2020年煤制油的发展规模将达到3000万吨／年，煤制烯烃规模将达到800万吨／年，煤制甲醇将超过6000万吨／年，届时所排放的二氧化碳将超过2亿吨／年。
    目前，二氧化碳利用的数量远未与排放量平衡。将二氧化碳注入油田以提高原油的产量是一条途径，但煤化工企业大都远离油田，必须采取长距离管道运输，在经济上不可行。此外，将二氧化碳暂时储存在地下或海底是现实可行的选择，其中将二氧化碳分离、捕集和浓缩成便于储存的液态是关键环节，也是成本最高的一步。国外许多国家已开始实施这一方案，我国在2003年也开始试验二氧化碳储存技术，摸索经验。
    另据华东理工大学化工学院田恒水教授介绍，二氧化碳是重要的碳一化学原料，可以合成多种精细化工产品，大力发展二氧化碳的绿色化利用技术，可望从源头上根除或大幅度减少二氧化碳排放。近年来，随着高效优质催化剂开发成功以及共聚技术的提升，以二氧化碳为原料已能合成许多性能优异的高分子材料，如聚酮、聚醚、脂肪族聚碳酸酯等。
    然而，目前我国传统化工产业仍大量采用落后的煤化工技术，像氮肥行业绝大部分采用间歇气化技术，不仅单位煤耗高、能耗高，而且二氧化碳排放较高。据国家洁净煤技术规划领导小组顾问方德巍教授介绍，采用新型煤化工技术可以实现清洁生产，而且其中碳元素有相当大的比例进入到产品中，从而较大幅度减少二氧化碳的排放。2006年我国以煤为原料的合成氨产量为4435．53万吨，采用间歇气化技术的合成氨产量为3289．44万吨，如果将间歇气化采用水煤浆气化技术改造，合成氨行业一年可减排二氧化碳4037．55万吨。
    中国工程院院士倪维斗说，采用新型煤化工技术，在生产过程中就能将需要暂时排放的二氧化碳分离并浓缩，可为今后实施地下储存二氧化碳打下基础。
    倪维斗还认为，为减排二氧化碳，煤、电、化、热多联产是一条可行的途径。从常规燃煤电厂大容积流量的烟气中收集浓度在13％~14％的二氧化碳，将耗费很多附加的能量，使发电效率降低10个左右的百分点。而煤、电、化、热的多联产整个工艺过程中即可以捕捉高浓度的二氧化碳，其耗费的能量与成本比常规电站低得多。
    煤化工专家、中国工程院院士谢克昌提出采用煤焦化与气化双气头无变化多联产技术，通过重整以减少二氧化碳排放量。该技术经济效益明显，投资成本要低于煤气化联产技术，发电成本与煤气化技术相当，而生产的甲醇吨成本仅800余元，比采用煤气化联产技术低300余元，比气化煤气单产甲醇的成本低近600元。
    此外，煤、化、冶、电多联产通过用煤制还原气炼铁，不但能消除采用焦炭带来的环境污染和高二氧化碳排放，而且还为提高钢材质量创造了条件，提高了煤的利用效率。
    “回收二氧化碳最好的载体是森林和绿地。”中国石化宁波工程有限公司副总工程师唐宏青对记者说。他介绍，通过种植森林和绿地，煤化工企业可将二氧化碳转变成有机化合物，同时提供氧气。