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摘要：隨著經濟的不斷發展，我國煤化工產品的需求日益提高，這樣就對生產工藝提出一系列新要求。現階段，在當前全球日益變暖的背景下，不僅要注意保障產品質量，而且還應當科學合理的控制CO2的排放。鑒于此，文章簡單概括了我國煤化工業CO2的排放現狀，然后詳細闡述了相應的減排技術方法。

關鍵詞：煤化工工藝；排放；二氧化碳；減排技術

在我國經濟中煤炭資源發揮著非常關鍵的作用，特別是在發展初期，其所發揮的作用較為突出。以煤炭為原料生產出許多化工用品，同樣在社會的各方面意義重大。然而，伴隨煤炭用量的不斷增加，也帶來一定的負面影響，比如污染問題。大量的焚燒降低了其使用率，并且對環境造成的污染還比較嚴重，由此在一定程度上制約了我國煤化工業的進程。在全球氣候逐漸變暖的形勢下，我國需要積極引入各種新技術，以盡可能地降低CO2排放量。

1煤化工中CO2的來源

通過分析得知，煤化工過程中以下幾個環節可以形成CO2。1.1煤制甲醇工藝流程。煤制甲醇主要包括以下幾個步驟：煤氣化、合成氣的凈化和合成甲醇等，煤氣化排放出最多的CO2。煤、水、氧氣物質燃燒，涉及到2個化學反應：A.C+O2=CO2；B.CO+H2O=CO2+H2。在合成甲醇時需要氫氣，因此，一定比例的一氧化碳和水發生化學反應以后生成氫氣與CO2，這樣就重新生成了CO2。上述兩次化學反應形成的CO2僅僅只有很少的量生成甲醇，大多數均被直接排放出去。相關資料顯示，生成1t的甲醇，所需排放的CO2質量為2t。1.2直接液化工藝。煤制油當中排放的CO2來自以下兩方面，首先，直接液化當中排放一定的CO2，該環節高溫下煤與氫氣會發生液化反應生成液體油。其中，煤炭提供了O2，和氫化劑反應后，氧氣與水一起被排出，所以，形成相對較少的CO2。按照相關資料，該反應中每生產1t液化油需排放CO2大約2.1t。1.3間接液化法過程中。此工藝涉及到以下3個流程：煤氣化、煤化氣合成和精煉，而CO2主要是由氣化與合成形成的。由直接液化可知，在煤的液化中，氣化劑為O2與水蒸汽，因此，間接液化生成的CO2來自于下列4個化學反應：1、鐵基催化劑參與的F-T反應：2CO+H2=CO2+CH2；2、水煤氣變換反應：CO+HO2=CO2+H2；3、歧化反應：2CO=C+CO2；4、甲烷化反應：2CO+2H2=CH4+CO2。這就說明生成等量液化產品間接液化比直接液化多生成大約1tCO2。1.4煤制烯烴工藝流程中。該過程是煤制甲醇的進一步深化。主要包括四個過程，即煤氣化、凈化合成氣、合成甲醇、甲醇制烯。其中煤氣化、凈化合成氣、合成甲醇生成CO2的過程基本上和煤制甲醇類似。甲醇轉換烯烴主要是多種氣化劑的反應，這個過程相對比較復雜。經過求解，按反應產生1t甲醇，排放CO2大約2t。按每噸生成1t烯烴，那么就會排放CO2大約6t。

2CO2減排技術

截止到現在，國內專家學者從以下兩個方面對該課題進行探討。其一，提升煤炭使用效率，從源頭上降低消耗，即真正實現節能減排。其二，收集所排放的CO2，然后埋存至地下，以此減小空氣中CO2的含量。現階段，煤化工公司在經營運作過程中，通常采用以下3種減排方法：CO2的收集保存、循環利用、化學轉化3種。其中，前兩者能夠有效防止CO2排到大氣之中，但實用性較低。后者是把CO2轉變成化工產品，這一方面對于我們的生態環境起到良好的保護作用，此外還真正實現了減排。主要包含以下幾種技術方法：2.1收集保存技術。該方法是現在最普遍的一個方法，具體過程如下：首先收集CO2，其次，通過分離以及壓縮等流程，再次，將通過壓縮處理的二氧化碳輸送至地下深層且保存好。保存的地層主要是開采完的石油和天然氣井，該方法在國內獲得很大發展。相關理論結果指出，儲存了CO2的油氣田的回采率明顯提升，經過估算，能夠提高大約10%的產量。不僅如此，將CO2保存在海底深咸水層以后，高壓條件下，它還能夠和附近的金屬離子發生化學反應，從而產生碳酸鹽。但該方法的安全性不太高，在地殼運動中CO2會逃逸，既會對生態環境造成污染，還將導致氣溫升高。同時，CO2還將和地下的重金屬元素反應，滲透到地下會污染地下水。2.2CO2的循環利用。此方法節能減排效果顯著，且可以變廢為寶。煤化工生產中排放的CO2濃度相對較高，同時其中還包含許多雜質氣體，由此就使得循環利用變得更加困難。煤化工公司可根據CO2的性質對其再次利用，例如，用來制備滅火器等，這在CO2再循環中超臨界萃取技術起到非常良好的作用。CO2屬于超臨界萃取劑，化學穩定性不錯，且易于達到臨界條件，操作的時候步驟簡單，安全性還高，因此，在未來將有較大的發展潛力。2.3CO2的分離和輸送。對比來說，此技術較為有效。由于煤化工過程中形成了濃度較高的CO2，因此極易進行收集，并且還降低了成本。比如，以純氧為氧化劑的現代氣流床煤氣化技術生產的合成氣，其中，在分離CO2的過程中需要相對較低的成本。分離和輸送過程中由于CO2里面含有一定的雜質氣體，必須使用比較特別的管材來輸送。以此不僅會明顯減小CO2的排放，還將日常的煤化工生產和加工產生影響，此方法具有良好的推廣價值。2.4CO2的轉化固化。除去上文所說的收集保存技術以后，還能夠通過轉化的方法來處理，由此能夠實現良性循環，現在該項技術獲得迅速發展。CO2固化指的是生物吸收CO2以后發生反應，進而形成有機物質，此方法主要通過大自然中的生物完成，屬良性循環。生物固化二氧化碳的方法最明顯的優勢就是無后顧之憂，有效降低了CO2的排放，并且可以通過光合作用生產柴油，以后該方法發展會更好。2.5CO2的化學轉化。從當前來看，相對成熟的CO2化學轉化技術用以制備水楊酸、碳酸鹽等產品。CO2制取塑料技術可以顯著降低生產成本，減少其原材料進口，所以這一方法在今后可以進行大規模生產。其一能夠生成可降解塑料，其而可以降低CO2的排放。當前，全球各個國家僅有美日韓等能夠達到年產上萬t，而我國則存在不小的差距，年產僅僅為千t。這項技術一方面有著良好的經濟意義，另外，還有不可估量的環保意義，高校與院所需要加強這方面的研究，希望不但可以實現CO2的減排，而且能夠實現CO2可降解塑料的規模生產。除了上述技術外，還有催化合成技術，通過CO2來生產化工產品，比如酯類、烴類、甲醇。瓜果蔬菜的保鮮同樣需要CO2，其不僅成本低，污染少，而且制冷的效果不錯。此外，在飲料行業CO2也有大用處，我國是一個飲料消費大國，光飲料消費就占消費總量的30%，其發展潛力可想而知。不僅如此，在煙草行業也應用二氧化碳。在上述提及的CO2減排技術中，其收集保存、循環利用以及化學轉化這3種方式都各有利弊。需要指出的是，CO2存儲技術優勢比較顯著，鑒于其儲存量大，技術成熟，因此，很多國家都廣泛應用，但這并不能從根本對CO2的總量進行減少，只是暫緩了其對氣候的影響。相比其它技術來說，CO2化學轉化技術還不能規模生產，但是其具有的優勢不可忽視，比如產生高附加值的化工產品，為企業提高效益，因此，加大對該方法的研究，使其擴大規模，形成一定的產業鏈結構，這是當前我國應大力發展和提倡的技術。

3結語

總之，現階段，全球的氣候變暖問題日益嚴重，歸根結底，是由于碳排放造成的。我國在治理CO2排放方面進行了積極的探索，取得很大進展，要想妥善處理好煤化工業的二氧化碳排放，必須采用科學化理的方法來收集與轉化CO2，在降低CO2排放的基礎上，還可以制造出其他附加產品。

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作者:張紅雷 單位:新疆天智辰業化工有限公司