对煤化工工艺中二氧化碳排放与减排的研究

发表时间:2021/8/25   来源:《工程管理前沿》2021年第4月第11期   作者:屠彦宝
[导读] 为了深入贯彻绿色生产的发展理念,加强生态保护的治理工作,
        屠彦宝
        新疆庆华能源集团有限公司
        摘要:为了深入贯彻绿色生产的发展理念,加强生态保护的治理工作,本文将围绕当前煤化工工艺中二氧化碳的排放进行分析讨论,并提出切实有效的减排对策,以此保证绿色化工艺技术的最大化发挥,完成资源的回收再利用,降低企业的经济资金支出。
        关键词:煤化工工艺;污染排放;二氧化碳
        引言:二氧化碳是一种无色无味的温室气体,是导致全球变暖的重要因素,低浓度的CO2没有任何毒性,但一旦浓度超过安全标准便会产生有毒、有害成分,被人体过量吸收会出现中毒反应。为了确保CO2含量得到有效控制,使后续的减排对策更具有针对性,首先要对煤化化工工艺中的二氧化碳排放进行全面分析。
一、煤化工工艺中二氧化碳排放分析
(一)CO2来源
        煤化工生产过程中产生的二氧化碳大多来自:甲醇制造,该环节需要经过煤气化、甲醇合成等工艺流程,其中煤气化需要使大量的半焦固体进行燃烧反应,从而生成大量CO2;制造液体油,即是将煤与氢气在高温环境下完成加热处理,在生成所需液化物的同时,产生过量的二氧化碳气体;煤制烯烃,此环节需要使甲醇与多种气化剂完成干预反应,流程相对复杂且燃烧步骤较多,导致许多可燃物的燃烧不够充分,使二氧化碳的排放量进一步加剧,据统计,每生成一吨烯烃便会产生六吨CO2。
(二)排放特点
        由于煤化化工工艺的生产方案多样化,涉及到的工艺技术也各不相同,导致排放的二氧化碳种类也具有差异性,使得单个排放源的排放强度较高,气体比重较大。比如液化环节的CO2排放量可达到70%以上、煤制甲醇的二氧化碳排放量为65%左右、煤制烯烃的CO2排放量则保持在67%,超高的排放量不仅意味着其造成的污染破坏度较高,还需要企业投入大量的减排项目资金来保证CO2含量符合安全排放标准,从而影响生产行业的正常运营[1]。
(三)工艺流程
        原煤在气化后经过一氧化碳转换和粗气净化,最终合成CO2,其排放过程可分为:直接排放,即是将生成物直接传输到供热、供电中;间接排放,则需进行能源转换,将二氧化碳在粗气净化装置进行二次处理后,依照安全标准完成浓度值比对,当切实符合相关要求后,才可排放至生产中以此提高资源的二次利用,满足绿色化生产的实际需求。


二、煤化工工艺中二氧化碳的减排对策
(一)加强存储技术的使用
        CO2的存储技术主要是对二氧化碳气体进行收集,首先要进行废气提炼工作,将CO2与其余气体分离,之后开展压缩处理工作,借助管道将二氧化碳气体排送至未完全开采的油气层,利用该原料高吸收力的特性,提高气体的回采率,以此达到提高地下煤矿使用价值的目的,并降低CO2的浓度,减少对大气的污染程度。工作人员在进行收集、存储时要注意设备的维修与保养,避免设备在长时间使用的过程中受杂质的影响,出现老化、磨损的状况,影响收集质量,产生不必要的安全隐患。该技术的操作方法相对简单,使用效果良好,经济成本较低,具有优良的发展前景,但同时也存在不足之处,即是通过管道排放入海水中的二氧化碳气体,会与海水生成大量碳酸盐,使海洋环境遭受破坏,造成严重的安全隐患。
(二)完善CO2的循环利用
        二氧化碳的循环再利用技术即是以绿色生产理念为前提,将工业生产中产生的二氧化碳进行过滤处理,通过反应分离和高温反应炉加热的方式,去除其包含的大量杂质,完成可萃取物的二次使用,不仅能降低企业多余的经济支出,还能将其用于食品添加剂的制造、生鲜蔬菜的保鲜,以此切实提高气体的利用价值,降低减排工作的难度与工作量。该技术流程的操作同样十分便捷,工艺环节相对简单,即使操作人员的知识储备不够充足,也能够依照相关使用要求,科学、合理的完成CO2的减排工作,并且由于CO2的化学性质十分稳定,无刺激、无毒,能够作为良好的萃取剂,进而使萃取物分解的效率大幅度提高,切实实现了污染防控的目标[2]。
(三)促进物质转化
        物质转化技术具体可分为:化学转化,即是利用二氧化碳的化学性质,将其与其余物质混合反应,生成全新、无污染的有用元素,比如:CO2既可以与氢氧化钠生成水杨酸,用于阿司匹林药物的制备,还可以与氨气和水生成碳酸盐,用于催化剂的制造,以此达到提高煤化工工艺使用价值的目的,进一步实现了减排效率的提升,并加强了二氧化碳的经济利用价值,保持企业的资金效益稳步上升。该技术的可行性较高,具有广阔的发展空间,是当前应用最普遍的降排技术;固化、转化技术,该方法主要是借助微生物的吸收作用,使二氧化碳被彻底清除,并且微生物在吸收二氧化碳后也不会生产任何有毒有害物质,因此可以保持良好的降排效率,但由于微生物培养过程过于冗长、复杂,导致该方法的实用性较差,为了解决这一问题,许多国家已经开始将二氧化碳转化为可降解塑料作为研究课题,采用“以毒攻毒”的策略,最大程度的发挥其使用价值,促进煤化工产业的经济效益提升,保持高质量的环保性。
        结论:综上所述,通过对煤化工工艺中二氧化碳的产生来源、排放特点、生产流程进行分析讨论,提出加强存储技术的使用、完善CO2的循环利用、促进物质转化等降低二氧化碳排放量的有效对策,从而提高生产工艺的绿色化和节能化,减少生态污染,促进企业维持可持续发展。
参考文献:
[1]高春雷.分析煤化工工艺冷凝液闪蒸扩容乏汽回收利用[J].当代化工研究,2020,{4}(24):122-123.
[2]和露霞.分析煤化工工艺与设备的关键技术[J].化工管理,2019,{4}(33):96-97.
作者简介:屠彦宝,男,1990.3.9,籍贯(具体到县):甘肃省定西市,职称:工程师,职务:班长,学历:中专,研究方向:煤化工,鲁奇炉设备操作工艺,从事工作:煤化工。
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