摘要：隨著我國對碳排放的嚴格要求，以CO2為原料合成有機化合物成為廣大生產(chǎn)企業(yè)與科研院所的研究熱點。現(xiàn)代煤化工企業(yè)的低溫甲醇洗和鍋爐裝置排放的CO2資源豐富而集中，為CO2資源大規(guī)模化工利用奠定了基礎。CO2作為原料的精細化工產(chǎn)業(yè)還缺乏大規(guī)模工業(yè)化應用，例如CO2加氫以及CO2與甲烷制合成氣等反應，需要較高的能源消耗，不具備實現(xiàn)CO2減排的最終目的。

　　關(guān)鍵詞：國內(nèi)二氧化碳;化工利用;途徑探討

　　化工設計類論文怎樣公開發(fā)表

　　1二氧化碳的綜合利用是煤化工穩(wěn)步發(fā)展的關(guān)鍵

　　煤炭和石油、天然氣為我國的主要能源資源，煤炭資源在總能源中占有很大比重，且其蘊藏量居世界第三位，石油和天然氣資源相對較少。我國石油產(chǎn)量的增長遠不能跟上消費量的增長，石油的資源性缺口很大。我國既是煤炭資源大國，又是煤炭消費大國，將國內(nèi)的燃料煤利用方式向化工原料提取的利用方式發(fā)展，是今后我國煤炭資源開發(fā)利用的方向。當前，全球石油資源日益短缺，替代能源的研究和開發(fā)雖然非常活躍，但是真正能夠形成一定規(guī)模的替代能源距實用階段尚有很大的距離。因此，根據(jù)中國國情大力發(fā)展煤化工，生產(chǎn)大量的煤化工產(chǎn)品替代原來依賴石油生產(chǎn)的化工產(chǎn)品，讓有限的石油資源更大限度地用于燃料油等緊缺產(chǎn)品的生產(chǎn)，是解決我國原油資源性緊缺的現(xiàn)實性選擇，也是國家能源儲備的需要。然而煤化工企業(yè)產(chǎn)生并排放廢水、廢氣、廢渣等多種廢棄物，且排放量很大，若不能在生產(chǎn)過程中進行妥善處理，勢必造成重大的環(huán)境污染。其中，二氧化碳的過量排放引起的污染在日常生活中越來越得到體現(xiàn)，以二氧化碳為主的溫室氣體引發(fā)的厄爾尼諾、拉尼娜等全球氣候異常，以及由此引發(fā)的世界糧食減產(chǎn)、沙漠化等現(xiàn)象已引起全世界的關(guān)注。因此，能否解決好煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的環(huán)境污染問題，是關(guān)系我國煤化工產(chǎn)業(yè)能否可持續(xù)發(fā)展的重大課題.

　　2二氧化碳的轉(zhuǎn)化方式

　　在二氧化碳轉(zhuǎn)化方面，目前理想的應用是將二氧化碳轉(zhuǎn)化為一氧化碳或合成氣，再由合成氣轉(zhuǎn)化為甲醇或羰基合成醇，由于甲醇是極其重要的化工中間體，以甲醇為基礎的大甲醇裝置的建設出現(xiàn)了飛速發(fā)展的局面。近年來我國甲醇產(chǎn)業(yè)正在蓬勃發(fā)展，生產(chǎn)能力在迅猛增加，并取得了可喜成果。絕大部分是以煤為原料進行轉(zhuǎn)化，以二氧化碳及氫氣為原料生產(chǎn)甲醇的工藝也得到了應用。

　　富含氫氣和一氧化碳的合成氣作為石化產(chǎn)品的原料有相當廣泛的應用，這種應用可分為三種類型，一種是利用其中的氫氣，如合成氨、煉廠制氫裝置等;一種是同時利用其中的氫和一氧化碳，如甲醇、丁辛醇、碳基合成醇等;還有一種主要利用其中的一氧化碳，如醋酸、甲酸、光氣、TDI、MDI、DMF、丙醛、丙醇、丙酸、丙酸鹽、聚酮、特戊酸等，這些產(chǎn)品近年來隨著石化工業(yè)的發(fā)展數(shù)量日益增加。二氧化碳是一種寶貴的碳資源，將其轉(zhuǎn)化為一氧化碳，則使二氧化碳得到了有效地利用。

　　目前國內(nèi)外在這方面的研究大致可分為三類：第一類是二氧化碳加氫法;第二類是二氧化碳-甲烷轉(zhuǎn)化法;第三類是烴類-水蒸汽-二氧化碳轉(zhuǎn)化法。目前第三類方法是為成熟的技術(shù)，應用較普遍，國內(nèi)齊魯石化公司技術(shù)有近30年的應用。第一類方法：需建有制氫裝置，在電力供應充足地區(qū)采用這種方法是可行的，如果用化工生產(chǎn)的副產(chǎn)氫氣則更好，如用氯堿廠的副產(chǎn)氫氣。第二類方法：采用天然氣與二氧化碳重整制合成氣，可實現(xiàn)工廠排放的二氧化碳循環(huán)利用，降低合成氣的成本，提高下游產(chǎn)品的經(jīng)濟效益。另外，由于該過程沒有廢水、廢渣、廢氣產(chǎn)生，是一條清潔、環(huán)保的綠色工藝路線，因此成為國際、國內(nèi)科研部門研究的熱點。這項技術(shù)的突出特點是適用范圍廣，可以在許多方面發(fā)揮作用。比如在化工生產(chǎn)中，合成氣的生產(chǎn)成本占下游產(chǎn)品成本65%的份額。第三類方法：采用天然氣與二氧化碳重整制合成氣，每噸合成氣比煤氣化法大致可節(jié)約成本595元。調(diào)節(jié)原料氣的配比后，用該路線可生產(chǎn)甲醇、丁辛醇、醋酸等許多產(chǎn)品，還可替代用渣油制合成氣，讓渣油發(fā)揮更大作用。

　　3國內(nèi)CO2化工利用方向

　　3.1甲醇利用

　　隨著工業(yè)化和城鎮(zhèn)化進程的加快，石油需求將呈強勁增長態(tài)勢、如不采取積極有效的措施，到2020年，將產(chǎn)生嚴重的能源危機，中國的石油對外依存度將上升至逾65%。因此，國家制定了節(jié)約和替代燃料油的戰(zhàn)略目標，確定以重點發(fā)展“潔凈煤、天然氣替代燃料油技術(shù)、甲醇和乙醇替代汽油技術(shù)”等節(jié)油技術(shù)為突破口，大力推動以甲醇、乙醇替代成品油的示范工程，國家經(jīng)貿(mào)委在2002年6月下發(fā)的《國家產(chǎn)業(yè)技術(shù)政策》中也指出“要大力發(fā)展油氣高效利用、節(jié)能和環(huán)保技術(shù)，新一代石油替代技術(shù)”。

　　甲醇之所以能夠作為汽車燃料，是由甲醇本身的性質(zhì)特點決定的，主要表現(xiàn)為抗爆性好、理論混合氣熱效率高、著火限寬。甲醇是清潔燃料，為含氧化合物，其辛烷值高，且燃燒充分。與石油類燃料相比，甲醇燃燒排放比石油燃燒所排放的有害物質(zhì)明顯降低，使用清潔甲醇燃料有利于減少尾氣污染，提高空氣質(zhì)量。甲醇燃料汽車排放不僅比汽油車好，甚至比壓縮天然氣和液化石油氣汽車的排放都好，真正實現(xiàn)清潔排放。另外，由于甲醇的價格只有汽油的一半，燃燒甲醇比燃燒汽油經(jīng)濟。

　　3.2碳酸乙(丙)烯酯

　　(1)水性PPC乳液：可生產(chǎn)水性木器樹脂、水性膠黏劑、水性可剝離樹脂、水性金屬樹脂。產(chǎn)品具有優(yōu)異附著力、色彩展示性等特點，能夠完全替代進口水性涂料。

　　(2)生物降解聚碳酸乙(丙)烯酯塑料：可廣泛應用于農(nóng)業(yè)地膜、一次性餐具、飲料包裝盒、包裝膜、保鮮膜、購物袋、3D打印耗材、緩沖包裝材料、緩釋化肥包覆料等。其中，用量最大的為農(nóng)業(yè)地膜，采用地膜種植比裸地種植普遍能增產(chǎn)40%以上，尤其西北干旱地區(qū)地膜增產(chǎn)保產(chǎn)效果更佳顯著。

　　(3)阻燃泡沫材料：可應用于高阻燃外墻保溫材料、高阻隔(阻氧、阻水)新材料。聚碳酸乙(丙)烯酯的CO2含量達到40%-50%，是目前CO2含量最高的化工產(chǎn)品，能夠減少了CO2的排放量、減輕了“白色污染”問題，對環(huán)境保護具有重大意義。

　　4結(jié)語

　　綜上所述，我國是二氧化碳氣體排放較多的國家之一，雖然對于二氧化碳氣體的治理做了大量工作，但同其它國家一樣，二氧化碳氣體排放的治理和國民經(jīng)濟快速發(fā)展之間，一直處于“難以兩全”的困境中。因此，二氧化碳的綜合利用將為煤化工的穩(wěn)步發(fā)展起到關(guān)鍵作用，煤化工行業(yè)加大二氧化碳的綜合利用責無旁貸。

　　參考文獻：

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