二氧化碳综合利用途径探讨

作者/来源：解玉梅(石油和化学工业规划院，北京 100013)   日期： 2005-08-16   点击率：710

    二氧化碳是工业燃料燃烧的主要产物，同时也是“温室气体”的主要成份，对温室效应的贡献为55％(其余：NOx6％、CH4 15％、CFCs24％)。目前全世界每年向大气中排放的二氧化碳总量达到近300亿t，而二氧化碳利用量则仅为1亿t左右。2001年7月，178个国家通过《京都宣言》，同意共同采取行动降低碳排放来控制全球气候变暖问题，要求碳排放量在2012年至少比1990年降低5％。尽管该协议目前只是针对发达国家，发展中国家并未相应做出承诺，但从长远发展来看，随着发展中国家能源消费的大幅增长，碳排放量也将随之大幅提高，必将受到国际社会的广泛关注，从而带来巨大的环保压力。     将CO2转化为CO，继而用来生产碳一化学品，既可节省能源，又能解决环境问题。 目前可行的方式，是将CO2作为辅助碳源，与煤(含焦炭)、天然气或油(柴油、石脑油等)共同做原料，利用造气工艺来实现CO2向CO的部分转化。国内已有部分利用CO2生产合成气的经验。主要有两种方式：一是焦炭和CO2部分氧化还原法；二是天然气转化的一段炉补碳工艺。 1  焦炭转化工艺     焦炭和CO2部分氧化还原法生产CO工艺，是在小化肥厂焦炭造气工艺基础上发展起来的技术。以焦炭为原料制取CO工艺主要有以下三种。 1.1  焦炭—纯氧间歇式气化工艺     该工艺为20世纪50年代从前苏联引进，70年代又从日本引进的。采用焦炭(冶金焦或沥青焦)为原料，纯氧为气化剂，设备结构简单，生产和排渣间断进行，一般周期为7～8d。其优点是粗煤气中CO含量高，达88％～92％。缺点是单台炉产气量小，每周要停炉清灰，再投料点火，生产条件差，自控水平低，劳动及环保条件差，不适合现代化大规模生产的要求。 1.2  水煤气-变压吸附工艺     该工艺以焦炭为原料，空气和蒸汽为气化剂，采用常压固定床间歇式气化技术制取水煤气，再经变压吸附分离，得到高纯CO。     固定床间歇式水煤气生产工艺技术成熟可靠，已有丰富的实际操作经验。然而，采用水煤气-变压吸附工艺制取高纯CO有如下的缺点：     (1)大量的吹风气放空，既浪费能源，又污染环境。     (2)采用水蒸气为气化剂，蒸汽分解率....