高含二氧化碳天然气化工综合利用

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二氧化碳的捕集、封存及综合利用

二氧化碳的捕集、封存及综合利用

二氧化碳的捕集、封存与综合利用前言近年来,温室效应加剧问题使环境与经济可持续发展面临严峻的挑战。

因此,引起温室效应和全球气候变化的二氧化碳的减排技术成为各国关注的焦点,如何从源头减少二氧化碳排放和降低大气中二氧化碳的含量成为挑战人类智慧的难题。

中国作为一个发展中国家,主要以煤炭的消费为主,主要的CO2排放源为燃煤的发电厂。

从总量上看,目前我国的二氧化碳排放量已位居世界第二,预计到2025年,我国的CO2总排放量很可能超过美国,位居世界第一。

因此,我国急需对所排放的二氧化碳进行捕获研究,以缓解我国的空气污染压力。

目前CO2的应用领域得到了广泛开拓,除了众所周知的碳酸饮料、消防灭火外,工业、农业、国防、医疗等部门都在使用CO2。

科学研究己经证明,CO2具有较高的民用和工业价值:以CO2为原料可合成基本化工原料;以CO2为溶剂进行超临界萃取;还可应用于食物工程、激光技术、核工业等尖端高科技领域;近年来开发出的新用途如棚菜气肥、保鲜、生产可降解塑料等也展现出良好发展前景。

[1]1.CO2捕集系统CO2捕获技术发展的方向是降低技术的投资费用和运行能耗。

依据捕获系统的技术基础和适用性,通常将火电厂CO2的捕集系统分为以下4种:燃烧后脱碳、燃烧前脱碳、富氧燃烧技术以及化学链燃烧技术。

1.1 燃烧后脱碳燃烧后脱碳是指采用适当的方法在燃烧设备后,如电厂的锅炉或者燃气轮机,从排放的烟气中脱除CO2的过程。

在燃烧后捕集技术中,由于烟气中CO2分压通常小于0. 15个大气压,因此需要与CO2结合力较强的化学吸收剂分离捕集CO2,用于CO2捕集的化学吸收剂主要是能与CO2反应生成水溶性复合物的有机醇胺类。

目前在CO2捕集方面研究和采用较多是醇胺法(MEA法)。

[2]燃烧后捕集技术是一种成熟的技术,这种技术的主要优点是适用范围广,系统原理简单,对现有电站继承性好。

但捕集系统因烟气体积流量大、CO2的分压小,脱碳的捕集成本较高。

天然气制氢装置增设CO2回收工艺分析

天然气制氢装置增设CO2回收工艺分析

天然气制氢装置增设CO2回收工艺分析发布时间:2022-10-18T06:37:05.333Z 来源:《科学与技术》2022年第6月第11期作者:王豫龙[导读] 在当前天然气制氢装置运行过程中,二氧化碳的回收利用成为提高经济效益的重要组成部分。

王豫龙中石油云南石化有限公司云南安宁 650309摘要:在当前天然气制氢装置运行过程中,二氧化碳的回收利用成为提高经济效益的重要组成部分。

在本次研究中本文先介绍了几种常见的CO2回收工艺,再结合某企业的实践经验,针对该企业天然气制氢装置中的CO2回收工艺内容展开深入讨论。

关键词:天然气制氢装置;CO2回收工艺;提纯液化前言:目前因为二氧化碳造成的温室效应已经得到社会各界的广泛关注,二氧化碳的捕集、处理与转化也成为学术界研究的重点内容。

在天然气制氢装置运行期间,所产生的中变气中二氧化碳的含量约为15%,若不能有效处理可能会加剧环境污染,因此需要寻找一套有效的二氧化碳回收工艺,这也是本文研究的目的。

1.几种常见的CO2回收工艺1.1物理溶剂吸收法该方法主要通过某些特定溶剂对二氧化碳与烃类溶解度差别较大而达到快速脱除CO2的目的。

从技术应用现状来看,物理溶剂吸收法通常在较低的温度环境下进行,常用于酸性组分分压高的脱碳。

但是该方法也存在明显不足,就是CO2在水中溶解度偏低,并且整个回收过程对水资源的需求量偏大,所采集的CO2回收率偏低,无法保证经济效益,这也决定了物理溶剂吸收法无法大规模推广。

1.2化学溶剂吸收法化学溶剂吸收法则是利用某些碱性溶液可以与天然气中的CO2组分发生化学反应的特性完成CO2回收。

从反应过程来看,当吸收了酸性组分的溶液在再生时可以将酸性组分分离出来,保证了资源的利用效率。

目前化学溶剂吸收法较为常见的材料包括碳酸钾以及乙醇胺等,尤其是在低浓度CO2废气中可以取得满意效果[1]。

而该方法也存在成本偏高、操作复杂的问题。

1.3变压吸附法变压吸附法在实际上是通过吸附剂的平衡吸附量特性完成CO2回收的,其中随着组分分压上涨,其吸附量提升,可以完成减压或者加压吸附等功能,最终达到快速脱碳的效果。

富含二氧化碳的天然气分离及其利用

富含二氧化碳的天然气分离及其利用
Ab t a t e e a e o o c l t o so mo a a b n d o ie s p r td fo n t rlg sw r n r d c d,w ih sr c :S v r l c n mia h d fr v l r o ixd e a ae m au a a e e it u e me e c r o hc ic u e mb a e s p rt n P A a s r t n p y ia b o t n a d ac h l s l t n a n h mia b o p in n l d d me rn e a ai , S b op i , h sc l a s r i n l o o ou i mi e c e c l a s r t o o p o o o
中工业应用 中化学吸收法 约 占 7 % , 型气体膜 分离技术 在天 0 新 然气 净 化 处 理 中也 逐 渐 得 到推 广 。
20 0 6年 , 由中科 院大连化学 物理研究 所曹 义鸣等 开发完成 了年 处理量 为 16 3 0万标 准立方米低 品位天然 气 中 C :膜法分 离技 O 术 , 技术采用重力 分离 与高效 气液 分离 、 该 多段三级 预过 滤、 多 段膜串并联等组合工 艺流 程 , 在海南 试车成 功 。这是 目前 国 并 内第一套工业 化膜 分离 C :装置 , O 也是 目前世 界上 同类装 置 中 处理 C 含量最高的天然气膜法处理装置 。 O
吸收法等 , 并分析了天然气 资源 的深加工利用及其产品开发前景 。 .
关键词 : 二氧化碳; 天然气净化; 膜分离法 ; 变压吸附法; 物理吸收法; 化学吸收法
S p r to f Ca b n Dix d r m t a sa d Utlz to e a a i n o r o o i e f o Na ur lGa n i a i n i

二氧化碳的综合利用现状及发展趋势

二氧化碳的综合利用现状及发展趋势

二氧化碳的综合利用现状及发展趋势郑学栋【期刊名称】《《上海化工》》【年(卷),期】2011(036)003【总页数】5页(P29-33)【关键词】二氧化碳; 综合利用; 消费结构【作者】郑学栋【作者单位】上海市化工科学技术情报研究所上海 200030【正文语种】中文【中图分类】TQ127.1+2目前从全球平均气温升高、大范围冰雪融化、海平面上升的观测中可明显看出气候正在变暖,温室气体的减排问题已成为世界各国关注的焦点。

2007 年,联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)发布了第四次评估报告,认为气候变化非常可能是由于人类活动所排放的温室气体引起的,这也得到了世界上各国政府和专家的广泛认同。

2009年12 月《联合国气候变化框架公约》第15次缔约方会议暨《京都议定书》第5次缔约方会议在丹麦首都哥本哈根的落幕,将全球温升控制在2℃以内的目标作为全球共识写入《哥本哈根协定》中,至此,全球应对气候变化的任务上升到了前所未有的高度,关于如何快速推广应对气候变化新技术的讨论也趋于白热化。

中国政府承诺“到2020年,在2005年的水平上实现单位GDP二氧化碳(CO2)排放下降40%~45%”的减排目标,并将其作为约束性指标纳入国民经济和社会发展的长期规划。

2008 年全球CO2年排放为2.94×1010t,其中中国的年排放量已经达到6.55×109t,为全球排放的22.3%,位居世界第一。

进入2010年,我国低碳经济发展迎来了前所未有的新局面,国家针对各行业的低碳建设风起云涌。

同时由于快速的工业化和城市化进程,决定了中国碳排放绝对量在较长的一段时间内还将持续增长。

中国在政府承诺的低碳情景下,整体碳排放需要在2035年达到峰值随后快速下降,而在基线情景下,中国整体排放将在2045年达到峰值,这对中国来说也是一个相当大的挑战。

依靠传统的可再生能源和节能技术,在短时间内是解决不了全球大幅减排CO2这个难题的,所以CO2捕集和封存(CCS)技术越来越受到世界各国的重视,但是估计整个CCS系统(包括捕集、运输和封存)需要投入30~60美元/吨CO2,且尚有附加20%~30%能耗投入,这对于我国以及其他国家都是难以承受的,另外的一个思路是部分利用CO2,即CO2的直接利用(Carbon capture use and storage,CCUS),这样不仅能减少碳排放,还能获得一定的经济效益,所以近几年来关于CO2的综合利用也被全球特别关注,世界各国已开展了许多CO2综合利用、变废为宝的研究,并取得了很大的进展。

二氧化碳综合利用技术汇总

二氧化碳综合利用技术汇总

6.二氧化碳合成乙烯
日本京都大学利用两 个串联的反应器,将CO2高速合成乙烯。反应器 1中装有二氧化碳合成甲醇的催化剂,由铜,锌,铬和铝的氧化物组 成,以陶瓷纤维作载体,成型加工能让原料气流高速流过的结构。反 应器2中装有将甲醇合成乙烯的SAPO-34催化剂(由二氧化硅,氧化 铝,磷和酶组成)。将二氧化碳气体送入上述两个相串联的反应器, C2/C4烯烃烯烃生成率为90%,烯烃产品中乙烯含量为44%。其选择 率至少为以天然气或煤为原料的方法的4倍,后者的乙烯选择率约为 10%。
二氧化碳综合利用技术
1.二氧化碳和甲烷重整 2.利用焦炭或兰炭将二氧化碳还原利用 3.二氧化碳加氢制备甲醇 4.二氧化碳用于气化炉载气 5.以二氧化碳为原料生成碳酸二甲酯 6.二氧化碳合成乙烯 7.以二氧化碳为原料生产无机化工产品
1.二氧化碳和甲烷重整
CO2+CH4→2CO+2H2 甲烷来源:天然气,沼气,瓦斯,油田气,可燃冰等。可以利用陕北富裕的 天然气将二氧化碳转为合成气。 国内研究及应用现状: ①陕西师范大学化学化工学院教授刘忠文:最大挑战是积炭严重,催化剂易失 活。他们借助络合剂调控镍颗粒尺寸、分布及其与二氧化硅之间的相互作用, 加入储氧性能较好的Ce-ZrO2助剂,达到了调变积炭和消除积炭之间的平衡, 获得了高活性、高稳定性高效镍基CDR催化剂,终使甲烷与二氧化碳重整制 合成气这一技术设想变为现实。 ②由中国石油大学(华东)化学化工学院完成的甲烷CO2重整反应制合成气技 术中试试验项目,日前通过山东省科技厅组织的专家鉴定。这项天然气化工 应用的关键技术具有创新性,整体技术达到国际先进水平。 ③潞安集团高硫煤清洁利用油化电热一体化示范项目,总投资239亿元。生产柴 油、石脑油、LPG、费托蜡、溶剂油等四十余种产品,世界第一条甲烷与二氧 化碳重整技术工业化生产线。目前建设阶段。

高含二氧化碳天然气脱碳技术

高含二氧化碳天然气脱碳技术
C。 O 含量较高 以及注 C 。 O 进行三次采油后采 出气中 艺 是可行 的 、可靠 的 。 0O 0O O O0 咖 咖鼬彻 C 量 和 流量 出现较 大 波 动 的情 况 ;该 工艺 得 到 O含 4 结论 的 C 品是 干燥 的 、高 压 的 ,用 于 E R回注时 可 O产 O 针对不同C 0 含量 的天然 气 ,可 采 用不 同 的脱 ∞ 蛎 D 降低压缩需要。缺点是 :设备投 资费用相对较大 , 碳工艺或集成工艺 :①C 。 O含量为3 3%的天然 %一 0 能耗 相对 较高 。 气 ,可采用活化 M E D A工艺 、膜+ 醇胺法工艺及变 ()变压吸附工艺 。该工艺优 点是 :常温操 4 压吸附工艺 ;@c o含量 3%~ 0 0 9 %的天然气 ,可 § 黜蜘 伽 i 作 ,无腐蚀性介 质 ,设备 、管道 、管件寿命均达 采用多级膜分离工艺 、膜+ 变压吸附工艺及膜+ 醇 1 年 以上 ,维 修 费用低 ;全 电脑 控制 , 自动运 5 胺法工艺等 ;@c 。 o 含量大于 9%的天然气 ,如果 0 & } 约 & ∞ 7 & & 8 曩 5 行 ,还可实现 自动切除故障塔 ,从而实现长周期安 考 虑 回收 的 C 于 回注 驱油 ,可采用 低 温 分离 工 O用 全运 行 ;不 用 蒸汽 ,电耗 低 ,运 行 费用 低 ;C H 损 艺及变压吸附工艺等 。但不同C O含量天然气的脱 失率 < .%,回收 的 C 。 1 0 O 纯度 在 9 . % 以上 。缺 点 55 0 碳工艺需要针对具体气质组分和规模 ,通过技术经 是 :P A工艺为了获得高纯度的 C 。 S O及较高的烃 回 济对 比 ,选 择 出切实可 行 的脱 碳 工艺 。 收 率 ,需要 很 多 的吸 附塔 ,设备 投 资 费用相 对 参考 文献 较大。 . 【 张美 华 .二 氧化碳 生产 及 应用【 . 西安 :西 北大 学 出版社 , 1 】 M】 ( )膜 + 压 吸 附工 艺 。该 工 艺 优 点 是 :C 5 变 H 18. 9 8

二氧化碳的影响及综合利用讲解

二氧化碳的影响及综合利用讲解

二氧化碳的影响及综合利用引言:近十多年来,在涉及地球环境保护的诸多问题中,最令人关注的当属大气环境逐渐变暖,即所谓的温室效应。

近年来所发生的许多危害,都或多或少被打上了温室效应的烙印,如:严酷的天气类型,变化的生态系统,物种灭绝及生物多样性的丧失,饮用水的减少,海平面上升造成的陆地减少和平均气温上升等。

尽管产生全球气候变化的原因是多方面的,但大量研究表明,产生温室效应的主要原因与温室气体(CHG)的大量排放有直接关系。

当前所谓的温室气体主要有6种,除二氧化碳外,还包括甲烷,氧化氮,氢氟烃,全氟碳和六氟化硫。

这些气体能大量吸收地球表面辐射的热量,从而使地表温度升高而产生温室效应。

而现在摆在人们面前的不仅仅是如何减少二氧化碳的排放量,更应该去思考如何利用这部分温室气体进行工业生产,来为世界创造更多的价值。

一、概述:碳循环是碳通过大气圈,生物圈,土壤圈,岩石圈和水圈的变化和传递的总过程。

碳在生物圈的存在形式主要为有机碳;碳在水圈中的存在形式为溶解的有机碳,溶解的无机碳,沉淀的有机碳,沉淀的无机碳和有机碳;碳在岩石圈中的存在形式为有机碳(包括化石燃料)和碳酸盐;碳在土壤圈的存在形式为有机碳;碳在大气圈中的主要存在形式为二氧化碳和甲烷气体。

现在大气中的二氧化碳的浓度为0。

000370%。

而近年来,人类每年排入大气的二氧化碳为280*10^8t,是植被和土壤呼吸及海表交换排入大气的CO2平均自然流通量(总量约为5500*10^8t)的5%。

大气中CO2总量的变化由排放和吸收量之间的净平均差额决定,而不是各流量本身。

有数据表明:在过去的42万年中,二氧化碳的含量在过去的250年增长了31%,其中最近几十年更是以指数形式在增长。

而化石燃料的使用对CO2排放的贡献占人类活动总排量的70%~90%。

Rising carbon dioxide concentrations in air in the past decades二、温室效应:目前,公认的二氧化碳所引起的温室效应对人类生活环境的几大影响主要包括:一是极端气象和气候现象频繁发生;二是冰川融化,海平面上升;三是对动植物种群数目和分布产生影响;四是全球气候变暖导致越来越严重的缺水问题;五是全球全球变暖带来的种种后果将使人类健康问题越来越突出。

天然气及其化工利用

天然气及其化工利用

项目 发电
1985年
用量
/亿立方 米
比例 /%
3740
23
1990年
用量
比例
/亿立方米 /%
4250
22
1995年
用量
比例
/亿立方米 /%
4590
21
2000年
用量
比例
/亿立方米 /%
4810
20
民用燃气 4100
25
4590
24
5040
23
5470
23
工业燃料 4840
30
5600
296370Fra bibliotek302
天然气资源
未来50年可以勘探的可采天然气资源总量14- 22万亿方。天然气储量增长在未来30年间可保 持现阶段快速发展的水平。
截止2004年底,全国已探明天然气地质储量 3.36万亿立方米,
通过对鄂尔多斯和四川盆地两大低品位资源集 中分布区的资源经济性评价,在油价25-30美 元/桶(相当于气价1610-1730元/千方)条 件下,两大盆地中低品位资源的经济可采系数 均可达到100%。
什么是天然气、煤层气、沼气?
天然气:从地下天然气矿开出,主要成份为甲 烷CH4,还有二氧化碳CO2和硫化氢H2S等杂 质气体。
煤层气:一般在开采煤矿时出现,又叫煤矿瓦 斯,主要成分也是甲烷CH4,也有二氧化碳 CO2和硫化氢H2S等杂质气体。 是煤矿瓦斯爆炸的罪魁祸首;但若能加以利用 通过净化与精制,与天然气是一样的。
29
SASOL SPD 合成馏分油
1,天然气经蒸汽重整或部分氧化制合成气。 2,用浆态床反应器F-T合成石蜡烃重馏分。 3,通过加氢裂化异构生产高质量汽柴油。 每天用240万立方米气,年产42.5万吨液体燃

CO2利用减排潜力和效益

CO2利用减排潜力和效益
等。尽管二氧化碳利用的主要核心技术尚处于中试放大和产业转化阶段,但是该
类技术有助于保障能源安全、改善环境、缓解减排压力、提供经济新的增长点、
培育战略性新兴产业、提高国家竞争力等,促进社会可持续发展的多重效应已经
不断彰显。
2.1
2.1.1
(一)二氧化碳利用技术具有极大的理论减排容量。
若只考虑资源的最大供给和市场的最大容纳能力,各类二氧化碳利用技术具
利用技术将发挥更大作用,预期实现如下目标:
•2020年,将建成更大规模二氧化碳利用技术的产业化装置,实现二氧化
碳减排2.5亿t/a(若包括二氧化碳铀矿浸出增采技术,可实现二氧化碳减排量
共2.8515亿t/a),创造工业产值3 756亿元/年;
•2030年,主要二氧化碳利用技术将实现大规模商业化推广,实现二氧化
有以下理论减排潜力总量:
・预期到2020年,二氧化碳理论减排潜力50.78亿t/a(若包括二氧化碳
铀矿浸出增采技术,二氧化碳理论减排潜力为76.61万t/a);
•到2030年,二氧化碳理论减排潜力可能达到53.58亿t/a(若包括二氧化
碳铀矿浸出增采技术,二氧化碳理论减排潜力为80.41万t/a)。
2.2.1
1.在减排的同时具有附带经济效益
二氧化碳利用技术的终端产品种类多样、附加值较高,具有减排二氧化碳和
增加经济收益的双重效应。如,通过二氧化碳利用技术的应用可以提高能源采收
率、提取稀有矿产资源、增产农作物,还能够与其他物质通过合成获得化工材料、
化学品、生物农产品等生活必须消费品(见表2.2)。其中:
占有率预期达到30%,将实现产值392亿元。
(5)对于生物农产品技术,预计到2020年,在没有碳收益补贴支持下,该

二氧化碳捕集与利用技术在化学工程中的应用

二氧化碳捕集与利用技术在化学工程中的应用

二氧化碳捕集与利用技术在化学工程中的应用二氧化碳(CO2)是导致全球气候变化的主要温室气体之一。

为了减少CO2的排放和寻找可持续发展的能源替代品,二氧化碳捕集与利用技术变得越来越重要。

在化学工程中,二氧化碳捕集与利用技术有广泛的应用,包括碳捕集、CO2转化为有用的化学品和能源存储。

首先,二氧化碳捕集是减少二氧化碳排放的重要方法之一。

化学工程中应用最广泛的CO2捕集技术包括吸收、吸附和膜分离。

吸收法通过溶剂吸收二氧化碳,常用的溶剂有胺类和碱性盐溶液。

吸附法使用具有高CO2吸附能力的材料如金属有机骨架材料(MOFs)、碳纳米管和活性炭等。

膜分离法则利用气体渗透性差异分离CO2和其他气体。

这些技术可以应用于化工厂、发电站和其他二氧化碳排放高的工业过程,从排放源处捕集二氧化碳,达到减少碳排放的目的。

其次,CO2还可以转化为有用的化学品。

化学工程中的CO2转化技术可以将二氧化碳转化为有机化合物和无机化合物。

有机合成领域中,CO2可以被利用为碳源合成含有CO2骨架的有机化合物。

利用催化剂,可以将CO2和其他废物如氢转化为甲酸、甲醇、丙酮和乙酸等有机物。

同时,CO2还可以与氢气反应生成甲烷,甲烷是一种重要的天然气替代品。

在无机化工领域,CO2可以与石灰石反应生成碳酸钙,同时还可以与氢氧化钠反应生成碳酸钠。

最后,二氧化碳捕集与利用技术还可以用于能源存储。

化学工程中的可再生能源系统通常会产生间歇性的能源输出,例如风能和太阳能。

这些能源无法实时转化为电力,而二氧化碳捕集和利用技术可以将这些能源转化为化学能储存在氢气或其他化学品中。

CO2可以与水通过电解反应生成氢气和甲酸等化学品,这些化学品可以在需要能源的时候通过反应释放出来。

综上所述,二氧化碳捕集与利用技术在化学工程中具有广泛的应用前景。

通过CO2捕集技术,可以减少二氧化碳的排放,降低全球气候变化的风险。

CO2的转化为有用的化学品和能源储存也可以满足社会对可持续发展的能源需求。

煤化工工艺中二氧化碳排放与减排分析

煤化工工艺中二氧化碳排放与减排分析

1.5 煤制天然气工艺流程中排放二氧化碳煤制天然气工艺流程中有煤制天然气、煤制二甲醚、煤间接液化等工艺环节,这些工艺环节都会产生一定量的二氧化碳气体,而且煤制天然气工艺环节中产生的二氧化碳气体浓度非常高[1]。

2 煤化工生产流程中二氧化碳气体排放概况2.1 单个排放源二氧化碳气体排放强度较大煤化工生产中,生产方案及生产工艺不同,产生的二氧化碳气体在数量、含量上也不相同,这就直接导致煤化工生产中单个排放源的二氧化碳排放强度较大。

常规煤化工生产中单个工艺环节二氧化碳气体排放概况如下:直接液化工艺的二氧化碳气体排放量为70.10%;间接液化工艺的二氧化碳气体排放量为71.90%;煤制甲醇工艺的二氧化碳气体排放量为65.20%;煤制烯烃工艺的二氧化碳气体排放量为77.80%;煤制天然气工艺的二氧化气体碳排放量为67.30%[2]。

2.2 煤化工生产工艺流程中二氧化碳气体排放煤化工生产工艺流程中二氧化碳气体排放流程可统括为:原煤—气化—一氧化碳转换—粗气净化—合成。

其产生的二氧化碳气体排放分为直接排放和间接排放。

其中,直接排放包括供热、供电、生产、设备泄漏等方面的排放,间接排放主要为能源转换排放。

从排放二氧化碳的浓度入手,煤化工生产工艺可分为高浓度二氧化碳排放和低浓度二氧化碳排放。

其中,高浓度二氧化碳气体主要集中在粗气净化工艺环节排放,而低浓度二氧化碳气体主要集中在加热炉、供电设备的煤炭燃烧等方面排放。

煤化工生产流程中二氧化碳气体排放情况如下:煤制甲醇工艺流程,低温甲醇洗工艺环节二氧化碳气体排放浓度为87.8%;煤制烯烃工艺流程,低温甲醇洗工艺环节二氧化碳气体排放浓度为88.2%;煤直接液化工艺流程,低温甲醇洗工艺环0 引言现阶段,我国的煤化工产业生产中不可避免的会产生二氧化碳排放问题,这就需要煤化工产业研究人员对煤化工工艺中二氧化碳排放与减排工艺进行深入的分析、研究,力求取得更高的减排效果。

1 煤化工生产过程中二氧化碳的来源1.1 煤制甲醇工艺流程中排放二氧化碳煤化工生产过程中煤制甲醇工艺环节需经过煤气化、合成气的净化、合成甲醇等环节,尤其在煤气化的工艺环节会产生大量的二氧化碳气体,据相关数据统计,每生产一吨甲醇就要产生两吨二氧化碳,对生态环境造成不利的影响。

二氧化碳 论文

二氧化碳 论文

二氧化碳的影响及综合利用引言:近十多年来,在涉及地球环境保护的诸多问题中,最令人关注的当属大气环境逐渐变暖,即所谓的温室效应。

近年来所发生的许多危害,都或多或少被打上了温室效应的烙印,如:严酷的天气类型,变化的生态系统,物种灭绝及生物多样性的丧失,饮用水的减少,海平面上升造成的陆地减少和平均气温上升等。

尽管产生全球气候变化的原因是多方面的,但大量研究表明,产生温室效应的主要原因与温室气体(CHG)的大量排放有直接关系。

当前所谓的温室气体主要有6种,除二氧化碳外,还包括甲烷,氧化氮,氢氟烃,全氟碳和六氟化硫。

这些气体能大量吸收地球表面辐射的热量,从而使地表温度升高而产生温室效应。

而现在摆在人们面前的不仅仅是如何减少二氧化碳的排放量,更应该去思考如何利用这部分温室气体进行工业生产,来为世界创造更多的价值。

一、概述:碳循环是碳通过大气圈,生物圈,土壤圈,岩石圈和水圈的变化和传递的总过程。

碳在生物圈的存在形式主要为有机碳;碳在水圈中的存在形式为溶解的有机碳,溶解的无机碳,沉淀的有机碳,沉淀的无机碳和有机碳;碳在岩石圈中的存在形式为有机碳(包括化石燃料)和碳酸盐;碳在土壤圈的存在形式为有机碳;碳在大气圈中的主要存在形式为二氧化碳和甲烷气体。

现在大气中的二氧化碳的浓度为0。

000370%。

而近年来,人类每年排入大气的二氧化碳为280*10^8t,是植被和土壤呼吸及海表交换排入大气的CO2平均自然流通量(总量约为5500*10^8t)的5%。

大气中CO2总量的变化由排放和吸收量之间的净平均差额决定,而不是各流量本身。

有数据表明:在过去的42万年中,二氧化碳的含量在过去的250年增长了31%,其中最近几十年更是以指数形式在增长。

而化石燃料的使用对CO2排放的贡献占人类活动总排量的70%~90%。

Rising carbon dioxide concentrations in air in the past decades二、温室效应:目前,公认的二氧化碳所引起的温室效应对人类生活环境的几大影响主要包括:一是极端气象和气候现象频繁发生;二是冰川融化,海平面上升;三是对动植物种群数目和分布产生影响;四是全球气候变暖导致越来越严重的缺水问题;五是全球全球变暖带来的种种后果将使人类健康问题越来越突出。

天然气利用管理办法

天然气利用管理办法

天然气利用管理办法第一条为规范天然气利用,优化消费结构,提高利用效率,促进节约使用,保障能源安全,制定本办法。

第二条在中华人民共和国境内从事天然气利用活动,应遵循本办法。

国产天然气(包括常规气,页岩气、煤层气、致密气等非常规天然气,煤制气等)、进口天然气(包括进口管道气、进口液化天然气等)利用适用本办法。

第三条国家发展改革委、国家能源局负责全国天然气利用管理工作。

各省(自治区、直辖市)发展改革委、能源局或省级政府指定的部门负责本行政区域天然气利用管理工作。

第四条天然气利用坚持产供储销体系协同,供需均衡、有序发展;坚持因地制宜、分类施策,保民生、保重点、保发展;坚持绿色低碳,促进天然气在新型能源体系建设中发挥积极作用。

第五条天然气利用分优先类、限制类、禁止类和允许类。

对优先类用气项目,鼓励地方各级人民政府及相关部门在规划、用地、融资、财税等方面给予政策支持。

第六条天然气利用优先类为有利于保障国家能源安全和实现双碳目标、有利于产业结构优化升级,有利于保障民生、提升人民群众生活水平,具有良好经济性和社会效益的天然气利用方向。

优—1—先类包括:(一)城镇居民炊事、生活热水等用气;(二)公共服务设施(幼儿园、学校、医院、民政部门认定的社会福利、救助机构,政府机关、职工食堂,宾馆酒店等住宿场所、餐饮场所、商场、写字楼,港口、码头、火车站、汽车客运站、机场等)用气;(三)集中式采暖用户(指中心城区、新区的中心地带);(四)已纳入国家级规划计划,气源已落实、气价可承受地区按照“以气定改”已完成施工的农村清洁取暖项目(含居民炊事、生活热水等用气);(五)以天然气为燃料的可中断工业用户;(六)气源落实、具有经济可持续性的天然气调峰电站项目;(七)天然气热电联产项目;(八)带补燃的太阳能热发电项目;(九)天然气分布式能源项目(综合能源利用效率70%以上,包括与可再生能源的综合利用、多能互补项目);(十)远洋运输、工程、公务船舶以及开发、利用和保护海洋的海洋工程装备(含双燃料和单一液化天然气燃料),在内河、湖泊、沿海以液化天然气为单一燃料的运输、工程、公务船舶及装备;(十一)以液化天然气为燃料的载货卡车、城际载客汽车、公交车等运输车辆;(十二)油气电氢综合能源供应项目、终端天然气掺氢示范项—2—目等高精尖天然气安全高效利用新业态。

天然气及其化工利用

天然气及其化工利用

天然气及其化工利用天然气是化学工业的重要原料资源,也是一种高热值、低污染的清洁能源。

随着我国“西气东输”工程的实现,天然气资源的开发利用前景更加广阔。

1.天然气的组成:天然气是蕴藏于地下的可燃性气体,主要成分是甲烷,同时含有CZ -C4的各种烷烃以及少量的硫化氢、二氧化碳等气体。

甲烷含量高于90%的天然气称为干气;C2—C4烷烃的含量在15%—20“以上的天然气称为湿气。

按来源,天然气可分为气井气、油田伴生气和煤层气。

气井气是单独蕴藏的天然气,多为干气。

油田伴生气是与石油共生的天然气,在石油开采的同时获得,多为湿气。

煤层气也称为瓦斯气,是吸附在煤层上的甲烷气体。

煤层气的储量很大,是一种很有竞争力的天然气资源,但目前的开采利用率很低。

我国天然气资源丰富,不同产地的天然气组成也有差异,下图开采出来的天然气,在输送前要除去其中的水、二氧化碳、硫化氢等有害物质。

常用的净化处理方法有化学吸收法、物理吸收法和吸附法。

例如用碱、醇胺等水溶液为吸收剂,吸收脱除其中的硫化氢、二氧化碳等酸性气体。

若天然气的处理量较小,有害杂质含量不高时,也可以采用吸附法脱除。

为了提高天然气资源利用的经济效益,可将甲烷与其中的CZ~C4烃类分离出来。

工业上采用的分离方法有吸附法、油吸收法和冷冻分离法。

2.天然气的化工利用天然气化工利用的主要途径如下:①转化为合成气(CO+H2),再进一步加工制造成合成氨、甲醇、高级酵等。

②在930~1230℃裂解生成乙炔、炭黑。

以乙炔为原料,可以合成多种化工产品,如氯乙烯、乙醛、醋酸、醋酸乙烯酯、氯化丁二烯等。

炭黑可作橡胶补强剂、填料,是油墨、涂料、炸药、电极和电阻器等产品的原料。

③通过氯化、氧化、硫化、氨氧化等反应转化成各种产品,如氯化甲烷、甲酵、甲醛、二硫化碳、氢氰酸等。

湿天然气经热裂解、氧化、氧化脱氢或异构化脱氢等反应,可加工生产乙烯、丙烯、丙烯酸、顺酐、异丁烯等产品。

天然气的化工利用见下图。

二氧化碳的综合利用

二氧化碳的综合利用

二氧化碳综合利用1 前言气体产品作为现代工业重要的基础原料,主要用于冶金、钢铁、石油、化工、电子、玻璃、建材、建筑、食品、机械、医疗等领域,具有重要的战略地位。

国外一般与供电、供水一样,作为投资环境的基础设施,列为公用事业行业。

作为国民经济的基础行业,是工业的“血液”。

近年来,随着国民经济的快速发展,我国的气体行业发展迅速,气体产品市场不断扩大,气体工业年增长率达12%。

目前全国气体产品市场年销售额约为250亿元,到2002年将达到280亿元。

气体行业对新技术的应用以及大型先进设备的引进,使国内很多大型机组达到了国际先进水平;变压吸附气体分离技术、膜分离技术的广泛推广应用,充分体现了我国工业气体行业正逐步走向成熟。

CO2化学自20世纪80年代以来已引起世界各国特别是工业发达国家的普遍关注。

据统计,全世界各种矿物燃料(煤、石油、天然气)燃烧排放到大气中的CO2量达到185~242亿吨/年,而其利用尚/不足1亿吨/年。

CO2的大量排放,不仅造成资源严担浪费,而且作为一种主要的温室效应气体,引起的环境公害举世瞩目,美国、英国和德国都研究制定了队排放制度,日本则加快了CO2综合利用方面的研究,计划用10a时间建立起以CO2为化工原料的独立工业体系。

我国随着工业发展,CO2的排放量也在逐步上升,1986年已达532.3 × 106t,占世界排放量的10%,排在第三位,因此加快CO2的研究已显得日益必要和迫切。

2 二氧化碳的用途CO2在常温常压下是无色无臭的气体。

由于它在常温下加压即可液化或固化,安全无毒,使用方便,因此用量逐年增加,应用范围不断扩大。

早在19世纪30年代,国我就开始将CO2用于合成有机化合物、灭火、致冷、金属保护焊接、制造充气饮料、灭菌等。

2.1 CO2在化工合成上的应用CO2除了成熟的化工利用(例如合成尿素、生产碳酸盐、阿司匹林、制取脂肪酸和水杨酸及其衍生物等)以外,现在又研究成功了许多新的工艺方法,例如合成甲酸及其衍生物,合成天然气、乙烯、丙烯等低级烃类,合成甲醇、壬醇、草酸及其衍生物、丙酯及芳烃的烷基化,合成高分子单体及进行二元或三元共聚,制成了一系列高分子材料等,另外,利用CO2代替传统的农药作杀虫剂,也在研究之中。

二氧化碳的分离回收技术与综合利用

二氧化碳的分离回收技术与综合利用

知识介绍二氧化碳的分离回收技术与综合利用夏明珠 严莲荷 雷 武 王风云 朱 彬 赵小蕾(南京理工大学水处理研究所,210094) 石油、煤、天然气等化石燃料的大量使用,排出大量的CO 2废物,使大气中CO 2的含量逐年增加,造成严重的环境污染,引起全球的“温室效应”,带来一系列的负面影响。

如何降低CO 2的排放量,变废为宝,实现其分离回收与综合利用,将成为21世纪最为重要的能源与环境问题之一。

图1 物理吸收法工艺流程1 二氧化碳的分离回收技术工业上CO 2的分离回收技术种类很多,归纳起来,大致分为以下几种。

111 吸收法工业上采用的气体吸收法,可分为物理吸收法和化学吸收法。

11111 物理吸收法物理吸收法是在加压下用有机溶剂对酸性气体进行吸收来分离脱除酸气成分,并不发生化学反应,溶剂的再生通过降压实现,因此所需再生能量相当少。

该法关键是确定优良的吸收剂。

所选的吸收剂必须对CO 2的溶解度大、选择性好、沸点高、无腐蚀、无毒性、性能稳定[1]。

典型的物理吸收法有Shell 公司的环丁砜法,N o rton 公司的聚乙二醇二甲醚法、L u rgi 公司的甲醇法[2],另外,还有N 2甲基吡咯烷酮法、粉末溶剂法(所用溶剂为碳酸丙烯酯),三乙醇胺也可作为物理溶剂使用。

典型的物理吸收工艺流程见图1[3]。

图1中,原料气从吸收塔底部进入,与塔顶喷下的吸收剂逆流接触,净化气由塔顶引出。

吸收气体后的富液经闪蒸器减压释放出闪蒸气(最高压力下闪蒸出来的气体大部分是溶解的非酸性气体),经低压闪蒸后的半富液送入再生塔顶部即降至常压,并放出大量CO 2,即为所需的分离回收的CO 2,可用于生产液体CO 2或干冰。

其余未解吸的CO 2与再生塔底部送来的空气或惰性气体逆流接触,靠汽提使溶剂再生后送往吸收塔顶部。

11112 化学吸收法化学吸收法是使原料气和化学溶剂在吸收塔内发生化学反应,CO 2被吸收至溶剂中成为富液,富液进入脱析塔加热分解出CO 2从而达到分离回收CO 2的目的。

化工前沿问题综述--二氧化碳资源化利用工艺技术研究进展

化工前沿问题综述--二氧化碳资源化利用工艺技术研究进展

二氧化碳资源化利用工艺技术研究进展张振宇(中南大学化学与化工学院,长沙,410083)摘要:二氧化碳的资源化利用是二氧化碳减排的有效途径。

本文重点介绍了二氧化碳的三类捕集技术,并对现有技术的优势和劣势进行了比较和展望,其中燃烧后捕集技术被认为是目前最具发展潜力的二氧化碳捕集新技术。

总结了国内外二氧化碳活化技术的现状和发展趋势,包括化学活化法、光活化法和稀土金属活化法等,重点阐述了过渡金属及其化合物活化二氧化碳的技术。

并对二氧化碳的化学利用进行了总结,包括二氧化碳的加氢反应、氨化反应和羰基化反应。

关键词:二氧化碳;碳捕集;活化;化学利用Research progress of the resource utilization of CO2ZHANG Zhenyu(Chemistry and Chemical Engineering Institute of Central South University,Changsha,410083,China) Abstract:Resource utilization of CO2 is an effective method of the emission reduction of CO2. This paper mainly introduces and compares the advantages and prospects of 3 types of CO2 trapping techniques, in which the post-combustion trapping technique is the most prospective one. Besides, this paper also summarizes the status and development trend of CO2 activation technique, including chemical activation technique、optical activation technique and rare-earth activation technique, where the activation technique of transition metals and its compounds is mainly emphasized. And this article gives a summary of the chemical utilization of CO2, including the hydrogenation、ammoniation and carbonylation of CO2.Key words: carbon dioxide;carbon capture;activation;chemical utilization前言:随着工业发展的加快及人类活动的增长,以CO2为主的温室气体排放量近年来剧增,2009—2012年全球CO2排放量每年依次为316亿吨、335亿吨、340亿吨及356亿吨(该排放来源包括矿石燃料的燃烧、水泥制造和石灰石的使用等)[1]。

天然气脱碳技术在油田运用

天然气脱碳技术在油田运用

2020年02月至关重要的作用。

新时代新作为新成就。

“把油田开发与生态建设视为生命共同体”,基于这样的思想认识,目前大庆油田以依法合规、提质增效、精细管理、绿色生态为指引,不断深化和细化土地“五化”管理目标,使油田在大力开发油气资源保障国家能源安全的同时,有效保障了资源开发用地需求,为大庆振兴发展提供了有力的基础保障。

通过创新实施土地“五化”管理以来,某厂产能项目用地得到依法保障,业务办理更加高效,守护力度不断加大,土地经营创效显著,生态环境持续改善,有效保障了200余口产能项目实现及时、高效、顺利开工及建设,为完成国家油气生产任务做出了杰出贡献。

3聚焦问题导向,推进剖析土地征管制度中的不足问题导向,直面现实。

从全面的角度,公司土地管理制度种类繁杂,自成体系、政策分散、相互掣肘,影响管理效率和经营效率;从动态的角度,土地管理层级较多,内容相似、职能不清、事权分离,影响到土地政策的统一性和有效性;土地政策中部门色彩浓厚,随意修改规划现象大量存在,影响到土地征管工作的权威性和严肃性;土地法制化和规范化建设滞后,重编制轻实施、重审批轻监管问题突出,实施机制大多不够健全。

因此,随着新时代国家土地改革的发展,以项目审批代替土地审批成为“常规”,但过多的审批既不符合国有企业管理体制改革的大方向,也难以适应市场经济深入发展的总要求,必须寻求新的出路。

4聚焦长效机制,推进土地征管进一步规范化(1)强化土地调配方式,突出健全顶层制设计。

主要是清理和整合油田公司内部现有的土地资源以及管理制度,加快形成以高效土地利用规划为导向,用地计划、土地价格等为手段,总量控制、供需双向调节的土地调控机制,健全土地征管政策与投资、项目、区域、工程等相关政策的联动机制。

重点是调整完善土地利用总体规划,改革土地利用计划管理制度。

(2)强化紧跟产业转型,突出实施“差别化”用地制度。

主要是按照油田“十三五”及“十四五”结构性改革的方向和要求,针对推进油井现代化、加快新型油田建设、加快综合发展、提高基础设施信息化水平等目标,制定和落实好产业用地“差别化”制度,力求避免轻重不分“大锅饭”。

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21 第 2 0 0年 期
C e cl E gne hmia nier


文章编号 :0 2 12 (0 0)4 0 3 — 5 10 — 4 2 1 0 — 0 4 0 1

高含 二 氧化碳 天 然 气化 工综合 利 用
张建 文 , 慧淑 王
( 北京化工大学 经济管理学院 。 北京 1 0 2 ) 00 9
u e i cl u o i i h c ne t fc r o ix d . w v rt i ih c r o ix d k s u a k o a s d d r t d e t t h g o tn a b n d o ie Ho e e h sh g a b n d o i e ma e p a l c fc 卜 e y s o b n o o v n i n au a a , n p r c lr t sc n itn i h e ur me t o d i g c r o n t e p o e s o fc n e t a n t r g s i a t u a ,i i o sse tw t t e r q i ol l i h e n s f dn ab n i r c s a h o a s r t n o au a a r p ln , O t u l k s fc r o ix d n i t p fn t r l a e f r n f mai f t r lg st p o ye e S f l ma eu e o a b n d o i ea d t s y e o au a sr - t o o n o o y h g s u c s tmmi g fo t i v e o n ,t i a e n lz d t e wa f c mp e e sv h mial t iain o o re .S e n r m h s iwp i t hs p p r a ay e h y o o r h n i e c e c y u i z t f l l o h g — ab n c n e t n t r lg s ln t h rp s fc mp e e s e u i z t n c e c l fh g - a b n i h c r o o t n au a a ,ao g wi t e p o o a o o r h n i t iai h mi al o ih c r o h l v l o y


要: 高含 c 2 o 天然气是一种非常规天然气资源 , 因其 C : O 含量高而难 以直接利用。为此 , 本文针对此
类天然气 中所含 的 C : O 能够弥补一般天然气缺碳 多氢的缺点 , 尤其符合 由天然气制丙烯 过程 中补碳 的要求 , 提出充分利用 C O 和这类天然气 资源 的途径 。 本文分析 了高含 C : O 天然气化工的利用途径 , 并对各利用途径 进行技术 经济分析 , 提出了高含 C : O 天然气化工综合利用的建议 。 关键词 : 非常规天然气 ; 高碳 天然气 ; 化工综合利用 ; 技术经济分析
中 图 分 类 号 :E 4 T 62 文 献 标 识 码 : A
Z HANG i n w n, ANG Hu — h Ja — e W i su
Com pr he sve u ii ton c m i a l fh g a r on n ur s e n i tl za i he c ly o i h-c b at alga
y i ft c ni e a d e o o sso e h qu n c n my
天然气是优质、 高效 、 清洁能源 , 也是石油化学 工业 宝贵 的原 料 。工 业 国家在二 十世 纪初 就开始 天
然 气 利用 的研 究 , 3 、0年代 天然 气 工 业利 用 已 至 04 达 相 当水平 。 目前 , 天然气 在发 电 、 工业 、 民用燃料 和
(c ol f cnmis n ngmetB in nvrt f hmia T cnlg , e ig10 2 , hn ) S ho o o c dMa ae n ,e igU i syo e c eh ooy B in 0 0 9 C ia oE a j ei C l j
Absr ct t a :Hi h—c r n c n e tnau a a sa kid o c nv n in lnaurl a whih i o a y t g abo o t n t r lg s i n fun o e to a t a g s, c s n te s o be
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化 工原料 等领域 已占相 当的 比重 , 对促 进社会 进 步 ,
( 成氨 、 合 甲醇 、 乙炔 及 其下 游产 品 ) 和新 型 利用 ( 一 步法 二 甲醚 、天然气 合 成 油 、天然 气制 低碳 烯 烃 )
等 。其 中 , 甲醇 或 二 甲醚制 烯烃 路 线是 以石 油 化 工
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