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【摘 要】随着煤化工工艺的发展，CO2的排放问题越来越受到科研机构的重视。从客观的角度来说，CO2对空气的污染程度以及对自然环境的破坏程度已经远远超过了我们的想象。这种物质不容易驱散，也不容易和其他物质溶解，甚至会造成大范围的雾霾天气。文章，分析了CO2埋存技术在煤化工行业应用的区位优势。
【关键词】煤化工工艺；CO2排放；减排
随着我国煤化工工艺的发展，煤炭洁净技术逐渐成熟，开始生产出代替石油的化工产品，大大地降低了我国对进口石油的依赖性。但在煤洁净过程中CO2的排放一直制约着煤化工企业的发展，因此，文中针对煤化工过程中CO2减排技术进行了研究。
一、煤化工行业CO2减排研究现状
随着经济的不断发展，很多城市都看准了煤化工行业的经济效益，从主观上忽略了消极影响。为了避免恶性循环不断的增大，我们必须充分提高化石能源的利用效率，通过先进的技术和设备，降低不必要的损耗，在节省能源的同时，减少CO2的排放。目前，这种技术改造项目多数符合联合国清洁发展机制项目的现有办法，根据市场供需的变化，争取与CO2减排量相对应的资金。部分地区考虑到自身的承受能力有限，并且不愿意牺牲环境来换取暂时的经济增长，他们选择采用保守性的方法来进行减排CO2。将主要CO2排放源排放出来的CO2搜集起来，暂时埋存到地下，降低空气中的浓度。这种技术被称为CO2补集及埋存技术，属于一种较为先进的技术。
二、煤化工过程中CO2减排技术
1、CO2的分离和输送。煤化工副产的CO2因其浓度较高，在捕集成本的节约上优势十分明显，尤其以纯氧为氧化剂的现代气流床煤气化技术为基础的煤化工工艺，所生产的合成气无论是用于发电还是合成化学品，其CO2分离成本都是较低的。从以上的表述来看，通过分离和输送CO2，能够有效的进行减排，并且不会影响日常的煤化工生产、加工。由于目前的CO2多数含有一些其他的气体，所以在进行分离和输送的时候，要选用一些比较特殊的管材，同时各项气体的比例要在规定范围之内。
2、CO2的收集保存。该技术主要是将CO2收集、分离然后进行压缩，最后通过加压动力将压缩后的CO2经管道运送到海底或者地下深层，最终使CO2长期与大气环境隔离，被保存在深层地质结构中。煤化工企业将CO2储存到废弃或没有长远用途的地质结构中，比如已经开采完成的油气田、经济效益差的石油开采地质结构、没有开采价值或高开采成本的煤层以及深部海域的咸水层。从污染角度讲，深部煤层、废弃油气田等地质结构对CO2有很好的隔离性，适合长期储存。根据全球CO2保存技术研究来看，通过向废弃的油气田和煤层中注入高压CO2可以使煤层或油气田增加回采率，向废弃油气田注入高压CO2可提高20%左右的油产量。此外，由于海底深部咸水层含有丰富的金属离子，向其内部注入CO2可以使金属离子和CO2在高压下产生碳酸盐，从而达到固定和隔离CO2的目的。目前，全球正在探索的CO2保存方式为海洋储存，在深部海域，将CO2注入到海水中，在高压环境下形成固态水合物。但是，地下保存CO2也有一定的危险性，比如说CO2会随着地壳运动逃逸出来，污染环境，增加大气环境的温室效应发生率。此外，注入的CO2具有酸性，和地质结构中的重金属元素起反应，并伴随地壳运动渗透到地下水中，污染部分地下水源。
3、CO2的循环利用。CO2在社会经济的许多方面发挥着重要作用。例如利用液态CO2气化时和植物迅速分离的特性，可以作为高效率的溶剂使用；液态CO2在放出大量热气时会固化成干冰，干冰广泛应用于食品除残渣、工业模具清洗、印刷清污等等方面，甚至可以用于美容，通过冷冻治疗青春痘。另外，国内外医药行业正在发展一种新型的CO2利用技术，即CO2超临界萃取技术。该技术现阶段研究的主要目的是从一些天然的药物或香料提取高附加值的热敏性有效成分，CO2具有安全性好、原料易于获取、化学性质稳定等优良特性，是超临界萃取技术萃取剂的首选。在煤炭行业，一些利用CO2的新兴技术也在研发和应用有：利用CO2替代N2进行粉煤的密相输送介质技术。粉煤加压气化的关键技术是密相输送技术。密相输送是气力输送的一种，指的是在密闭管道内输送颗粒状物料，并在输送的同时进行加热、干燥、冷却、气流分级等化学或物理操作。用于粉煤密相输送的气体可以是N2或CO2，用CO2代替N2作为输送粉煤的介质，同时CO2还可以充当气化剂在输送过程中与焦煤反应生成CO，明显减少合成气中H2含量，更加有利于合成气的后续煤化工加工。利用液态CO2取代或部分取代水煤浆中水制取液态二氧化碳煤浆技术。液态二氧化碳煤浆是近几年开发的一类新型燃料。经研究实验证明，在一定配比的水煤浆中逐步降低水质量，注入同等量的液态CO2，不但加强了气化炉的二次反应，而且加快了焦煤的燃烧速度，有效提升焦煤的燃烧质量。
4、CO2的转化固化。煤化工行业的减排不仅仅是单纯的进行减排，而是要采用一系列的先进技术来处理CO2，达到真正意义上的良性循环。目前，将CO2进行转化、固化成为了一种较为可取的措施。CO2固化主要指的是生物吸收二氧化碳成为有机物质，这是一种天然的良性循环，利用大自然的生物来完成转换。利用生物固化CO2的意义不仅仅在于从根本上减少CO2的排放，同时还能够得到全新的清洁和再生能源柴油。这部分柴油主要是经过自养光合成和异养光合成所生成的油料和利用生物质提取加工制作而成，符合目前的应用标准。
5、CO2的化学转化。利用CO2的化学特性，利用化学方法将其转化为其他物质再进行利用，从而达到对碳氢原子的经济性利用的目的，该过程称为CO2的化学转化。比较成熟的CO2化学转化技术为利用CO2制备碳酸盐、水杨酸、硼砂、双氰胺、对烃基、苯甲酸等产品。近几年，国内外研究CO2化学转化利用技术中，利用CO2制造可降解塑料为一大热点。该方法只有少数国家如日本、韩国、美国等能实现年产上万t的规模，由于受到合成率低的影响，我国对该技术的研究还处在年产千t左右。目前，国内各大高校及研究单位正加紧该技术的实现。该方法具有重要的环保意义，人们期待高效的合成催化剂被研制出来，实现CO2制可降解塑料的大规模生产。除了上述利用CO2制造可降解塑料外，利用CO2催化生产基础化工原料也是一大热门。目前比较活跃的催化合成技术研究为：CO2制造甲醇、二甲醚、烃类、合成气、酯类以及羧酸类等，但是这些产品都具有高附加值，希望随着进一步研究，能研制出高效的CO2催化剂。
6、对CO2进行埋存。我国的幅员比较辽阔，并且在很多方面都会影响到当地的经济发展和自然环境的改变，所以需要针对一些特殊的地区制定特别的减排和处理方式。经过科研人员的不断努力，对CO2进行埋存成为了可能。目前埋存CO2主要是通过以下几种方式来进行：利用沉积盆地深部咸水层进行埋存；利用油气田进行储存；利用CO2强化煤层气开采。这3种方式在目前的减排工作当中，得到了广泛的应用。第3种方式不仅符合二次利用的规则，同时对煤化工行业的良性循环，也有较大的积极意义。值得注意的是，对CO2进行埋存，需要强大的技术力量作为后盾，同时要从多个角度出发，避免一些不必要的损失和问题。在埋存的过程中，要意识到不是永久的封存，CO2这种气体也会和地下的环境产生各种反应，虽然速度较慢，但是长时间的不处理，势必导致较大的隐患。
结语
煤化工行业的CO2减排正在逐渐的走向正轨，同时很多的工作都与原来发生了较大的改变，不仅更加人性化，同时会从整体的角度出发，在根本上减少了消极影响。我国各地区的煤化工行业开始从自身的地域情况出发，充分利用自然和技术上的优势，去有效处理CO2。相信日后能够取得更好的结果。
参考文献：
[1]司忠业.高温煤气化转化CO2为CO.化工生产与技术，2011.
[2]张建府.碳捕捉与封存技术（CCS）成本及政策分析.中外能源，2011.参考文献：
[1]司忠业.高温煤气化转化CO2为CO.化工生产与技术，2011.
[2]张建府.碳捕捉与封存技术（CCS）成本及政策分析.中外能源，2011.
【关键词】煤化工工艺；CO2排放；减排
随着我国煤化工工艺的发展，煤炭洁净技术逐渐成熟，开始生产出代替石油的化工产品，大大地降低了我国对进口石油的依赖性。但在煤洁净过程中CO2的排放一直制约着煤化工企业的发展，因此，文中针对煤化工过程中CO2减排技术进行了研究。
一、煤化工行业CO2减排研究现状
随着经济的不断发展，很多城市都看准了煤化工行业的经济效益，从主观上忽略了消极影响。为了避免恶性循环不断的增大，我们必须充分提高化石能源的利用效率，通过先进的技术和设备，降低不必要的损耗，在节省能源的同时，减少CO2的排放。目前，这种技术改造项目多数符合联合国清洁发展机制项目的现有办法，根据市场供需的变化，争取与CO2减排量相对应的资金。部分地区考虑到自身的承受能力有限，并且不愿意牺牲环境来换取暂时的经济增长，他们选择采用保守性的方法来进行减排CO2。将主要CO2排放源排放出来的CO2搜集起来，暂时埋存到地下，降低空气中的浓度。这种技术被称为CO2补集及埋存技术，属于一种较为先进的技术。
二、煤化工过程中CO2减排技术
1、CO2的分离和输送。煤化工副产的CO2因其浓度较高，在捕集成本的节约上优势十分明显，尤其以纯氧为氧化剂的现代气流床煤气化技术为基础的煤化工工艺，所生产的合成气无论是用于发电还是合成化学品，其CO2分离成本都是较低的。从以上的表述来看，通过分离和输送CO2，能够有效的进行减排，并且不会影响日常的煤化工生产、加工。由于目前的CO2多数含有一些其他的气体，所以在进行分离和输送的时候，要选用一些比较特殊的管材，同时各项气体的比例要在规定范围之内。
2、CO2的收集保存。该技术主要是将CO2收集、分离然后进行压缩，最后通过加压动力将压缩后的CO2经管道运送到海底或者地下深层，最终使CO2长期与大气环境隔离，被保存在深层地质结构中。煤化工企业将CO2储存到废弃或没有长远用途的地质结构中，比如已经开采完成的油气田、经济效益差的石油开采地质结构、没有开采价值或高开采成本的煤层以及深部海域的咸水层。从污染角度讲，深部煤层、废弃油气田等地质结构对CO2有很好的隔离性，适合长期储存。根据全球CO2保存技术研究来看，通过向废弃的油气田和煤层中注入高压CO2可以使煤层或油气田增加回采率，向废弃油气田注入高压CO2可提高20%左右的油产量。此外，由于海底深部咸水层含有丰富的金属离子，向其内部注入CO2可以使金属离子和CO2在高压下产生碳酸盐，从而达到固定和隔离CO2的目的。目前，全球正在探索的CO2保存方式为海洋储存，在深部海域，将CO2注入到海水中，在高压环境下形成固态水合物。但是，地下保存CO2也有一定的危险性，比如说CO2会随着地壳运动逃逸出来，污染环境，增加大气环境的温室效应发生率。此外，注入的CO2具有酸性，和地质结构中的重金属元素起反应，并伴随地壳运动渗透到地下水中，污染部分地下水源。
3、CO2的循环利用。CO2在社会经济的许多方面发挥着重要作用。例如利用液态CO2气化时和植物迅速分离的特性，可以作为高效率的溶剂使用；液态CO2在放出大量热气时会固化成干冰，干冰广泛应用于食品除残渣、工业模具清洗、印刷清污等等方面，甚至可以用于美容，通过冷冻治疗青春痘。另外，国内外医药行业正在发展一种新型的CO2利用技术，即CO2超临界萃取技术。该技术现阶段研究的主要目的是从一些天然的药物或香料提取高附加值的热敏性有效成分，CO2具有安全性好、原料易于获取、化学性质稳定等优良特性，是超临界萃取技术萃取剂的首选。在煤炭行业，一些利用CO2的新兴技术也在研发和应用有：利用CO2替代N2进行粉煤的密相输送介质技术。粉煤加压气化的关键技术是密相输送技术。密相输送是气力输送的一种，指的是在密闭管道内输送颗粒状物料，并在输送的同时进行加热、干燥、冷却、气流分级等化学或物理操作。用于粉煤密相输送的气体可以是N2或CO2，用CO2代替N2作为输送粉煤的介质，同时CO2还可以充当气化剂在输送过程中与焦煤反应生成CO，明显减少合成气中H2含量，更加有利于合成气的后续煤化工加工。利用液态CO2取代或部分取代水煤浆中水制取液态二氧化碳煤浆技术。液态二氧化碳煤浆是近几年开发的一类新型燃料。经研究实验证明，在一定配比的水煤浆中逐步降低水质量，注入同等量的液态CO2，不但加强了气化炉的二次反应，而且加快了焦煤的燃烧速度，有效提升焦煤的燃烧质量。
4、CO2的转化固化。煤化工行业的减排不仅仅是单纯的进行减排，而是要采用一系列的先进技术来处理CO2，达到真正意义上的良性循环。目前，将CO2进行转化、固化成为了一种较为可取的措施。CO2固化主要指的是生物吸收二氧化碳成为有机物质，这是一种天然的良性循环，利用大自然的生物来完成转换。利用生物固化CO2的意义不仅仅在于从根本上减少CO2的排放，同时还能够得到全新的清洁和再生能源柴油。这部分柴油主要是经过自养光合成和异养光合成所生成的油料和利用生物质提取加工制作而成，符合目前的应用标准。
5、CO2的化学转化。利用CO2的化学特性，利用化学方法将其转化为其他物质再进行利用，从而达到对碳氢原子的经济性利用的目的，该过程称为CO2的化学转化。比较成熟的CO2化学转化技术为利用CO2制备碳酸盐、水杨酸、硼砂、双氰胺、对烃基、苯甲酸等产品。近几年，国内外研究CO2化学转化利用技术中，利用CO2制造可降解塑料为一大热点。该方法只有少数国家如日本、韩国、美国等能实现年产上万t的规模，由于受到合成率低的影响，我国对该技术的研究还处在年产千t左右。目前，国内各大高校及研究单位正加紧该技术的实现。该方法具有重要的环保意义，人们期待高效的合成催化剂被研制出来，实现CO2制可降解塑料的大规模生产。除了上述利用CO2制造可降解塑料外，利用CO2催化生产基础化工原料也是一大热门。目前比较活跃的催化合成技术研究为：CO2制造甲醇、二甲醚、烃类、合成气、酯类以及羧酸类等，但是这些产品都具有高附加值，希望随着进一步研究，能研制出高效的CO2催化剂。
6、对CO2进行埋存。我国的幅员比较辽阔，并且在很多方面都会影响到当地的经济发展和自然环境的改变，所以需要针对一些特殊的地区制定特别的减排和处理方式。经过科研人员的不断努力，对CO2进行埋存成为了可能。目前埋存CO2主要是通过以下几种方式来进行：利用沉积盆地深部咸水层进行埋存；利用油气田进行储存；利用CO2强化煤层气开采。这3种方式在目前的减排工作当中，得到了广泛的应用。第3种方式不仅符合二次利用的规则，同时对煤化工行业的良性循环，也有较大的积极意义。值得注意的是，对CO2进行埋存，需要强大的技术力量作为后盾，同时要从多个角度出发，避免一些不必要的损失和问题。在埋存的过程中，要意识到不是永久的封存，CO2这种气体也会和地下的环境产生各种反应，虽然速度较慢，但是长时间的不处理，势必导致较大的隐患。
结语
煤化工行业的CO2减排正在逐渐的走向正轨，同时很多的工作都与原来发生了较大的改变，不仅更加人性化，同时会从整体的角度出发，在根本上减少了消极影响。我国各地区的煤化工行业开始从自身的地域情况出发，充分利用自然和技术上的优势，去有效处理CO2。相信日后能够取得更好的结果。
参考文献：
[1]司忠业.高温煤气化转化CO2为CO.化工生产与技术，2011.
[2]张建府.碳捕捉与封存技术（CCS）成本及政策分析.中外能源，2011.参考文献：
[1]司忠业.高温煤气化转化CO2为CO.化工生产与技术，2011.
[2]张建府.碳捕捉与封存技术（CCS）成本及政策分析.中外能源，2011.