“零碳排放”可在工业生产中实现？

“目前我国煤炭的清洁利用主要是指在煤炭使用过程中的脱硫脱硝除尘，实际上煤炭的清洁利用应该包括二氧化碳的减排。”日前，在首届中国煤炭清洁高效利用产业大会上，山东大学化工学院教授朱维群对记者表示，目前我国绿色能源快速发展受限，化石能源节能减排有限，因此，二氧化碳的封存利用具有重要意义。

 

据了解，目前，国内外正在进行研究CO2封存利用(CCS/CCUS)来实现煤炭利用的零碳排放，但现有方法存在着多种问题，采用CCS技术需要增加25%-40%的能耗，投资巨大且不具有经济效益。目前世界上能够工业进行的CO2封存利用项目只有CO2驱油，但该技术具有很大的局限性，有研究者指出我国驱油每年封存CO2的量最多不超过2000万吨。

 

CO2封存利用还没有经济可行方法

 

“开发出一条低能耗、低排放的工业材料路线是解决我国CO2、SO2及NOx排放的根本方法。”朱维群认为。

 

朱维群说，前一段时间，许多地方经济发展寄予厚望的新型煤化工近期由于低油价的冲击也困难重重，也有关专家测算分析，煤制烯烃、煤制油、煤制乙二醇在80美元/桶原油价格体系下具有一定市场竞争力。而朱维群认为，实行二氧化碳减排后，煤制烯烃、煤制乙二醇在100美元/桶原油价格体系下才具有市场竞争力，原油价格低于100美元/桶时，项目经济难于承受;煤制油在原油110美元/桶价格下可以承受。

 

朱维群表示，传统工业、传统煤化工和新型煤化工生产过程都排放大量CO2，如生产1吨铝锭大约需要消耗6吨铝矾土和10吨煤，产生15吨的废弃物;新型煤化工如煤制油、煤制天然气和煤制烯烃都是在煤制甲醇基础上进行的，必然产生大量CO2。例如，一个年产40亿立方煤制气的项目每小时排放2000吨CO2。

 

“改变传统的高碳经济发展模式，寻求低能耗、低排放及低污染的低碳经济正成为我国及全球的战略行动。”朱维群说，因此，我们提出并开展了零碳排放的煤炭清洁利用技术路线开发，也就是在生产中直接将CO2封存在产品中，在生产过程中不排放CO2。

 

实际上这也是最好的CO2封存利用。在生产过程中排放大量CO2，再去捕集、封存、利用，往往得不偿失。目前在CO2排放大户燃煤电厂进行CO2封存利用还没有经济可行的方法。

 

具有低碳低成本优势

 

2013年，山东大学在世界上首次提出了一条零碳排放的煤炭清洁利用开发路线。煤的化学利用过程如煤制合成氨、煤制油、煤制烯烃、煤制天然气等，一般都有高纯度的N2、CO2、H2等原料，通过改变反应过程和目标产品即可实现反应产物三嗪醇，是世界上CO2含量最高的产品之一，生产1吨产品需要近1吨的CO2。而且工艺过程易于实施，煤的化学利用过程中一般都有N2，H2，CO2等原料，通过改变反应过程和目标产品即可实现该工艺。

 

朱维群说，以煤为原料开发三嗪醇产品可形成零碳排放的煤炭清洁利用路线，继续合成高分子材料可形成新的低碳工业材料路线,比煤制烯烃具有低碳、低成本优势，发展潜力无限。

 

由于煤制甲醇反应的新型煤化工如煤制油、煤制天然气、煤制烯烃等工业路线都排放大量的CO2和精制的N2，因此，在此次大会上，这项零碳排放技术成为了热议的亮点。与会专家认为，此项技术开辟CO2综合利用和煤低碳、低成本清洁利用的全新路径。