具有低碳低成本优势
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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。
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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。 本文`内-容-来-自;中_国_碳_交^易=网 tan pa i fa ng . c om
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。 本%文$内-容-来-自;中_国_碳|排 放_交-易^网^t an pa i fang . c om
“我们已进行了工业化试验,效果良好。”朱维群说,国家开发投资公司新疆煤制烯烃项目计划建设年产180万吨甲醇装置和年产68万吨甲醇制烯烃装置。该项目年副产CO2360万吨,N2130万吨,纯度都在95%以上,公司提出了两种废气的综合利用。经估算,年产68万吨烯烃可设计成年产320万吨的三嗪醇产品,产品增量252万吨,而且没有CO2排放。 本文+内-容-来-自;中^国_碳+排.放_交^易=网 t a n pa ifa ng .c om
一位企业人士透露,一套以煤为原料年产30万吨合成氨的装置,每年排放二氧化碳58万吨;30万吨合成氨完全转化可生产52万吨尿素,每年净排放只有20万吨二氧化碳;将52万吨尿素继续全部转化生成三嗪醇产品,理论上可生成74.5万吨三嗪醇,需要消耗二氧化碳38万吨,而其只排放二氧化碳20万吨,因此,可以设计建立一套二氧化碳零排放的工业生产装置。 本*文@内-容-来-自;中_国_碳^排-放*交-易^网 t an pa i fa ng . c om
产业化前景广阔
据了解,CO2氨化矿化技术实际上是工业尿素的深加工。CO2与氨发生氨化矿化反应生成三聚氰酸,具有原料用量少、工艺可行、产品价值高及用途广泛等优点。比如三聚氰酸中1份重量的氨可固定2.5份的CO2,CO2在产品中的含量达72%。 内.容.来.自:中`国`碳#排*放*交*易^网 t a np ai f an g.com
“CO2氨化矿化原料来源简单,仅需要煤、水和空气。从煤炭参与反应计算,三聚氰酸的总反应热量为-227.4KJ/mol,为放热反应,整个工艺过程反应温度、压力较低,不仅节能,而且没有CO2排放。”
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朱维群说,在CO2氨化矿化过程中,NH3是过剩的,也就是说这是一条“负碳”工艺路线,碳转化率达100%。同时氢消耗量少,与合成尿素或甲醇相比,CO2与氨反应合成三聚氰酸单位CO2所需要的氢量最少,H2:CO2摩尔比仅1.5:1,远低于合成尿素及合成甲醇的3:1。 本+文`内/容/来/自:中-国-碳-排-放-网-tan pai fang . com
据了解,利用氨气和CO2合成三聚氰酸或三聚氰胺产业化前景广阔。目前每吨产品利润在1500元/吨以上,经济效益显著。三聚氰酸属于精细化工产品,可生产三聚氰酸—甲醛树脂、环氧树脂、消毒剂、抗氧剂、粘合剂和农药等。也可作为高反应活性的氨基还原剂用于烟气脱硝,可代替尿素、液氨或氨水脱硝还原剂,国内市场容量可达千万吨计;在农业应用,目前尿素的肥效利用率35%左右,三聚氰酸作为缓释的氮肥和碳肥应用于农业,有望提高肥料利用率;由CO2经三聚氰胺合成蜜胺树脂(MF)等各种高分子材料,与煤制烯烃相比具有低碳、低成本优势。 本+文+内.容.来.自:中`国`碳`排*放*交*易^网 t a np ai fan g.com
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