煤炭清洁转化过程中二氧化碳的排放与捕集

煤化工自兴起以来带动了经济的快速发展,同时煤化工产生的直接损害就是二氧化碳(CO_2)排放量的增多。从现代煤化工发展现状、典型煤炭清洁转化过程的CO_2排放及捕集等方面详细阐述了现代煤化工的CO_2排放与利用,旨在为现代煤化工的碳减排提供思路。     

油菜籽制生物柴油生命周期的化学污染物排放风险评价

以油菜籽制生物柴油的全生命周期过程为例,建立以温室气体排放风险指数(I_G)、酸性气体排放风险指数(I_S)和颗粒物排放风险指数(I_P)为体系的化学污染物排放风险评价模型。结果表明生物柴油全生命周期过程的I_G值为0.71, I_S值为1.61,I_P值为1.17,即生物柴油温室气体、酸性气体和颗粒物排放量分别是石化柴油的0.71倍、1.61倍和5.87倍。生物柴油温室气体排放以CO₂为主,排放量占温室气体总量的 93.42 %,酸性气体以NO_X为主,排放量占酸性气体总量的 74.08 %。生物柴油生产过程酸性气体和颗粒物的排放量最大,分别是排放总量的 75.20 % 和 74.13 %;使用过程温室气体排放量最大,占排放总量的 46.89 %。减少使用煤等物质,开发清洁、高效的生产工艺是生物柴油降低化学污染物排放量的有效措施。     

煤化工工艺过程CO_2排放分析及减排技术要点

在煤化工生产作业中,煤炭是其主要原料,因此在燃烧过程中势必会产生碳硫污染物,其中又以CO_2气体为主。众所周知,CO_2是导致大气污染和温室效应形成的元凶之一,在低碳、生态、环保等发展理念下,煤化工行业必须要加大对碳排放的监管,积极探索有效的减排技术,严格遵循煤化工工艺流程,从而实现节能减排的目的。基于此,立足煤化工行业,首先分析了煤化工工艺过程中CO_2排放情况,并对其减排技术进行详细探讨,以供行业参考。     

工业固体废弃物在燃煤固硫添加剂中的应用

煤炭在我国一次能源构成中占70%以上,是我国的主要能源[1].据统计,煤炭在我国城市的能源构成中所占的比例也是相当大的,部分城市超过了90%.燃煤排放的主要大气污染物有:烟尘、SO_2、NO_x、CO_2等,总量约占整个燃料燃烧排放量的96%~([2]).     

以煤为原料的合成氨企业挥发性有机物排放特征研究

为摸清合成氨工业生产过程中VOCs排放来源,核算行业排放量,笔者主要对煤化工中合成氨工业过程进行工艺全过程的排放特征的研究,研究内容包括生产过程中的有组织排放、车间逸散及厂界无组织排放等,用得出的排放因子进行排放量估算。研究表明,合成氨有组织排放以芳香烃和含氧有机物为主,硫回收工艺废气、尿素合成工艺废气、低温甲醇洗工艺段中CO_2闪蒸气废气、CO_2闪蒸排放气、尾气洗涤塔放空气中分别检出VOCs 36、19、26、21、20种。苄基氯、异丙醇、2-丁酮是合成氨VOCs排放的特征污染物。生产过程中产生的大量苄基氯可能是由α-氢侧键的芳香烃化合物转化而来的。合成氨的车间无组织排放特征与其所对应的生产过程排放特征具有一致性。从气化炉车间、尿素包装车间及酚氨回收车间中分别检出19、32、15种挥发性有机物。气化炉车间排放的VOCs主要为苄基氯,占比为23.16%;尿素包装车间主要为2-丁酮、乙酸乙酯、1,2,4-三甲基苯,占比达到49.58%;酚氨回收车间主要为醋酸乙烯酯,占比高达56.60%,这与酚氨回收的工艺过程中所使用的助溶剂有关。合成氨的厂界无组织各监测点的挥发性有机污染物特征均为:芳香烃卤代烃含氧有机物烷烃,与各监测点所对应的生产过程排放特征具有一致性。运用排放因子法计算合成氨过程的总排放因子为75.02 g/t合成氨,硫回收13.66 g/t合成氨、尿素合成14.45 g/t合成氨、CO_2闪蒸气废气21.42 g/t合成氨、CO_2闪蒸排放气13.01 g/t合成氨、尾气洗涤塔放空气12.49 g/t合成氨。按此排放因子计算2015年内蒙某典型以煤为原料的合成氨生产过程中VOCs的排放量约为22.51 t。     

典型水泥厂二氧化碳排放研究

减少二氧化碳排放量是应对全球气候变暖,促进经济社会持续发展的重要途径。以介绍分析水泥行业二氧化碳排放量的计算方法及技术路线为出发点,选取典型水泥厂作为研究对象,选择煤炭消耗量、水泥总产量、熟料总产量、熟料中氧化钙含量、熟料中氧化镁含量、煤炭平均含碳量等基本数据,并对其进行复核,计算得出典型水泥厂2011—2015年的二氧化碳排放量及排放系数。发现由于水泥、熟料等产品的产量增加,2015年典型水泥厂CO_2排放量83.92万t,比2011年增加25.7%;CO_2排放系数由0.92 t CO_2/t熟料降低至0.85 t CO_2/t熟料。     

拉法基研发出Aether~低碳水泥

正1.关于Aether~低碳水泥项目2015年,全球水泥企业两大巨头,拉法基和豪瑞合并成新的拉豪公司,强强联合,成为世界水泥行业新的引领者。合并后,拉豪公司继续履行自己合并前的承诺,即到2030年,每吨水泥CO_2排放量比1990年减少40%。从1990年到2010年,拉法基CO_2排放量减少20%,每吨水泥CO_2排放量从774kg降到630kg,年减少CO_2排放量2万吨。尽管如此,水泥生产产生的CO_2排放     

现场审核和节能减排相结合为水泥企业提供增值服务

2007年我国水泥产量突破1 3.5亿t,当年的燃料、电力消耗约达到1.3亿t标准煤和1 400亿kWh,为全社会煤炭消耗量的12%、电力消耗量的5%.水泥生产过程中排放的CO2等温室气体总量达11亿t,占全国工业部门温室气体排放总量的20名以上.     

干熄焦技术现状和焦炉煤气干熄焦新技术研究开发

在介绍近几年干熄焦技术应用进展和分析现有干熄焦技术缺陷的基础上,研究开发了一种新型干熄焦技术一一焦炉煤气和蒸汽混合熄焦技术,该技术将焦炭冷却过程分为两段,即气化冷却段和物理冷却段,蒸汽和高温焦炭发生气化反应,吸收热量形成合成气(H_2和CO),然后循环焦炉煤气与热焦炭换热使高温焦炭冷却.初步分析表明:达到相同的冷却效果,若通气速率相同冷却时间可降低40%;每熄1t焦炭消耗水蒸气10.8m~3,消耗碳50.3kg,气化气组成Co、CO_2、H_2和H_2O分别为40.81%、3.77%、48.36%和7.06%,合成气增加约22.8%,醇产量增加32.3%.该技术使焦炭质量提高,M40提高约4%,反应性降低0.3%,并减少污染物排放,每熄1t焦炭CO_2排放量减少0.14t,烟尘减少0.16kg.     

简述洗选尾矿的处理利用

<正> 一、洗选尾矿的处理与利用洗选尾矿是煤炭洗选加工过程中排出的固体物。通过对国内一百多家选煤厂的不完全统计,全国原煤年入洗量约1.25亿 t,洗选矸石年排放量近3000万 t,约占煤矸石年排放总量的30%,洗矸灰分大多数在70%以上,热值一般为2.09～6.28MJ/kg。浮选尾矿年排放量约为80万 t,大多数灰分在50%以上,热值约2.09～8.37MJ/kg。分析化验结果     

巢湖流域某城镇污水处理厂污染物去除协同温室气体排放研究

针对城镇污水处理厂减污降碳协同控制的新要求，根据《城镇污水处理厂污染物去除协同控制温室气体核算技术指南(试行)》，核算了巢湖流域某污水处理厂的污染物去除量及温室气体排放量，并提出了相应的减排管理对策。结果表明：通过实施曝气系统精确控制、内回流比优化、减少全流程跌水复氧、提升污水处理负荷率等措施，该污水处理厂取得了污染物去除协同温室气体减排的效果，COD和TN去除量分别从9561.10和1601.77t/a提高至11583.06和1864.85t/a，分别增长了21.15%和16.42%；处理单位污水产生的温室气体排放量从0.3574降低至0.3009kg[CO_2eq]/m³，降低了15.81%。     

涤纶行业挥发性有机物排放特征研究

为了识别涤纶生产行业挥发性有机物(VOCs)的排放特征,选取4家具有代表性的聚酯涤纶生产企业,对其生产过程进行调查研究,监测主要生产环节有组织VOCs排放情况,研究适用于涤纶行业VOCs排放的核算,为建立化纤行业污染物排放标准和总量核算提供依据。结果表明,涤纶行业VOCs排放环节主要集中在聚合和纺丝两个工序,其中,聚合工序产生的VOCs中特征污染物为乙二醇和乙醛,风量小、浓度低,经密闭收集后通过锅炉燃烧处理后近乎零排放;纺丝工序产生的VOCs中主要是油剂挥发,风量大、浓度低,采用静电吸附后可处理总量15%～50%的VOCs。核算VOCs排放总量时,聚合工序和纺丝工序产生VOCs均可采用实测法,以非甲烷总烃量来表征VOCs量;纺丝工序中部分VOCs无法实测时,可利用研究得出的系数(0.001 4 t/t_(油剂))进行估算。     

中小燃煤工业锅炉节能减排途径及情景分析

为提高中小燃煤工业锅炉效率,减少污染物排放,促进中小燃煤工业锅炉的清洁高效发展,从清洁燃料替代、集中供热替代、采用先进工业锅炉技术、提高用煤质量4个减排途径对中小燃煤工业锅炉节能减排效果进行了分析,研究了4个节能减排途径适用区域以及政策情景下节能减排效果。结果表明,中小燃煤工业锅炉通过采用上述4个节能减排途径,到2018年,可节约标煤7611万tce,减少SO_2排放量196万t,减少CO_2排放量14613万t;到2030年可节约标煤11456万tce,减少SO_2排放量310万t,减少CO_2排放量21995万t。     

能源类碳源排碳量的估算方法探讨

针对山西省能源禀赋及经济发展特征,结合山西省能源消费结构和污染状况,选取煤炭、电力、冶金、化工等重点耗能企业作为碳排放源,分析了两种CO_2排放量的估算方法:温室气体排放量计算方法和排放系数法,其结果较为科学准确。     

水泥熟料生产线CO_2回收技术与应用前景展望

正CO_2气体是导致全球气候变暖的温室气体的主要成分之一,对温室效应的贡献达到55%。目前全世界每年向大气中排放的CO_2总量近300亿吨,而CO_2利用量仅为1亿吨左右,远不到排放总量的百分之一。目前国内尚没有针对水泥生产线烟气中的CO_2捕集系统,水泥生产线烟气量大、烟气温度高,若直接排放至大气,将造成较严重的能量浪费及周边大气环境的空气热污染。随着世界性能源紧缺问题的出现,节能     

碳捕集与封存-提高石油采收率全流程经济性评价模型

通过研究二氧化碳捕集、运输、注入和原油开采4个主要技术环节,建立了二氧化碳捕集与封存结合提高石油采收率全流程(CO_2-EOR)经济性评价模型。该模型反映了CO_2-EOR系统复杂性和交互性,其结果能为CO_2-EOR项目规划提供科学决策支持。将模型应用于中国的煤化工厂碳捕集与封存结合提高石油采收率项目的案例研究表明:在油价50.0$/bbl和驱油比4.0 t CO_2/t oil的情景下,每年80万t规模的煤化工厂结合CO_2-EOR项目的净收益可达9.36亿元,项目内部收益率可以达到8.44%。煤化工厂结合CO_2-EOR的项目具有优先发展的潜在机会。     

中国水泥工业CO_2排放量的定量分析

我国水泥产量占全球60%左右,水泥工业碳排放长期以来被国际社会严重高估,采用LCA方法对我国2011年碳排放进行了定量计算,中国水泥平均CO_2直接排放系数和平均CO_2排放生产系数分别是0.477 8 t/t和0.545 0 t/t,2011年中国的水泥工业直接排放的CO_2和生产排放CO_2量分别是9.983亿t和11.364亿t;而水泥生命周期碳排放量和直接碳排放量分别是8.553亿t和6.386亿t。RMCO_2、FD_(CO_2)、ED_(CO_2)、TD_(CO_2)和CS_(CO_2)的比例为53.8%、28.3%、7.94%、0.86%和-29.64%,与发达国家相比,我国水泥工业碳排放指数较低。     

煤炭分质利用制芳烃过程的碳利用分析

结合当前成熟的工艺技术,对千万吨级煤炭分质利用制芳烃的产品路线进行了初步规划,分析了该生产路线的碳流向和碳利用情况。通过分析计算可知,煤炭分质利用制芳烃过程中,原煤中有超过1/3的碳元素进入了产品,碳利用率接近36%,相较于主要现代煤化工生产过程,具有更高的碳利用率;碳排放强度为1.8 t CO2/tce,单位产品CO2排放量为3.7 t CO2/t。煤炭分质利用制芳烃过程流失碳基本上全部是以高浓度CO2气和工业烟气形式排放,而其中1/3以上的碳排放是由于氢气需求而产生,绿色能源及绿氢的推广应用有助于进一步提高煤炭分质利用制芳烃生产过程的碳利用水平。     

现代煤化工企业VOCs排放源项解析及排放量核算

VOCs排放量核算是开展VOCs污染防控工作的基础,目前煤化工领域未有相关核算指南与规范出台,因此参考《石化行业VOCs污染源排查工作指南》,对西北某煤制烯烃项目VOCs排放源项进行识别,分别采用实测、物料衡算、模型/公式及排放系数等方法对各VOCs排放源项的排放量进行核算,并对比煤化工行业较石化行业在核算结果上的异同,旨在解析各源项VOCs排放的贡献率以及源项内部的排放情况,为现代煤化工行业VOCs排放核算及源项分析提供理论与实践基础,也为后续的VOCs管控治理提供参考。结果表明,该煤制烯烃项目有VOCs排放源13项,其中可核算排放源7项,VOCs总排放量为1 686.502 t/a;重点环节VOCs排放量贡献度分别为废水收集与处理29.46%、循环冷却水27.30%、储罐17.52%、设备密封点16.66%、燃烧烟气5.53%、工艺废气3.13%、装卸0.39%。相比于传统石化行业储罐是最大污染源项,煤化工行业中最主要的污染源项是废水收集与处理以及循环冷却水,其中废水收集过程占是废水收集与处理源项的94.67%。烯烃分离装置与2-PH装置是主要VOCs泄露装置,一端开放式阀或管线是煤化工行业主要的泄露密封点。甲醇罐区是储罐的重点泄露区域。建议煤化工企业主要对废水收集与处理和循环冷却水2个重点源项加强密闭管控,并设置废气收集与集中处理装置对不同特性的污染针对性处理。     

风电制氢与煤化工集成系统可行性分析

为了提高西北地区弃风电的利用率、减少煤化工产业对当地环境的污染,提出了风电与煤化工进行耦合的方案。该方案构建了风电制氢与煤化工相耦合的基本架构,将不能并网的富裕风电电解水制氢,氢气应用于煤化工系统,简化其单元过程。以30万t/a甲醇规模为例,对两种方案的能耗、投资及经济可行性进行了分析。结果表明,在有充足弃风电的西北地区,风电制氢与煤化工耦合系统的煤耗量、水耗量和CO_2排放量分别是原单纯煤化工系统的51.9%、62.2%、22.2%,就地可利用弃风电电量1.238 4×10~9kWh/a;对于30万t/a甲醇规模,耦合方案投资可以节省1.23亿元,甲醇成本每年可以减少602.99万元。