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              二氧化碳高值有效封存利用产品与技术
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              一、 项目简介

              全世界每年在化石燃料利用过程中向大气中排放CO2 340亿吨以上,其中约20亿吨被海洋吸收,陆地生态系统吸收7亿吨左右;人工利用量不足10亿吨。显然,CO2排放量已经远远超过了大自然自身平衡的能力,降低化石燃料利用过程中的CO2排放,进而降低大气中的CO2浓度已成为全球面临的重大挑战。

              2016年我国CO2排放总量达120亿吨,超过美国与欧盟的总和。中国面临的CO2减排国际压力巨大,严重制约了我国的未来发展空间!

              近年来我国严峻的环境污染事件特别是日益严重的大气雾霾也表明末端治理已不能完全解决环境问题。

              因此,怎样利用化石燃料而不排放二氧化碳,也就是在化石燃料利用过程中尽可能地将其含有的碳、氢等全部成分加以利用,使其对环境的影响最小,这是一世界难题,它对于应对全球气候变化及世界可持续发展方面具有重要的意义。

              我们提出了在化石能源利用中都可以转化为H2、CO2及伴生的N2,将一部分H2N2反应成NH3,NH3CO2在一定工艺过程条件下得到CO2含量最高、能耗最少的稳定固体产品三嗪醇,剩余的H2再去发电,如下图:

              1.二氧化碳自主减排的能源工业路线图

              在这条能源工业路线中不排放CO2,而是将其转化成用途广泛的三嗪醇固体产品。这是氢耗量(能量消耗)最少的固定CO2过程。产生的三嗪醇是白色固体产品,市场应用前景广阔,经济效益显著。

              产生的氢气既可直接燃烧发电,也可采用氢燃料电池将化学能直接转化为电能,发电效率是现有热电效率的2倍以上,这是最环保的能源利用方式。

              目前,我国有关部门正积极推动“氢能源产业”发展规划,该技术路线是一条氢能生产的可行方案,符合绿色发展的理念,是一条解决我国工业实际问题的可行技术路线。

              由化石燃料或二氧化碳封存产品三嗪醇继续合成三嗪类高分子材料是一条二氧化碳自主减排的材料工业路线:

              2.化石燃料环境友好工业材料路线图

              按照本设计的材料工业路线,将化石燃料在空气和水的参与下,通过一定工艺过程就可以得到低内能的三嗪类高分子材料,生产1吨产品大约只消耗1吨标煤,这是一条符合低碳、可持续发展的生态工业路线,发展潜力无限。

              二、项目特点

              2.1提出了一种经济可行的CO2封存利用工业方法,实际上是CO2的直接转化;

              2.2该技术可以使化石燃料的物质和能量全部得到利用,促进现有化石能源经济的发展,为绿色能源发展提供时间空间;

              2.3将化石能源转化为碳封存产品的氢能是环境友好的能源工业路线;

              2.4将化石燃料或二氧化碳封存产品三嗪醇继续合成低内能的三嗪类高分子材料是环境友好的材料工业路线。

              三、主要技术指标

              3.1设备投资估算(在一定工业基础上年产1万吨三嗪醇)

              项目名称

              材质

              数量

              单价/万元

              预处理系统

              不锈钢

              1

              510

              反应系统

              不锈钢

              2

              780

              后处理系统

              不锈钢

              1

              600

              产品储存

              不锈钢

              1

              350

              电气控制

               460

              合计

              2700

              厂房占地面积:1500平方米。

              3.2经济效益估算按照年产1万吨三嗪醇计算,年运行8000h)。

              项目

              单耗

              年成本/万元

              原料消耗量/t

              0.78t/t

              1092

              蒸汽消耗量

              150/t

              150

              电耗

              150/t

              150

              设备折旧

              100/t

              100

              其它

              50/t

              50

              产品

              3000/t

              3000

              经济效益/万元

              1458

              1458

              上述经济效益估算是在现有中试情况和目前市场原料及产品价格基础上进行的。由此看出,经济效益很好!

              而且该工艺是一条最可行的低碳工业材料路线,具有无限生命力。

              四、应用范围

              这条化石燃料环境友好的能源路线可以在现有燃气电厂或燃煤电厂、新型煤化工、煤制天然气及煤制油等工厂进行部分二氧化碳的封存利用。

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