从煤化工入手发展CCS

在全球气候变暖的大背景下，CCS（二氧化碳捕集与封存）被视为最有效的碳减排方式。目前，国外CCS的成功经验主要是对天然气开采过程副产的CO2进行捕集和封存，国内则从燃煤电厂入手，建成了两个碳捕获示范项目。


　　当前阻碍CCS技术应用的主要问题是高能耗和高成本。笔者认为，“十二五”期间，我们如果能将能大大降低碳捕集成本，从而有力地推动CCS在中国的发展进程。


　　CCS技术主要分为四大类：工业分离、燃烧后分离、燃烧前分离、富氧燃烧。其中，燃烧前分离过程实际上就是某些煤化工产品的生产过程。以煤制合成氨、煤制甲醇生产为例，煤气化—变换—净化的过程相当于CO2的燃烧前分离过程。这一过程获得的CO2纯度高达99.5%，直接收集后就可以进行输送和封存，可以大量节省碳捕集装置的一次性投资，捕获成本相当低。这远比从燃煤电厂烟道气中捕获CO2（浓度约3%~16%）、从天然气中分离副产CO2（浓度约9%）更经济。


　　例如煤制合成氨生产过程中，吨氨排放CO2量约2.5吨，我国煤制化肥生产过程每年排放的CO2量约7900万吨。2009年，我国煤制甲醇产能约1850万吨，按开工率40%计，排放CO2量约1110万吨。


　　由此可见，即使仅仅从现有煤制化肥和煤制甲醇入手，我国煤化工行业可供CCS使用的CO2量就达到9000万吨以上。随着“十一五”期间我国大型现代煤化工示范项目的陆续建成投产，更有大量CO2集中排放。可以说，我国煤化工发展CCS的潜力非常大。


　　从国外发展经验看，CCS技术起步于炼油厂、天然气副产品回收。在我国，由于投资方和研发力量主要来自于电力企业和煤炭企业，目前CCS的发展重点主要放在了从燃煤电厂烟道气捕获CO2。而由于国内现有煤化工企业实力较弱，且经济上没有动力，目前尚未及时进入CCS领域，大量高纯度CO2只得放空。“十二五”期间，在大型现代煤化工产业的带动下，结合国内碳交易市场的发展，煤化工应该成为我国实践CCS技术的第一领域。