西北大學(xué)化工設(shè)計大賽設(shè)計說明書

1、2010年化工設(shè)計大賽年產(chǎn)十萬噸丙烯酸項目初步設(shè)計說明書 年產(chǎn)十萬噸丙烯酸項目 2010年全國大學(xué)生化工設(shè)計大賽初步設(shè)計說明書團(tuán) 隊：Never Again組 長：田蛟隊 員：蔣孟菲 潘蘭 于婷 王珊指導(dǎo)老師：陳立宇日期：2010年10月本廠俯視圖171西北大學(xué)Never again目 錄第一章 總論11.1 項目概括11.2 設(shè)計依據(jù)11.3 設(shè)計原則11.4 工藝特點21.5 產(chǎn)品方案21.6 主要原料、燃料規(guī)格及消耗31.7 技術(shù)經(jīng)濟(jì)3第二章 廠址選擇42.1 選擇原則42.2 廠址選定52.2.1 地理位置52.2.2 原料和市場52.2.3 自然條件62.2.4 交通運輸62.2.5

2、 政策環(huán)境72.2.6 總述82.3 附圖8第三章 工藝說明93.1 工藝方案的選擇與比較93.1.1 CO2分離回收技術(shù)103.1.2 CO2轉(zhuǎn)化利用技術(shù)153.1.3 總結(jié)233.2 CO2合成丙烯酸工藝233.2.1丙烯酸性質(zhì)233.2.2丙烯酸用途243.2.3 CO2合成丙烯酸方案介紹243.3 流程模擬說明253.3.1吸收工段263.3.2 反應(yīng)工段273.3.3 精制工段27第四章 原料及輔助原料采購與產(chǎn)品營銷294.1 原料及輔助原料采購294.1.1 主要原料294.1.2 輔助原料294.2 主要產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)29第五章 物料衡算與能量衡算315.1 概述315.2 全局物料衡

3、算315.2.1物料衡算原則385.3 全局能量衡算405.4 熱集成與換熱網(wǎng)絡(luò)495.4.1夾點的確定495.4.2換熱網(wǎng)絡(luò)的確定51第六章 車間布置546. 1 原料預(yù)處理車間546.1.1 整體布置546.1.2 吸收車間布置圖556.2 反應(yīng)車間576.2.1 整體布置576.2.2 反應(yīng)車間各類設(shè)備設(shè)計576.2.3 反應(yīng)車間布置圖586. 3 精制車間606.3.1 整體布置606.3.2 分離車間布置圖62第七章 總圖運輸657.1 工廠布局657.1.1 廠區(qū)布置的基本任務(wù)657.1.2 廠區(qū)設(shè)計參照標(biāo)準(zhǔn)657.1.3 本廠布置657.2 廠區(qū)組成667.3 布局說明677.3

4、.1 生產(chǎn)安全677.3.2 供水、供電、供氣687.3.3 運輸687.3.4 綠化697.3.5 發(fā)展預(yù)留地697.4 建筑設(shè)計范圍697.4.1 設(shè)計原則697.4.2 建筑設(shè)計范圍697.5 建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計方案697.5.1 建筑設(shè)計697.5.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計707.6 布局指標(biāo)717.6.1 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)717.6.2 各區(qū)域面積717.7 產(chǎn)品包裝727.8 運輸73第八章 設(shè)備及維修說明748.1 泵設(shè)計748.2 塔設(shè)備設(shè)計758.2.1 二氧化碳精餾塔塔器設(shè)計計算與選型758.2.2 丙烯酸精餾塔塔器設(shè)計計算與選型888.2.3 一氧化碳變壓吸附器1018.2.4 二氧化碳

5、膜分離器1018.2.5塔器設(shè)備列表1028.3 換熱器設(shè)計1028.3.1 E0303選型說明1038.3.2 E0203的選型說明1048.3.3 換熱器選型列表1048.4光催化反應(yīng)器1058.5 設(shè)備選型一覽表1078.6 設(shè)備維修方案1088.6.1 維修體制的確定1088.6.2 維修人員要求1098.6.3 維修人員職責(zé)110第九章 自動控制1119.1 自控水平和方案1119.1.1 自動控制系統(tǒng)1119.1.2 生產(chǎn)過程控制1129.2. 流程其他部分的控制120第十章 電氣電信12210.1 設(shè)計范圍12210.2 設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范12210.3 設(shè)計原則12210.4 供配

6、電系統(tǒng)12210.4.1 供電方式12210.4.2 負(fù)荷等級及供電方案選擇：12210.4.3 變電所的配置12410.4.4 防雷措施：12410.5 電信方案12610.5.1 生活用電12610.5.2 工業(yè)用電126第十一章 公用工程及輔助設(shè)施12711.1 公用工程初步方案和原則12711.2 給排水工程12711.2.1 設(shè)計規(guī)格與依據(jù)12711.2.2 給水12711.2.3 排水12811.3 供熱12811.3.1 蒸汽系統(tǒng)12911.3.2 蒸汽系統(tǒng)供熱能力要求12911.3.3 本廠供熱系統(tǒng)12911.3.4 鍋爐給水系統(tǒng)12911.4 采暖通風(fēng)13011.4.1 冬季

7、室外計算氣象參數(shù)13011.4.2 夏季室外計算氣象參數(shù)130第十二章 消防設(shè)計專篇13212.1 危險性物質(zhì)概述及其物化性質(zhì)13212.1.1 丙烯酸13212.1.2 乙醛13312.1.3 其他13412.2 事故發(fā)生的可能性及危險性分析13512.3 消防安全措施13612.4 消防系統(tǒng)13612.4.1 廠區(qū)消防布置13612.4.2其他滅火系統(tǒng)137第十三章 環(huán)境保護(hù)專篇13813.1 建設(shè)地點環(huán)境狀況13813.1.1 自然條件13813.1.2 交通運輸13813.2 編制依據(jù)及采用標(biāo)準(zhǔn)13813.3 環(huán)境評價13813.4 主要污染源及污染物13913.5 環(huán)境保護(hù)措施139

8、13.5.1 關(guān)于廢氣14013.5.2 關(guān)于廢水14013.5.3 關(guān)于廢渣14113.5.4 關(guān)于噪聲141第十四章 勞動安全衛(wèi)生專篇14314.1 設(shè)計依據(jù)14314.2 生產(chǎn)過程中危險有害因素分析14314.3 安全防范措施14314.3.1 安全生產(chǎn)責(zé)任14314.3.2 生產(chǎn)車間防火安全管理規(guī)定：14414.3.3 安全操作14514.4 消防與急救14514.4.1 火警探測系統(tǒng)14614.4.2 火災(zāi)自動報警系統(tǒng)14614.4.3 消防聯(lián)動系統(tǒng)14614.4.4 自動噴水系統(tǒng)14614.4.5 消火栓14614.4.6 消防給水系統(tǒng)14714.4.7 泡沫滅火系統(tǒng)14714.5

9、 工業(yè)衛(wèi)生14714.5.1 衛(wèi)生管理14714.5.2 勞動保護(hù)用品及衛(wèi)生安全管理147第十五章 工廠組織與勞動定員14915.1 工廠組織14915.2 勞動定員15115.2.1 生產(chǎn)班次15115.2.2 勞動定員151第十六章 概算15316.1 投資估算15316.1.1 投資估算編織說明15316.1.2設(shè)備費用15416.1.3 項目投資和投資估算15616.1.4相關(guān)費用計算說明15816.2 財務(wù)評價15916.2.1 產(chǎn)品成本估算15916.2.2 銷售收入估算16416.2.3 項目財務(wù)評價16516.2.4 敏感性分析16616.2.5社會效益評價168參考文獻(xiàn)170

10、第一章 總論1.1 項目概括本項目為弘運化工有限公司開發(fā)的年產(chǎn)10萬噸丙烯酸項目，該公司由中國石油化工集團(tuán)公司、與寧波市政府牽頭的國家基金合資成立。本項目旨在對于火電廠煙氣中的CO2進(jìn)行回收利用，采用CO2與乙烯合成得到丙烯酸產(chǎn)物。本項目采用的原料為處于同一地區(qū)的火電廠煙氣及周邊乙烯廠的乙烯，利用了目前最具發(fā)展?jié)摿Φ墓獯呋潭ù卜磻?yīng)器，產(chǎn)品生產(chǎn)規(guī)模定位在年產(chǎn)10萬噸。本項目為CO2的回收利用項目，積極響應(yīng)國家對于“低碳環(huán)?！钡奶栒伲瑸榫徑馊蜃兣龀隽艘恍┴暙I(xiàn)。本項目注冊資金為1億元人民幣，由公司注入部分自有資金，并通過寧波市政府向銀行貸款籌措資金。項目建設(shè)進(jìn)度在考慮建設(shè)過程中的各環(huán)節(jié)時間安排

11、情況和干擾因素的影響，建設(shè)期定為兩年。1.2 設(shè)計依據(jù)1）2010年三井化學(xué)杯大學(xué)生化工設(shè)計大賽邀請賽參賽指導(dǎo)書。2）化工建設(shè)項目可行性研究報告內(nèi)容和深度的規(guī)定（1992年12月28日化工部發(fā)布）及有關(guān)專業(yè)的國家標(biāo)準(zhǔn)。3）國家經(jīng)濟(jì)、建筑等相關(guān)政策。4) 杭州市有關(guān)供水、供電、項目征用土地意見和建設(shè)項目環(huán)境保護(hù)意見的批文及資料。5）中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法和中華人民共和國勞動安全法等相關(guān)的國家法律、法規(guī)。1.3 設(shè)計原則1嚴(yán)格貫徹執(zhí)行國家的消防、安全、衛(wèi)生、勞動保護(hù)等有關(guān)規(guī)定、規(guī)范，保障生產(chǎn)安全順利進(jìn)行和操作人員的安全。2嚴(yán)格執(zhí)行國家環(huán)境保護(hù)的相關(guān)條例：（1）大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) GB3095-82

12、（2）污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn) GB8978-88（3）工業(yè)“三廢”排放試行標(biāo)準(zhǔn) GBJ4-73（4）地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) GB3838-20023產(chǎn)品生產(chǎn)和質(zhì)量指標(biāo)符合國家及地方頒發(fā)的各項相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。4體現(xiàn)“社會經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)保效益和企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益并重”的原則，按照國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的長遠(yuǎn)規(guī)劃，行業(yè)、地區(qū)的發(fā)展規(guī)劃，在項目調(diào)查、選擇中對項目進(jìn)行詳細(xì)全面的論證。1.4 工藝特點本設(shè)計項目采用CO2與乙烯為原料，在催化劑作用下合成丙烯酸產(chǎn)物，采用的催化劑為Cu /ZnO2TiO2，采用的反應(yīng)器為光催化固定床反應(yīng)器。本項目設(shè)計工藝路線較短，反應(yīng)條件較為溫和，原料采用火電廠煙氣，可適當(dāng)降低成本，并且為保護(hù)環(huán)境做出貢

13、獻(xiàn)。CO2轉(zhuǎn)化利用是近年來研究開發(fā)的熱點技術(shù)之一，但由于CO2分子化學(xué)性質(zhì)十分穩(wěn)定，且CO2的轉(zhuǎn)化反應(yīng)受到熱力學(xué)平衡的限制，常規(guī)的催化反應(yīng)技術(shù)難以實現(xiàn)CO2的有效轉(zhuǎn)化。根據(jù)我們對于CO2轉(zhuǎn)化技術(shù)的分析比較，我們選擇的工藝路線為，在紫外光條件下，采用金屬負(fù)載的復(fù)合型固體催化劑Cu /ZnO2TiO2，CO2與C2H4催化反應(yīng)合成丙烯酸。本設(shè)計采用的工藝中，催化劑及催化反應(yīng)器均為實驗室開發(fā)的新技術(shù)，工藝設(shè)計中面臨較大的困難和挑戰(zhàn)，本設(shè)計屬于創(chuàng)新性設(shè)計。1.5 產(chǎn)品方案本廠產(chǎn)品主要有丙烯酸，副產(chǎn)乙醛。表1-1 產(chǎn)品規(guī)格一覽表產(chǎn)品名稱本廠規(guī)格國家規(guī)定產(chǎn)量（萬噸/年）單價（元/噸）丙烯酸質(zhì)量分率0.99

14、2工業(yè)級1013000乙醛質(zhì)量分率0.99工業(yè)級1.6887600CO本廠用作輔助燃料丙烯酸、乙醛主要銷售市場以浙江省為中心的東南地區(qū)，東南地區(qū)是我國化工發(fā)展較為發(fā)達(dá)的地區(qū)，大化工企業(yè)以及精細(xì)化工企業(yè)成為我國化工行業(yè)重要的力量。丙烯酸的下游產(chǎn)品眾多，丙烯酸市場需求大、產(chǎn)品銷路廣，丙烯酸及其下游系列產(chǎn)品在國民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛，為國民經(jīng)濟(jì)、國防軍隊和人民生活水平的提高發(fā)揮著重要作用。本項目旨在利用電廠排放的煙氣中CO2，努力為大氣污染治理及全球變暖問題做出一定貢獻(xiàn)和探索。1.6 主要原料、燃料規(guī)格及消耗本項目為CO2與乙烯進(jìn)行光催化合成丙烯酸，其主要原料除了捕集電廠煙氣中的CO2外，還有乙烯。輔

15、助燃料主要有煙氣脫硫過程中用到的脫硫劑CuOA12O3，CO2吸收過程中MDEA法使用的吸收劑N-甲基二乙醇胺。表1-2主要原料、燃料規(guī)格及消耗原料名稱規(guī)格消耗量（噸/年）二氧化碳99%454278.96乙烯工業(yè)級52179.48CuOA12O3優(yōu)級品80N-甲基二乙醇胺優(yōu)級品11117.881.7 技術(shù)經(jīng)濟(jì)本項目設(shè)計建設(shè)期為兩年，投產(chǎn)期為兩年，生產(chǎn)能力分別為全負(fù)荷的60%和80%，全負(fù)荷生產(chǎn)期為8 年，總工期為12年。整個項目主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)如下表：表1-3主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)工程總投資（萬元）31205.14固定資產(chǎn)投資（萬元）7627.16總成本（萬元/a）88320.65全廠總產(chǎn)值（萬元/a）14

16、2828.8盈虧平衡點（%）19.23投資利潤率（%）36.82投資凈現(xiàn)值（萬元）稅前24508.1投資凈現(xiàn)值（萬元）稅后15201.08投資回收期（年）5.23內(nèi)部收益率（%）12.73第二章 廠址選擇廠址選擇是化工裝置建設(shè)的一個重要環(huán)節(jié)，也是一項政策性技術(shù)性很強的工作。廠址選擇對工廠的建設(shè)進(jìn)度、投資數(shù)量、經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境保護(hù)及社會效益等方面都有重大影響。由于只有廠址選擇確定之后，才能估算其建投資額和投產(chǎn)后的生產(chǎn)成本，才能對經(jīng)濟(jì)效益環(huán)境影響社會效益進(jìn)行分析評估，判斷項目的可行性，因此廠址選擇工作是可行性研究的一部分。需要考慮原料、能源、水源、運輸和環(huán)境等方面的條件。2.1 選擇原則1) 原料和

17、市場廠址應(yīng)靠近各種原料產(chǎn)地和銷售市場。2) 能源化工廠需要大量的動力和蒸汽，應(yīng)靠近燃料的供應(yīng)點。3) 氣候溫度適宜，濕度適中。4) 運輸條件慮靠近盡量考慮鐵路樞紐以及利用河流、運河、湖泊或海洋進(jìn)行運輸?shù)目赡苄?，公路運輸可用作鐵路和水路的補充。5) 供水化工廠使用大量的水，用于產(chǎn)生蒸汽、冷卻、洗滌，有時還用做原料。因此，廠址必須靠近水量充足和水質(zhì)良好的水源。6) 對環(huán)境的影響應(yīng)得到當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門的認(rèn)可，以便于妥善處理廢物。7) 協(xié)作條件選擇在貯運、機修、公用工程（電力、蒸汽）和生活設(shè)施等方面具有良好協(xié)作條件的地區(qū)。8) 災(zāi)害及其他避免低于洪水水位或在采取措施后仍不能確保不受水淹的地段，以及地震、泥

18、石流、滑坡、有開采價值的礦藏、文物保護(hù)等地區(qū)。2.2 廠址選定我們將選擇浙江省寧波市北侖區(qū)。此地臨海，交通便利，并且有較多的石油化工廠，資源豐富，是政府發(fā)展經(jīng)濟(jì)的重點地區(qū)。2.2.1 地理位置北侖區(qū)位于浙江省陸地的最東端，全國海岸線中樞，是全國重點沿海港口之一。地理坐標(biāo)為東經(jīng)1212740至1221022，北緯294144至295848。東北兩面瀕臨東海，與定海、普陀縣交界，南與鄞縣接壤，西隔甬江與鎮(zhèn)海區(qū)相望。東西長約56公里，南北寬約40公里，陸地面積585平方公里，由寧紹平原的延伸部分和穿山半島組成。境內(nèi)平原廣闊，河網(wǎng)交叉，山海延綿，有“四山一地一分水”之稱。經(jīng)過近20年的開發(fā)建設(shè)，北侖已

19、融入“長三角”經(jīng)濟(jì)發(fā)展區(qū)，成為中國重要的航運、物流、加工制造和貿(mào)易中心，工業(yè)化步伐不斷加快，一大批臨江大工業(yè)迅速崛起，現(xiàn)代化濱海新城區(qū)的雛型已經(jīng)建成。北侖境內(nèi)設(shè)有北侖區(qū)一個行政區(qū)和寧波經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)、寧波保稅區(qū)、寧波出口加工區(qū)、大榭開發(fā)區(qū)、寧波梅山保稅港區(qū)5個國家級開發(fā)區(qū)，是浙江省、寧波市對外開放時間最早、程度最高、國家級開發(fā)開放功能區(qū)最為集中的區(qū)域。2.2.2 原料和市場1）原料煙氣北侖電廠是我國最大的火力發(fā)電廠，于2000年12月16日全部建成投產(chǎn)。它位于浙江省寧波市的北侖港畔，北隔杭州灣與浙江省海鹽縣的秦山核電站相望。電廠所在的北侖港位于寧波甬江口以東的金塘水道南岸，建有2.5萬噸以上碼

20、頭14座，大量的鐵礦石、煤炭、石油在此中轉(zhuǎn)。北侖電廠建設(shè)規(guī)模為5臺60萬千瓦火力發(fā)電機組，總裝機容量為300萬千瓦，年發(fā)電量達(dá)165 億千瓦時。火電廠產(chǎn)生的大量煙氣可作為本廠的原料，來源豐富。2）原料乙烯浙江省寧波地區(qū)由臺塑企業(yè)獨資興建年產(chǎn)量為120萬噸的乙烯廠，可為本廠提供充足的原料乙烯。3）產(chǎn)品市場 丙烯酸及其下游系列產(chǎn)品以優(yōu)異的性能為國民經(jīng)濟(jì)、國防軍隊和人民生活水平的提高發(fā)揮著重要作用，得到世界各國的青睞，也成為我國精細(xì)化工的一個重要門類。最近幾年，中國丙烯酸生產(chǎn)企業(yè)經(jīng)過幾輪擴能改造，產(chǎn)量增幅較大，與此同時，市場消費也進(jìn)入高速增長期，近年來中國丙烯酸一直以年均10.5的速度增長，據(jù)預(yù)測，

21、到2020年全國丙烯酸需求量將達(dá)100萬噸。2.2.3 自然條件北侖氣候：北侖區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)氣候，溫和，濕潤，四季分明，光照充足，雨量充沛，無霜期長。氣象如下：年平均氣溫 16.6 最熱月平均氣溫 28.2最熱月最熱小時平均溫度 31.4 最冷月平均氣溫 1.9極端最高氣溫 39.0 極端最低氣溫 -6.6年平均氣壓 101.40kpa 多年平均速 5.5m/s最大風(fēng)速 34.3m/s 凍土最大深度 -9m夏季主導(dǎo)風(fēng)向 ESE 冬季主導(dǎo)風(fēng)向 NW水文地質(zhì)：北侖地處中國大陸海岸線的中部，位于寧波市東部，瀕臨東海，三面環(huán)海，北臨杭州灣，南臨象山港。北侖港水深、流順、不凍不淤、腹地大，主航道水深50

22、米以上。水文條件：年平均降雨量 1305.3mm 月最大降雨量 436.8mm一小時最大降雨量 81.2mm 年最大積雪深度量 14.0cm 年平均相對濕度 78.9% 多年平均雷暴日數(shù) 31.1d2.2.4 交通運輸北侖是鑲嵌在東海之濱的一顆明珠，區(qū)位獨特、交通便捷。有優(yōu)越的港口條件，北侖港水深、流順、不凍、不淤、腹地大，是中國大陸第二大港口寧波港的主干港。滬杭甬高速公路直達(dá)北侖，中心城區(qū)距寧波櫟社機場只有半小時車程。1）公路鎮(zhèn)?？h修建的寧（波）穿（山）公路，為今北侖區(qū)境內(nèi)第一條公路。公路全長305.51公里，境內(nèi)以6.55公里同三線高速公路、34.69公里國道、24.02公里省道為骨架，連

23、通242.95公里區(qū)鄉(xiāng)道，形成以北侖城區(qū)為中心，輻射街道鄉(xiāng)鎮(zhèn)，全區(qū)259個行政村公路貫通的公路運輸網(wǎng)絡(luò)。2）鐵路北侖區(qū)境內(nèi)的甬北鐵路是蕭甬鐵路的延長線，西起鐵路寧波站，東至北侖港礦石堆場。沿線設(shè)寧波東、寶幢、大碶、北侖等4站，全程35.4公里，在本區(qū)內(nèi)為15.44公里。其中寧波至陳華段31.9公里，甬北鐵路另接北侖港港區(qū)專用鐵道和鄞州區(qū)鐵路營運處專用線，二者合計長4.06公里。3）港口與航運20世紀(jì)初，穿山港建輪埠；1930年，梅山港建道頭，以泊帆船；年軛港適于海空隱蔽，是小艇優(yōu)良錨地與防臺之天然良港。20世紀(jì)70年代中，北侖港興建，海運進(jìn)入興盛期。2003年統(tǒng)計，北侖區(qū)（除北侖港埠公司）有海

24、運企業(yè)12家，貨船23艘，計163459噸位，運量達(dá)630.6萬噸；客船3艘，計662噸位，客運量達(dá)11.3萬人次；危險品船10艘，計9857噸位；有定期航線5條；有碼頭104個，117個泊位，靠泊能力783475噸級。2.2.5 政策環(huán)境為促進(jìn)經(jīng)濟(jì)又好又快的發(fā)展，政府支持各企業(yè)在北侖區(qū)投資建廠，并出臺了各項獎勵政策。自2009年底區(qū)委、區(qū)政府關(guān)于擴大投資服務(wù)企業(yè)促進(jìn)經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)較快增長的實施意見下達(dá)以來，全區(qū)實施一系列關(guān)于擴大投資服務(wù)企業(yè)、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長的政策措施和工作計劃，積極主動應(yīng)對挑戰(zhàn)。區(qū)政府堅持把抓項目作為促發(fā)展、保增長、保民生的第一要素，實施重點項目帶動戰(zhàn)略，加強領(lǐng)導(dǎo)、狠抓落實，形成了抓

25、項目、促發(fā)展的良好氛圍。北侖區(qū)政府出臺了擴大政府投資和一系列扶持企業(yè)發(fā)展的政策。今后的幾年，北侖區(qū)政府將要繼續(xù)狠抓項目促投資，努力增強發(fā)展后勁。加快推進(jìn)園區(qū)建設(shè)，擴大招商引資，大力促進(jìn)生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)發(fā)展，努力為經(jīng)濟(jì)增長積蓄后勁。并且強化政府引導(dǎo)，努力激活和擴大社會投資。結(jié)合深化投資體制改革，加快研究出臺鼓勵引導(dǎo)社會投資的優(yōu)惠政策，引導(dǎo)和動員社會資金上項目，或以合資、合作、聯(lián)營、參股等方式參與到大項目建設(shè)中來，放大政府投資的功能效應(yīng)。并會深入實施優(yōu)勢企業(yè)培植和中小企業(yè)扶持計劃，促進(jìn)工業(yè)經(jīng)濟(jì)全面復(fù)蘇。實施各類扶持政策也要兼顧公平，規(guī)定科學(xué)的決策程序來保證財政稅收的持續(xù)增長。進(jìn)一步落實企業(yè)的減負(fù)措施，

26、盡快到位扶持資金以幫助企業(yè)應(yīng)對危機。2.2.6 總述寧波市北侖區(qū)自然條件優(yōu)越，交通四通八達(dá)，原料來源豐富，產(chǎn)品具有一定的市場。而且北侖區(qū)的工業(yè)比較發(fā)達(dá)，工業(yè)園區(qū)的發(fā)展為本廠的建設(shè)和發(fā)展提供了很好的保障。政府對工業(yè)發(fā)展的支持和對中小企業(yè)發(fā)展的引導(dǎo)給本廠提供了一定的便利條件。在改革開放30年中，北侖這塊“海濡之地”經(jīng)歷了翻天覆地變化，如今已成為華東地區(qū)新崛起的現(xiàn)代化港口城市，享譽五大洲。所以我們的廠址選在北侖區(qū)。2.3 附圖圖2-1 廠址位置第三章 工藝說明3.1 工藝方案的選擇與比較二氧化碳（CO2）俗稱碳酸氣，也稱碳酸酐或碳酐，是碳的高價氧化物；分子量為44.01；常溫、常壓下為無色、無臭、無

27、味、無毒的氣體，相對密度為1.53；熔點為-56.60（0.52 MPa），沸點為-78.6；微溶于水，溶液呈弱酸性。通常情況下，二氧化碳化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不燃燒，也不助燃；但是，在一定條件下或適宜的催化劑作用下，二氧化碳也能參與一些反應(yīng)。 表3-1 全球CO2排放量的統(tǒng)計數(shù)據(jù) 單位：億t/a統(tǒng)計年份199019952000200220032004全球總量227.15234.81245.27259.11270.35282.54美國54.8358.3464.2563.4063.9364.81中國24.8331.9125.6035.6741.9348.19歐盟25國42.3340.5941.8142.

28、0442.9743.35俄羅斯聯(lián)邦23.7017.2015.9616.1316.4716.64日本11.7012.9213.3713.2213.7013.72印度6.318.3710.5211.2211.6512.45加拿大4.835.145.625.876.106.16韓國2.564.245.325.705.835.99南非3.333.683.934.034.284.51伊朗1.972.593.253.743.944.14目前，全世界每年向大氣中排放的二氧化碳總量接近300億t。2004年，我國二氧化碳排放量居世界第二，占全球CO2排放量的17%。而在中國的CO2排放中，火電廠排放的煙氣占絕

29、大一部分。以下為各類企業(yè)CO2排放構(gòu)成圖：圖3-1 2009年中國8類企業(yè)CO2排放構(gòu)成實際上，CO2是一種豐富的可利用資源，并且已經(jīng)在食品工業(yè)、機械加工、石油開采、化學(xué)工業(yè)等許多行業(yè)中得到應(yīng)用。但是，目前二氧化碳的利用率仍然較低，全球年利用量則僅為1億t左右。2001年7月，178個國家通過京都宣言，同意共同采取行動，通過降低碳排放量來緩解全球氣候變暖問題，要求碳排放量在2012年至少比1990年降低5%。盡管該協(xié)議目前只是針對發(fā)達(dá)國家，發(fā)展中國家并未相應(yīng)做出承諾，但從長遠(yuǎn)發(fā)展來看，隨著發(fā)展中國家能源消費的大幅增長，碳排放量也將隨之大幅提高，從而帶來巨大的環(huán)保壓力，必將受到國際社會的廣泛關(guān)注

30、。隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，能源供需矛盾日趨嚴(yán)重，我國二氧化碳的排放量逐年增大；同時，京都議定書已經(jīng)于2005年2月16日正式生效，我國所面臨的二氧化碳減排的環(huán)保壓力和國際壓力也越來越大；因此，急需尋找適合我國國情的、控制CO2排放的能源戰(zhàn)略和技術(shù)路線；從而在減排二氧化碳的同時，充分利用這一寶貴的、特殊的資源。3.1.1 CO2分離回收技術(shù)CO2的分離、回收是對低濃度CO2排放源加以利用時必須考慮的技術(shù)問題之一。工業(yè)上CO2的分離回收技術(shù)種類很多，主要有吸收法（物理吸收發(fā)和化學(xué)吸收法）、吸附法、低溫蒸餾、膜分離、化學(xué)循環(huán)燃燒、空氣/煙氣再循環(huán)和電化學(xué)法等幾種。3.1.1.1吸收法工業(yè)上采用的氣體

31、吸收法，可分為物理吸收法和化學(xué)吸收法。一、物理吸收法物理吸收法是在加壓條件下用有機溶劑對酸性氣體進(jìn)行吸收來分離脫除酸氣成分。該過程不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，通過降壓實現(xiàn)溶劑再生，因此，所需能量相當(dāng)少。物理吸附法的關(guān)鍵是選擇和使用優(yōu)良的吸收劑。物理吸收法的優(yōu)點是能耗低，溶劑可用閃蒸再生，一般在常溫下操作；但是，物理吸收法選擇性較低，分離效果并不理想，回收率也低。二、化學(xué)吸收法化學(xué)吸收法是使原料氣和化學(xué)溶劑在吸收塔內(nèi)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，CO2被吸收至溶劑中成為富液，富液進(jìn)入脫析塔加熱分解出CO，從而達(dá)到分離回收CO2的目的。典型的化學(xué)吸收法如下：1、熱鉀堿法以高濃度K2CO3水溶液為吸收劑吸收酸性氣體CO2。在體

32、系中加入活化劑哌嗪、硼酸、二乙醇胺、氨基乙酸等可提高吸收反應(yīng)速度，降低再生熱量，加入V2O5可防腐蝕。該法是國內(nèi)外應(yīng)用最廣的脫碳方法，其主要特點是成本低。2、單乙醇胺（MEA）法該法反應(yīng)快，吸收能力強，熱降解小，容易從污染的溶液中回收CO2，但存在腐蝕嚴(yán)重，蒸汽消耗大和MEA損失等缺點。通過加入緩蝕劑，活性胺和采用濃MEA工藝等方法以達(dá)到防腐、降低能耗等目的。3、二乙醇胺（DEA）法二乙醇胺的蒸氣壓低，因此，該法適合于低壓條件下使用。該法的缺點是溶液回收需要真空蒸餾。目前，該法已用于天然氣脫碳、脫硫，但是，當(dāng)氣體中含有大量CO2時很少選用此法。4、二異丙醇胺(DIPA)法可用于脫除CO2、H2

33、S。通常，采用較濃的二異丙醇胺溶液（30%40%），基本無腐蝕。與MEA和DEA法相比，溶液吸收能力強，循環(huán)量小。5、N-甲基二乙醇胺(MDEA)法以N-甲基二乙醇胺水溶液MDEA和哌嗪為吸收劑，并添加3的活化劑以加大CO2的吸收速度。該類吸收劑凈化度高，CO2濃度低達(dá)99%），溶劑損失少，腐蝕小等特點，是世界上最有發(fā)展前途的方法之一，已用于大、中、小型合成氨廠。6、Amisol法該法以甲醇和MEA或DEA、DIPA等為吸收劑，屬物理化學(xué)吸收法。吸收劑吸收CO2能力強，容易再生，并且再生溫度低。該法主要用于煤、重油為原料所制合成氣的凈化。7、Sulfinol法利用環(huán)丁砜醇胺作吸收劑。該法已廣泛

34、用于天然氣、煉廠氣和合成氨的脫CO2、脫H2S。該法蒸汽消耗量比熱鉀堿法低，其吸收劑具有高極性、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、吸收能力大等特點。該法缺點是吸收劑價格昂貴，吸收過程中會發(fā)生降解。8、噴氨法即用氨水為吸收劑吸收CO2?；噬a(chǎn)中常用氨水為吸收劑吸收CO2并生產(chǎn)碳銨；另外，用氨水也可吸收煙道氣中的CO2。該法的脫除效率和吸收容量均優(yōu)于MEA法，脫除率可達(dá)99%。此法生成的各種鹽可作混合肥，因此，采用該法不僅可以實現(xiàn)CO2脫除，還通過生產(chǎn)的混肥將CO2固定到土地和植物有機體內(nèi)。3.1.1.2吸附法吸附法是利用固態(tài)吸附劑對原料混合氣中的CO2的選擇性可逆吸附作用來分離回收CO2的。吸附法可分為物理吸附和

35、化學(xué)吸附兩種類型，可采用變壓吸附、變溫吸附和真空吸附三種方式，已廣泛用于化工、石化企業(yè)中CO2的回收與純化。近年來，利用吸附劑在高溫下吸附CO2受到廣泛的關(guān)注。目前，高溫吸附劑的研究主要集中在鋰基、鈣基吸附劑。鋰基吸附劑存在的主要問題是反應(yīng)時間較長、吸附容量較低；而鈣基吸附劑具有較高的理論吸附量。3.1.1.3低溫蒸餾法低溫蒸餾法主要用于分離回收油田伴生氣中的CO2。石油開采時向油層注入CO2，可以提高原油回收率，為了降低采油成本，提高采油量，必須從伴生氣中把CO2分離出來，再注入油井中。低溫蒸餾法回收CO2的典型工藝是美國Koch Process公司的Ryan Holmes工藝，設(shè)備龐大、能

36、耗較高，一般很少使用，只適用于油田開采現(xiàn)場采油率的提高。3.1.1.4膜分離法膜分離法是利用某些聚合材料制成的薄膜，根據(jù)不同氣體滲透率的差異來分離氣體。目前，工業(yè)上用于CO2分離的膜材質(zhì)主要有：醋酸纖維、乙基纖維素、聚苯醚及聚砜等。近年來，一些性能優(yōu)異的新型膜材質(zhì)正不斷涌現(xiàn)，如聚酰亞胺膜、聚苯氧改性膜、二胺基聚砜復(fù)合膜、含二胺的聚碳酸酯復(fù)合膜、丙烯酸酯的低分子含浸膜等，均表現(xiàn)出優(yōu)異的CO2滲透性。膜分離法難以得到高純度CO2。以下為上述幾種CO2的分離回收方法優(yōu)缺點的對比：表3-2 分離回收方法優(yōu)缺點的對比CO2的分離回收方法優(yōu)點缺點吸收法物理吸收法能耗低，溶劑可用閃蒸再生，一般在常溫下操作；

37、選擇性較低，分離效果不理想，回收率低化學(xué)吸收法熱鉀堿法成本低反應(yīng)速率低MEA吸收效率高再生能耗高DEA吸收效率高再生能耗高DIPA溶液吸收能力強，循環(huán)量小，無腐蝕再生能耗高M(jìn)DEA吸收劑凈化度高，同時也可脫除H2S，吸收能力強，熱耗低，再生CO2純度高（99%），溶劑損失少，腐蝕小單一吸收劑吸收速率較低Amisol法吸收CO2能力強，容易再生，并且再生溫度低能耗高、過程復(fù)雜Sulfinol法吸收劑性能好：有高極性、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、吸收能力大吸收劑價格昂貴，吸收過程中會發(fā)生降解噴氨法吸收效率較高多用于化肥生產(chǎn)中，應(yīng)用范圍小吸附法工藝過程簡單、能耗低、適應(yīng)能力強吸附容量有限,需要大量的吸附劑,吸附解

38、吸頻繁,自動化程度要求較高低溫蒸餾法提高原油回收率，降低采油成本設(shè)備龐大、能耗較高膜分離法能耗最低、無廢渣、廢液等二次污染、操作簡便難以得到高純度CO23.1.1.5小結(jié)本項目的原料火電廠煙氣經(jīng)電廠原有系統(tǒng)處理后，煙道氣中所含的各種組分已達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB 132232003）得到煙道氣的大致組成： 表3-3 電廠煙氣組成組分CO2O2N2H2OSO2含量0.12190.06350.74860.06550.0005由以上電廠煙氣組成和分離要求，以及上述幾種CO2的分離回收方法的對比，可知，吸收法分離回收電廠煙氣中的CO2的分離效率高，分離出的CO2純度高達(dá)99

39、.9%以上。而且吸收法工藝成熟、運行穩(wěn)定、成本低廉、無污染等，因此我們選擇了吸收法回收電廠煙氣中CO2。吸收法分離回收CO2可以采用多種吸收劑，其中采用MDEA吸收劑的吸收法具有明顯的優(yōu)勢：該方法采用MDEA水溶液作為吸收劑，該吸收過程為化學(xué)吸收過程，吸收劑中的MDEA與CO2生成亞穩(wěn)定的氨基甲酸氫鹽，為增加MDEA與CO2反應(yīng)速率，我們采用在吸收液中添加哌嗪的方法，取得混合吸收劑，該混合吸收劑分離回收CO2效率高，尾氣中CO2濃度低達(dá)99%。采用MDEA吸收劑的吸收法，吸收劑的發(fā)泡傾向和腐蝕性均低于同類型的伯胺和仲胺吸收劑，具有吸收能力強，溶劑損失少，腐蝕小等特點。因此，我們對于電廠煙氣中C

40、O2的分離回收選用化學(xué)吸收法進(jìn)行，采用的吸收劑為MDEA水溶液。采用MDEA吸收劑的吸收法，不僅可以分離回收電廠煙氣中的CO2，還可以有效脫除電廠煙氣中的H2S，電廠煙氣中的酸性氣體不僅含有H2S而且還有少量的SO2，是故，在進(jìn)行吸收操作之前，我們先進(jìn)行SO2的脫除工藝。在電廠煙氣脫硫工藝中，我們選擇的是干法脫硫技術(shù)，采取的脫硫劑為CuO/A12O3，脫硫工藝在常溫常壓下操作。該干法脫硫技術(shù)所用的脫硫劑價格較低，脫硫效果良好，工藝簡單，適于在含硫量較低的情況下使用。綜上，我們采用的電廠煙氣中CO2的分離回收工藝為，首先采用CuO/A12O3干法脫除電廠煙氣中的硫化物，然后進(jìn)行MDEA吸收劑的吸

41、收法分離回收電廠煙氣中CO2，吸收富液采用加熱解吸的方法解吸出富液中的CO2。3.1.2 CO2轉(zhuǎn)化利用技術(shù)CO2的轉(zhuǎn)化利用是解決全球變暖問題的有效途徑。工業(yè)上CO2的轉(zhuǎn)化利用技術(shù)種類很多，主要有合成有機化工產(chǎn)品如丙烯酸、高分子材料，生產(chǎn)無機化工產(chǎn)品如白炭黑、硼砂，以及在C1化學(xué)中的應(yīng)用。3.1.2.1合成有機化工產(chǎn)品一、合成丙烯酸丙烯酸是一種重要的化學(xué)用品，在工業(yè)上丙烯酸主要用來生產(chǎn)丙烯酸酯類，占丙烯酸總消費量的62左右，丙烯酸及其下游產(chǎn)品應(yīng)用于建筑、造紙、皮革、紡織、塑料加工、包裝材料、日用化工、水處理、采油、冶金等領(lǐng)域。此外，其在精細(xì)化工領(lǐng)域占有相當(dāng)重要的地位。通常以CO2、乙烯為原料，

42、采用光催化法合成丙烯酸。其方程式如下：CO2+C2H4CH2 =CHCOOH （3-1）該反應(yīng)為光催化反應(yīng)，采用的催化劑為Cu /ZnO2TiO2，目的產(chǎn)物選擇性為90%以上，反應(yīng)溫度為90120，壓力為0.11.0MPa。該反應(yīng)充分利用了CO2中的碳元素和氧元素，CO2利用率高達(dá)90%。目前，國內(nèi)許多科研院所、高校對以CO2為原料合成丙烯酸的工藝進(jìn)行了大量的研究。CO2和C2H4在固體催化劑Cu /ZnO2TiO2表面分別形成具有高反應(yīng)活性的臥式吸附態(tài)和非解離雙點吸附態(tài)，能夠高選擇性的促進(jìn)丙烯酸的光合成。近年來，在亞洲的引領(lǐng)下，全球的丙烯酸需求穩(wěn)增，最新的研究報告及其數(shù)據(jù)顯示，2006201

43、1年全球粗丙烯酸市場需求、將以年均3.7%的速度增長，冰丙烯酸市場增速更快、年均增速為4.1%。丙烯酸下游衍生物中，需求最為強勁的是丙烯酸酯類產(chǎn)品，這些產(chǎn)品主要用于黏合劑，和密封劑、塑料添加劑和表面涂料產(chǎn)品等領(lǐng)域；應(yīng)用于衛(wèi)生品領(lǐng)域的高吸水性樹脂市場，正在以年均34%的速度增長，帶動原料丙烯酸需求快速增長；特別是亞太(不包括日本)、東歐、拉美，和中東地區(qū)的超吸水性樹脂需求增速更快，年均增長速度為57%。二、合成有機碳酸酯有機碳酸酯是一類用途廣泛的化學(xué)品，目前合成碳酸酯的光氣法所用的原料為劇毒的光氣和鹵代烷烴，這種方法正處于淘汰階段。以CO2為原料的合成路線表現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢，具有誘人的工業(yè)前景，必

44、將產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)效益。以CO2為原料合成碳酸酯（DMC）可分為直接法和間接法。直接法：CO2和CH3OH直接反應(yīng)生成DMC。間接法：間接法合成DMC分兩步，先使CO2與環(huán)醚反應(yīng)，然后再與甲醇進(jìn)行酯交換反應(yīng)，并富產(chǎn)二醇。由于CO2和環(huán)醚的反應(yīng)比與醇反應(yīng)容易進(jìn)行，而且整個過程無毒物產(chǎn)生，因此，該技術(shù)得到快速發(fā)展，目前國外相關(guān)研究已進(jìn)入工業(yè)化生產(chǎn)階段。目前，國內(nèi)許多科研院所、高校對以CO2為原料合成碳酸酯進(jìn)行了大量的研究。華南理工大學(xué)的研究者以甲醇、鎂為催化劑，在180 、壓力為3.0 MPa條件下實現(xiàn)了由二氧化碳直接合成DMC，DMC的選擇性可高達(dá)到98%以上，二氧化碳的轉(zhuǎn)化率接近30%。華東理工

45、大學(xué)用二氧化碳與環(huán)氧乙烷合成碳酸乙烯酯，再與甲醇酯交換法生產(chǎn)DMC，該技術(shù)特點是利用了國內(nèi)價廉易得的工業(yè)廢氣二氧化碳和甲醇為原料生產(chǎn)DMC，以環(huán)氧乙烷作為載體聯(lián)產(chǎn)生成乙二醇。采用了催化反應(yīng)精餾新技術(shù)，提高轉(zhuǎn)化率至99%以上。三、合成高分子材料以CO2為原料合成高分子材料已成為目前高分子材料研究的熱點領(lǐng)域之一。以CO2作為共聚單體合成高分子材料，不僅價格低廉，而且在調(diào)整皮革化工原材料結(jié)構(gòu)、環(huán)境保護(hù)等方面有著重要的意義。早在1960年代研究者就開始了催化CO2與環(huán)氧丙烷共聚生成脂肪族聚碳酸酯共聚物的研究。1969年，井上祥平首次報道了二乙基鋅/水催化CO2與環(huán)氧丙烷共聚生成交替型脂肪族聚碳酸酯共聚

46、物，20世紀(jì)80年代后期，中科院、浙江大學(xué)、蘭州大學(xué)相繼開展了將CO2固定為可降解塑料的研究。1998年，中科院長春應(yīng)化所開展了CO2與環(huán)氧丙烷共聚的研究。他們使用稀土三元催化劑催化CO2與環(huán)氧丙烷共聚。隨后，采用該技術(shù)在內(nèi)蒙古蒙西高新技術(shù)集團(tuán)公司建立了3000 t/a的二氧化碳基全降解塑料顆粒生產(chǎn)線，并于2004年2月通過了中科院高技術(shù)研究與發(fā)展局組織的驗收。這一成果標(biāo)志著我國CO2共聚物研究水平和生產(chǎn)能力已躋身于世界前列。2004年6月，吉林油田集團(tuán)公司采用長春應(yīng)化所和蒙西公司的專利技術(shù)，建立了5104 t/a的生產(chǎn)線。目前，可以批量生產(chǎn)的CO2塑料母粒主要有CO2/環(huán)氧丙烷共聚物、CO2

47、/環(huán)氧丙烷/環(huán)氧乙烷三元共聚物、CO2/環(huán)氧丙烷/環(huán)氧己烷三元共聚物三個品種。實驗結(jié)果表明，CO2塑料母粒在堆肥條件下560天內(nèi)即可完全降解。隨著CO2塑料母粒生產(chǎn)技術(shù)的逐漸成熟和生產(chǎn)能力的不斷擴大，其生產(chǎn)成本將逐漸降低至普通塑料的水平。廣泛采用可降解的CO2塑料母粒制品替代普通塑料，有望告別“白色污染”。總之，CO2基聚合物的開發(fā)和生產(chǎn)，既可變廢為寶、有效利用資源，其產(chǎn)品又可替代傳統(tǒng)塑料，消除環(huán)境污染，具有雙重環(huán)保的作用。研發(fā)和大力推廣CO2基聚合物符合經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的迫切要求。3.1.2.2生產(chǎn)無機化工產(chǎn)品以CO2為原料生產(chǎn)的無機化工產(chǎn)品主要有輕質(zhì)MgCO3、Na2CO3、CaCO3、 K

48、2CO3、BaCO3、Li2CO3、MgO、鉛白PbCO3Pb(OH)2、白炭黑（SiO2nH2O）、硼砂等。這些多為基本化工原料，廣泛用于冶金、化工、建材、輕工、電子、醫(yī)藥、機械等行業(yè)。一、碳酸鉀和碳酸氫鉀碳酸鉀主要是用于制造鉀玻璃、鉀肥皂和其他無機化學(xué)品，以及用于脫除工業(yè)氣體中的硫化氫和二氧化碳，也用于電焊條、油墨制造、印染工業(yè)等方面。因此，以CO2為原料生產(chǎn)碳酸鉀和碳酸氫鉀，在無機化工領(lǐng)域及其它方面仍具有相當(dāng)重要的地位。通常是以CO2、KCl為原料，采用離子交換法生產(chǎn)碳酸鉀（可聯(lián)產(chǎn)碳酸氫鉀）。此方法具有流程短、能耗低、質(zhì)量好的特點，可充分利用合成氨廠生產(chǎn)中的氨和CO2，適合于合成氨廠聯(lián)產(chǎn)

49、。利用CO2生產(chǎn)碳酸鉀和碳酸氫鉀，既減少了大氣中CO2的含量，又制備了碳酸鉀，以滿足市場對碳酸鉀的需求。二、微細(xì)白炭黑白炭黑是一種用途廣泛，附加值高的精細(xì)化工產(chǎn)品，可用作橡膠補強劑、涂料和不飽和樹脂增稠劑、涂料消光劑、塑料填充劑、潤滑劑和絕緣材料等。CO2精制氣和硅酸鈉是碳化法生產(chǎn)白炭黑的主要原料。近十幾年來，隨著白炭黑需求的增加和生產(chǎn)工藝的日益成熟，我國白炭黑的產(chǎn)量突飛猛進(jìn)。三、硼砂硼砂的制備可用碳堿法，即將預(yù)處理的硼鎂礦粉與碳酸鈉溶液混合加熱，然后通入CO2，升壓后制得硼砂。硼砂是制取含硼化合物的基本原料，另外，硼砂具有殺菌作用，硼砂在冶金、化工、機械、紡織和醫(yī)用等行業(yè)也有著重要而廣泛的用

50、途。四、輕質(zhì)氧化鎂白云石經(jīng)煅燒、硝化處理后，再經(jīng)CO2碳化、熱解等一系列后處理即得輕質(zhì)氧化鎂。輕質(zhì)氧化鎂是一種重要的原料，主要用于制備陶瓷、搪瓷、耐火坩鍋和耐火磚等，也用作磨光劑、粘合劑和紙張的填料，氯丁橡膠和氟橡膠的促進(jìn)劑和活化劑、制造催化劑、鎂鹽、燃料、酚醛塑料等的原料。五、碳酸鈣碳酸鈣可由CO2與石灰乳懸濁液反應(yīng)制得，采用不同的工藝可制備不同的碳酸鈣產(chǎn)品，如結(jié)晶碳酸鈣、沉淀碳酸鈣（輕質(zhì)碳酸鈣）、納米級碳酸鈣等。碳酸鈣是主要的無機粉體填料之一，目前，碳酸鈣廣泛用于塑料、橡膠、造紙、油墨、涂料、建材、日用化工、醫(yī)藥、食品、飼料等行業(yè)。六、碳酸鋇利用CO2生產(chǎn)碳酸鋇的方法是，重晶石（天然硫酸鋇

51、）與煤粉進(jìn)行還原焙燒后，經(jīng)CO2碳化后制取碳酸鋇。碳酸鋇廣泛用于光學(xué)玻璃制造，煙火、化妝品、瓷磚、陶器、鋼鐵、電子工業(yè)。另外，用CO2制造純堿、尿素已是成熟工藝，廣泛用于工業(yè)生產(chǎn)。3.1.2.3在C1化工中應(yīng)用一、CO2制一氧化碳將CO2轉(zhuǎn)化為CO，繼而用來生產(chǎn)碳一化學(xué)品，既節(jié)省能源，又解決環(huán)境問題。焦炭部分氧化還原制CO是以焦炭作原料，CO2和O2為氣化劑，經(jīng)部分氧化還原法連續(xù)氣化制備粗CO氣，凈化精制，制得高純CO氣的新技術(shù)。采用焦炭部分氧化還原法不但可制取高濃度CO，還可同時實現(xiàn)CO2向CO的轉(zhuǎn)化。由上海化工設(shè)計院為主開發(fā)的以焦炭為原料，二氧化碳和氧為氣化劑的部分氧化還原法連續(xù)氣化制備粗

52、CO氣、采用組合裝置對粗CO氣進(jìn)行凈化精制，生產(chǎn)高純CO氣的新工藝技術(shù)，在世界上我國首先實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)，為工業(yè)化生產(chǎn)高純CO開辟了新的原料路線和生產(chǎn)路線。隨著羰基合成工業(yè)的發(fā)展和高純CO需求領(lǐng)域的不斷擴大以及能源和環(huán)保方面對CO2綜合利用的需求，二氧化碳制一氧化碳的技術(shù)成果將會得到越來越廣泛的應(yīng)用。二、CO2制甲醇目前，工業(yè)生產(chǎn)甲醇的方法是以合成氣為原料進(jìn)行催化合成，即采用CO加氫的方法來合成甲醇。由于CO2合成甲醇反應(yīng)的熱效應(yīng)明顯低于CO合成甲醇反應(yīng)的熱效應(yīng)，因此，在反應(yīng)過程中催化劑床層溫度易于控制，也有助于防止生產(chǎn)過程中催化劑飛溫，并有助于延長催比劑的使用壽命。另外，由于CO2性質(zhì)穩(wěn)定、

53、易于存放、使用安全，與CO加氫的合成路線相比，CO2加氫具有反應(yīng)條件溫和、選擇性高及CO2的轉(zhuǎn)化與游離CO無關(guān)等優(yōu)點。CO2催化加氫制甲醇是有效利用CO2的重要途徑之一，國外對此都做了大量研究工作。Topsje公司實現(xiàn)了由CO2和H2直接合成甲醇的工業(yè)化生產(chǎn)。日本東京瓦斯公司開發(fā)了用CO2合成甲醇的技術(shù)，這種新工藝的關(guān)鍵是采用氧化鋁加銅和鋅制成的新型催化劑，反應(yīng)生產(chǎn)甲醇收率約為25%。德國Lurgi和Sudchemie公司開發(fā)出一種用CO2為原料制甲醇的新工藝、新反應(yīng)器和新催化劑體系。與傳統(tǒng)工藝相比，合成環(huán)路系統(tǒng)內(nèi)的設(shè)備尺寸較小，循環(huán)氣速率與投資費也較低。CO2加氫合成甲醇反應(yīng)技術(shù)關(guān)鍵之一是催化劑。目前，尚未開發(fā)出可用于該反應(yīng)的高效催化劑。催化劑研究雖取得了一定的進(jìn)展，但要實現(xiàn)工業(yè)化仍有很大的難度。現(xiàn)有多數(shù)催化劑是以CO加氫合成甲醇催化劑為基礎(chǔ)加以改進(jìn)制得。國內(nèi)外相關(guān)報導(dǎo)也多局限于實驗室研究，研究重點大多集中在反應(yīng)機理、催化劑活性組分篩選、載體選擇以及優(yōu)化催化劑制備方法和反應(yīng)條件等方面。三、CO2制二甲醚CO2經(jīng)過催化加氫制含氧化合物的研究，近年來為人們所關(guān)注，但由于該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，受熱力學(xué)平衡的限制，CO2轉(zhuǎn)化率難以達(dá)到較高值。為了使反應(yīng)打破熱力學(xué)平衡的