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二氧化碳市場應用潛力有待深挖

發布日期:2015/4/28 10:50:23 瀏覽次數:1274 作者:

作為導致溫室效應的主要氣體,二氧化碳減排和合理利用已經成為世界性課題。我國是全球二氧化碳排放第二大國,目前排放的二氧化碳約38億噸,而2005年被有效利用的二氧化碳只有85萬噸。業內人士指出,應加大力度開發二氧化碳潛在的巨大市場,并注重二氧化碳捕集、提純與回注技術的研發,以實現應用領域的實質性拓展。

  在我國的二氧化碳消費結構中,碳酸型飲料占70%,碳酸二甲酯與降解塑料加工占10%,二氧化碳保護焊占6%,超市食品保鮮占5%,煙絲膨化及其他占5%,油井注壓采油占4%。

2005年全國碳酸型飲料產量近5000萬噸,按平均每噸碳酸飲料需添加二氧化碳15千克計算,每年需要二氧化碳75萬噸左右。但該行業目前正遭受果蔬飲料、純凈水、茶飲料、乳品飲料的沖擊,增長速度已放慢。預計未來五年,碳酸飲料行業雖然仍是二氧化碳主要消費領域,但所占比例將會明顯下降。

  用二氧化碳生產降解塑料和碳酸二甲酯技術,被譽為實現二氧化碳變廢為寶的“綠色化工科技”,這些技術目前已在我國獲得突破并實現了工業化生產。據預測,被譽為有機合成“新基石”的碳酸二甲酯今后每年的需求增長將超過20%,到2020年我國的碳酸二甲酯產能將達400萬噸。因此這一領域對二氧化碳的需求將會大幅增長,加上以二氧化碳為原料生產降解塑料技術的推廣應用,預計這一領域最終消耗的二氧化碳將占消費總量的20%以上。

  與手工電弧焊相比,二氧化碳氣體保護焊可提高工效12倍,節電50%,因而近幾年在汽車、造船、化工設備等大型制造業得到了廣泛應用。尤其是二氧化碳和氬氣混合氣體保護焊技術的開發與應用,不僅擴大了二氧化碳氣體保護焊的應用范圍,而且克服了二氧化碳氣體保護焊熱量分散、焊點大、焊接處易變形等不足,這必將推動該領域對二氧化碳需求的快速增長。預計需求量將由目前的3.5萬噸左右增至6萬~8萬噸。

  與傳統的機械冷藏相比,二氧化碳冷凍保鮮不僅不會使食品失水、風干、氣化,而且節能省電,尤其適用于大型食品保鮮和糧食的低溫干燥儲存。目前我國東南沿海一些大型超市或冷庫已開始采用二氧化碳制冷保鮮,北方的市場也已啟動。隨著電價的不斷上漲、大型超市的不斷增多,今后這一領域對二氧化碳的需求將會激增,預計該領域消耗比例將會提升至10%。

  作為煙絲膨化劑,二氧化碳不僅可替代即將被禁用的氟利昂,還可提高煙絲質量、節省煙絲5%左右。從近幾年一些煙草企業的經驗來看,每生產10萬箱香煙約需二氧化碳300噸左右,照此推斷,一旦所有煙廠都采用二氧化碳作膨化劑,則該行業每年所需二氧化碳可達10萬噸以上。

  二氧化碳最具開發價值的應用領域當屬二氧化碳驅,主要包括:將二氧化碳注入油藏提高原油采收率,將二氧化碳注入原生及附近氣田增加氣體采收率,以及將二氧化碳注入煤田增加甲烷采收率。

  在二氧化碳提高原油采收率技術目前已被證明在水驅基礎上,仍可將原油采收率提高12%以上,但受地質構造復雜和油田近距離高純度二氧化碳缺乏等諸多因素的制約,我國二氧化碳驅油技術的研發與應用起步較晚。近幾年,國內的一些油田在這方面都做了積極的探索和嘗試,今年4月,中原油田利用其自產的高純二氧化碳進行注壓采油,使采收率提高了15%,標志著我國在這一領域的研究與應用取得了實質性突破。

  根據《中國陸上已開發油田提高采收率第二次潛力評價及發展戰略研究》,在參與評價的101.36億噸常規稀油油田的儲量中,適合二氧化碳驅的原油儲量達12.3億噸,若成功實施二氧化碳驅可增加采儲量1.6億噸左右。而在我國現已探明的63.2億噸的低滲透油藏原油儲量中,有一半更適合二氧化碳驅。

  試驗表明,要想成功使用二氧化碳驅油,即便一眼中小型油井,每次注入的二氧化碳也需300噸以上。未來幾年,即便我國只有十分之一的油田采用二氧化碳驅,每年所需的二氧化碳也將超過3000萬噸。

  我國目前排放的二氧化碳多達38億噸,隨著新建火力發電廠、水泥廠和煤化工項目的增加,二氧化碳排放量仍將持續增加。而國內現已發現了28個天然氣/二氧化碳氣田,這些氣田中的二氧化碳含量在5%90%不等,已投入開發的中國南海天然氣田中的二氧化碳平均含量為30%40%,鶯歌海盆地的二氧化碳總地質儲量高達18億噸,這些都表明我國二氧化碳的應用與開發擁有豐富的“資源”??茖W技術發展無疑為我們提供了使二氧化碳變廢為寶的新技術和新方法,《京都議定書》的履約責任又迫使我們必須高度重視二氧化碳的減排和合理利用,并在政策、資金等方面給予大力扶持。

  但二氧化碳的應用領域所需的都是95%以上的高純二氧化碳,有些領域還要求是食品級高純二氧化碳。因此,要想使我國二氧化碳應用領域獲得實質性拓展,還必須注重二氧化碳捕集、提純與回注技術的研發,并在二氧化碳需求量較大的地區建設大型二氧化碳提純裝置,以滿足油田等對高純二氧的需求。


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