工业排放气高效资源化及能源化利用

西南化工研究设计院 工业排放气综合利用国家重点实验室 1 前言 各种工业排放气数量巨大，种类繁多。这些排放气部分已得到回收利用，但更多的仍然没有得到利用。在已经得到利用的部分，也有很大部分利用效益低下。对这些排放气进行更为合理有效的利用，对各种工业生产过程的节能、减排和增效具有重要意义。 要做好对工业排放气的合理利用，一方面有赖于各种高效回收与综合利用技术的开发应用，另一方面必须结合不同企业的具体情况进行考虑，再有就是要做好各种排放气的资源化与能源化综合利用。 2 工业排放气高效综合利用途径 2.1 含甲烷排放气的高效利用 煤炭生产、垃圾填埋、有机废物（水）厌氧发酵处理等工业生产过程中排放大量富含甲烷的排放气。甲烷是天然气的主要成分，是优质的低碳清洁能源。目前中国大量的含甲烷工业排放气（煤层气、垃圾填埋气、沼气等）主要被用于发电。在中国这样一个富煤少气的国家用甲烷发电并不是一种很合理的利用方式。一方面中国正在规划建设一大批煤制天然气（甲烷）项目，另一方面大量的富含甲烷的排放气却又被用于发电。从整体的能源使用效率和效益而言，以煤直接发电，而富含甲烷的排放气提纯回收甲烷用作燃气应该是更好的选择。 随着人民生活水平的提高和工业生产的快速发展，中国对天然气的需求越来越大，供需缺口也越来越大。从各种工业排放气中回收甲烷，可以在一定程度上弥补天然气供应不足的问题。 中国目前天然气管网仍不发达，因此在大多数地方回收的甲烷要进入天然气管网仍比较困难。在此状况下将其加工成CNG或LNG往外输送是一种较好的选择。随着中国CNG、LNG汽车（包括双燃料汽车）的快速增长，车用CNG、LNG的需求也在快速增长。针对新能源汽车，特别是双燃料汽车与普通单燃料汽车比较价格偏高的问题，国家正在酝酿进一步出台相关政策，推动新能源汽车的发展。在政策的推动下，可以预计未来CNG、LNG车用燃料的需求将会以更快的速度增长。 不少石化炼油、化工、冶金、药物合成等领域的企业需要使用大量的氢气，其中很多企业缺乏廉价的制氢原料，不得不采用电解水或甲醇分解等昂贵的方式制氢。甲烷是一种比较理想的制氢原料，可以利用从排放气中回收的甲烷为就近的用氢企业制氢。从长远一些来看，氢气用于氢燃料电池汽车潜力也十分巨大。 鉴于许多煤层气、垃圾填埋气、大型沼气等燃气由于管网缺乏，外输比较困难，一些高耗能的产品，可以在这些燃气的产地就近建厂，开展互利合作。一方面利用了这些燃气，另一方面也降低了这些高能耗产品的生产成本。 2.2 含氢排放气的高效利用 焦炉气、合成氨尾气、甲醇尾气、炼厂气、甲醛尾气等许多工业排放气富含氢气，氯碱和氯酸盐生产也副产大量高纯度氢气。中国每年产生的各种工业排放气中含氢气达近千亿立方米（800万～900万吨），基本上与中国各种工业生产所消耗的氢气量相当。有效合理地利用这部分氢气，对节能减排和企业降本增效意义重大。 氢气的用途非常广泛，其中用量最大的是合成氨工业，其次为甲醇生产工业和石油炼制工业。此外，化工、化学制药、冶金、航天等领域也大量使用氢气。氢燃料电池则是未来潜力巨大氢气新用途。 目前仍有很多含氢排放气的利用只是作为普通燃料回收其热量，有的甚至仍然是直接燃烧放空，而另一方面许多用氢单位由于缺乏氢源，又在采用电解水或甲醇分解等昂贵方法制氢。氢气热值比较低，作为燃料利用价值不高，单位体积氢气的热值不到天然气的三分之一，且作为燃气其利用成本比天然气高。氢气用于生产化工产品等非燃料用途，其价值通常数倍于其用作燃料的价值。 对工业排放气中的氢加以回收和高效利用，已被广泛应用并取得了良好的节能减排效果和很好的经济效益。合成氨尾气回收氢增产氨或生产双氧水等化工产品已被普遍采用。焦炉气已被大量用于生产甲醇、合成氨等用途，尤其是焦炉气生产甲醇目前发展十分迅速。甲醇尾气也已越来越多地回收用于增产甲醇、制氨等用途。炼油原料的重质化和对油品质量要求的提高，促进了炼厂对氢气需求的快速增长，从炼厂气中回收氢已被炼厂广泛采用。 由于氢气是一种远距离输送比较困难的产品，对氢气回收和合理有效利用必须要结合企业本身的具体情况和周边企业的需求。当企业自身或周边企业无法对所产氢气进行有效利用时，可通过内引外联或股份合作的方法引进一些耗氢产品到当地落户，这方面已不乏一些成功的例子。 表1 部分产品氢气消耗指标 单位：吨产品

产品名称	氢气耗量 /m3	其他主要消耗	备注
合成氨	～2000	N2 ～1400 m3
甲醇	～1700	（CO+CO2）～750m3
过氧化氢（27.5%）	205～240	2-乙基蒽醌0.7kg，触媒0.15kg
苯胺	660～760	硝基苯1350kg
环己胺	620～800	苯胺1104kg
己二胺（己二腈加氢法）	990（98%）	己二腈1t
己二胺（己二酸为原料）	860（90%）	90%己二酸1.4t，80%氨0.3t
环己烷	1000	苯0.94t
环己酮（环己烷法）	880（98%）	纯苯960kg	主流生产方法
环己酮（苯酚加氢法）	1110	苯酚
环己醇（苯酚加氢法）		苯酚
三氯氢硅	485	工业硅粉0.29t，液氯1.2t	用于生产多晶硅等
多晶硅	810～1475	三氯氢硅4.862t	采用还原法处理SiCl4
γ-丁内酯	1094	顺酐
四氢呋喃（顺酐法）		顺酐
四氢呋喃（糠醛法）	750（99.8%）	糠醛（>99%）1.72t
1,4-丁二醇（Reppe法）	616	乙炔0.36t、甲醛（100%）0.8t
1,4-丁二醇(丁内酯加氢法)	500	γ-丁内酯
1,4-丁二醇（从顺酐出发）		顺酐1.15t	联产γ-丁内酯、THF
1,4-丁二醇（从正丁烷出发）	191kg	正丁烷1816kg	联产γ-丁内酯、THF
丁二酸酐		顺酐
1,3-丁二醇	330（99%）	乙醛（99.5%）1.35t，
异丁醇	407	异丁醛1066kg
异丁胺	71.23	异丁醇1.19t，液氨0.13t
叔戊醇	650（99.5%）	丙酮1040kg，电石1500kg
糠醇	300	糠醛1120kg
四氢糠醇	600	糠醛1720kg
甲基呋喃	630	糠醛（96%）1400kg
3-乙酰丙醇	660（>90%）	2-甲基呋喃（>90%）1.2t	制氯喹磷酸盐、VB1
甲基四氢呋喃	845	甲基呋喃（95%）1410kg
防老剂4010NA	240	RT培司830kg
间苯二胺/对苯二胺（联产）	～800	混二硝基苯（总收率96%）	苯硝化制混二硝基苯
邻苯二胺		邻硝基苯胺（收率≥97%
间苯二胺		间二硝基苯（收率≥96%）	浙江龙盛有2万吨装置
对苯二胺		对硝基苯胺
甲苯胺		硝基甲苯
二苯胺
邻氯苯胺		邻硝基氯苯（收率93%）
3,3＇-二氯联苯胺		邻硝基氯苯
对乙酰氨基苯酚(扑热息痛)	740	对硝基苯酚1230kg，酰化剂
对氨基苯甲酸乙酯	420	对硝基苯甲酸乙酯1.2t
异丙胺（异丙醇法）	40	异丙醇1.1t，液氨0.35t
二异丙胺	1023（99%）	丙酮1389kg，液氨376kg
三乙胺	150（99%）	95%乙醇2300kg，99%液氨500kg
十八胺	211	硬脂酸1165kg，液氨151kg	有机合成中间体
环丁砜	60kg（98.5%）	1,3-丁二烯0.58t，二氧化硫0.64t	优良溶剂
1-萘酚（四氢化萘法）	600	萘1.39t	国外主要生产路线
山梨醇	80（99.5%）	葡萄糖509kg	Vc、牙膏等的原料
甘露醇		蔗糖或葡萄糖
木糖醇			中国年产量约4万吨
异麦芽酮糖醇
生物基1,2-丙二醇	>21kg	甘油（生物柴油副产）	国外已工业化
生物基化工醇（乙二醇/丙二醇/甘油）		淀粉（经山梨醇氢解）	国内已工业化
乙二醇（草酸酯法）	1600	草酸二甲（乙）酯
1,6-己二醇		己二酸二甲（乙）酯
1,5-戊二醇（二氢吡喃法）	240	四氢糠醇5.4t
1,5-戊二醇（戊二酸法）		戊二酸（酯）
新戊二醇	300～336	甲醛(100%)0.33～0.34t，异丁醛(99.5%)0.75～0.764
2,5-二甲基己二醇-2,5	550	丙酮0.76t，甲基丁炔醇0.87t，KOH
甲基异丁基甲酮	549（98%）	异亚丙基丙酮1221kg
粗苯加氢精制	50	粗苯1t
邻二甲苯(裂解汽油制苯法)	62.8kg(99.5%)	甲苯2405kg，裂解汽油2102kg
煤焦油加氢制汽油	2000	煤焦油
煤制油（直接法）	160kg	煤炭
氯化氢（31%）	9.3kg	氯气302kg
硼氢化钠	1.77t	硼酸1.6t，金属钠2.8t，……

2.3 含一氧化碳排放气的高效利用 转炉气、高炉气、电石炉气、黄磷尾气、碳化硅尾气、合成氨铜洗再生气、合成氨液氮洗驰放气等许多工业排放气富含一氧化碳，中国每年随这些排放气排出的一氧化碳量达约2000亿立方米，目前主要被当作燃料使用，也有相当部分直接燃烧放空，没有得到合理的有效利用。另一方面，在化工、冶金等领域又大量通过煤碳、焦炭和天然气等生产所需的一氧化碳。 　 目前，工业化生产高纯度CO采用的方法大致有以下几类： （1）用水蒸气或水和O2 转化焦、煤、天然气、石油等，在制得CO的同时还得到大量H2。在CO 的提纯过程中，除了要有能将CO与H2分离的装置以外，还必须有类似氨、甲醇等能平衡H2的联产装置，有的还要配备空分装置，这一类生产方法需要较大的综合投资。 （2）用O2或者O2和CO2气化焦炭，这类生产方法得到的炉气，除CO和CO2以外，其他杂质较少，只需净化就可获得高纯度CO，需要的投资相对要少，但生产过程要用到O2，为此也需要配备空分装置。原化工部二院技术消耗指标为（1m3 CO计）：焦炭0.49kg，O2 0.277 m3，CO2 0.357 m3。 （3）通过单一的CO2和焦炭来制备一氧化碳。上海吴泾化工有限公司采用此方法，生产的一氧化碳纯度可达97%，生产1m3纯一氧化碳，消耗冶金焦0.85kg，副产蒸汽2kg。 由于原料价格上涨，一氧化碳生产成本目前已高达1.5元/ m3～2元/ m3，而从一些富含一氧化碳的工业排放气回收一氧化碳成本只有0.6元/ m3左右。因此，对于消耗一氧化碳量大的一些产品，利用回收一氧化碳进行生产可以显著降低成本。 一氧化碳作为碳一化工的基本原料，可以用来合成众多的化工产品（参见表2）：可以与氢气混合用于生产甲醇和氢甲酰化产品；经变换可以制氢；可用于羰基合成醋酸、醋酐、DMF、甲酸甲酯（甲酸）、叔碳酸、苯乙酸、丙烯酸等；可偶联合成草酸酯，后者可进一步氢化为乙二醇；可与碱反应合成甲酸盐；可用于生产光气，进一步合成聚碳酸酯、TDI、MDI、氨基甲酸酯类农药等众多重要产品；可替代光气，直接以一氧化碳为原料合成许多原来以光气为原料合成的产品。 如果在有富含一氧化碳的排放气资源的附近，有以焦炉气或天然气为原料生产甲醇的装置或其他大量的过剩氢源，将回收的一氧化碳用于甲醇合成，可优化甲醇合成过程和增产甲醇，实现一氧化碳的高效利用。目前已有个别企业采用此方法利用一氧化碳。 黄磷尾气、电石炉气等副产的一氧化碳也已被用于生产甲酸钠或甲酸等产品，降低了这些产品的生产成本，获得了较好的效益，但这些产品消耗的一氧化碳仅占中国如此大量的一氧化碳排放气很小的一部分，仍应开发更多更好的产品。 一氧化碳偶联合成草酸酯是一条潜力较大的一氧化碳利用途径。草酸酯可以氢化生产乙二醇。乙二醇目前主要以石油乙烯为原料生产，中国2008年消费量达712万吨，而产量仅有195万吨，对外依存度高达72.7%。一氧化碳合成的草酸酯不一定就地转化为乙二醇，可以将其运输到有大量廉价副产氢气的地方进行转化，进一步降低乙二醇生产成本。直接以煤炭等为原料生产乙二醇，成本较高，只有石油价格较高时才有可能赢利。因此，应重点鼓励利用工业排放气生产乙二醇等大宗化学品。 当石油紧缺时，利用电石炉气回收的一氧化碳和电石乙炔生产丙烯酸也是有前景的路线。乙炔羰化合成丙烯酸国外有工业生产的历史，在中国该项技术已由中科院成都有机化学研究所完成了中试。 表2 部分化消耗一氧化碳的工产品及消耗指标 单位：吨产品

产品名称	一氧化碳耗量 /m3	其他主要消耗	备注
氢气	11800	副产二氧化碳22t
甲醇	740	氢气1500m3
醋酐	0.34t	甲醇0.353 t，醋酸0.604t，蒸汽4.2 t，水147 t，电167kWh，仪表空气300m3。
醋酸	0.544t	甲醇0.560t，蒸汽2.2t，冷却水156m3
DMF	360	二甲胺
乙二醇	800	氢气1600m3	草酸酯路线
DMC	448（95%）	甲醇0.8t，氧气248 m3，催化剂2kg/t。
苯酚		苯	日本Daicel新工艺
碳酸二苯酯		苯酚	开发中的工艺
芳醛	0.27～0.3t(对甲苯)	甲苯/乙苯/异丙苯/邻二甲苯/……	开发中的技术
己内酰胺		丁二烯	DSM/DuPont开发中
苯乙酸	0.3t（>90%）	氯苄（96%）1.2t，液碱（30%）2.2t，氯化钴（98%）5kg
丙二酸二甲酯		氯乙酸甲酯、甲醇
丙二酸二乙酯		氯乙酸乙酯、乙醇
丙酸		乙醇	开发中的技术
甲酸钠	400（90%）	烧碱（100%）0.62t。
甲酸	0.6～0.66t（97%）	甲醇0.04t
甲酸甲酯	500～547	甲醇500～557kg
C5叔碳酸	0.39t	异丁烯0.73t	别名：新戊酸
C10叔碳酸		三聚丙烯	别名：新癸酸
丙烯酸	0.517t	乙炔0.38t，四氢呋喃50kg	国外曾工业生产，国内完成扩试。
甲基丙烯酸甲酯			几种新路线需CO
光气	～700	氯气（>99%）925kg	合成PC、TDI、MDI、氨基甲酸酯农药等
氨基甲酸酯类			非光气羰基化路线
异丙隆等农药			非光气法
羰基金属化合物

2.4 含二氧化硫排放气的高效回收利用途径 中国二氧化硫排放量巨大，但另一方面我国硫磺供应又严重依赖进口。采取有效的方法回收利用各种废气中的二氧化硫，不仅可以降低二氧化硫减排成本，也可减少硫磺进口需求，还有较好的经济效益。 对二氧化硫的回收利用，应综合考虑环境、技术、辅助原料来源、产品市场、投入产出和效益等情况，针对不同的企业采用不同的回收和利用方法。 一般来说，对于排放量很大且排放气二氧化硫含量相对较高的企业，回收二氧化硫主要生产硫酸、硫磺等大宗产品，因为只有这些产品有足够的市场容量。如我国2008年利用冶炼烟气生产硫酸量已达1543万吨，占2008年全国硫酸总产量的28.7%。其中金川集团公司化工厂已形成年产200万吨硫酸生产规模，成为全国最大的硫酸生产基地。 烟气制酸一般要求烟气中的二氧化硫含量必须大于3.5%，低浓度烟气可以和高浓度烟气混合以满足生产要求。当二氧化硫浓度达不到传统制酸技术要求时，需要提浓或采取其他方法回收治理。 利用回收二氧化硫生产硫磺必须同时要有硫化氢，火电厂、冶炼厂等二氧化硫排放大户大多不具备这种条件，但在一些炼油石化企业和化工企业是有这种条件的，在这种企业中回收二氧化硫与硫化氢生产硫磺，一方面治理了二氧化硫，另一方面也优化了单纯以硫化氢为原料的硫磺生产过程。硫磺为固体，便于长距离运输，而硫酸为强腐蚀性液体且价格低，其市场地域性较强。 对于本身已有硫酸或硫磺生产装置的企业，回收二氧化硫生产硫酸或硫磺是有利的，因为不用增加制酸或制硫装置的投资。 对于具有廉价氨水资源的企业，采用氨吸收法治理二氧化硫排放同时硫酸铵产品，也是一条可行的路线，随着国内该技术的日渐成熟使用的企业也越来越多。但硫酸铵产品价值不高，许多地方销路也不太畅。 对于一些中小规模的二氧化硫排放源，则可结合具体情况，灵活采用各种方法，谋求综合效益的最大化。使用二氧化硫的领域或以其为原料生产的化工产品很多（表3～表5）。首先可以从各种含二氧化硫废气中提取回收纯二氧化硫产品，并可进一步加工成液体二氧化硫或其他化工产品。高纯度二氧化硫有很多用途，可以用于生产硫酸、硫磺这样的大宗硫化工产品，但是生产硫酸、硫磺并不是其最有效的利用途径，因为目前很多纯二氧化硫仍采用硫磺纯氧氧化的方法进行生产。目前我国纯二氧化硫的年消费量估计已达近百万吨，其中液体二氧化硫接近50万吨。纯二氧化硫用于生产保险粉、氯化亚砜、溴素、亚硫酸盐等化工产品，也用于食品加工、纸浆和造纸、制糖等行业。在使用二氧化硫的企业内或附近，如果有适当的二氧化硫排放源，以回收二氧化硫替代硫磺氧化生产二氧化硫或外购液体二氧化硫产品会产生更大的效益。一些企业已通过这种方式来降低生产成本。例如，国内最大的氨基磺酸生产企业（4万吨/年），最近已建设了利用废气中的二氧化硫生产亚硫酸氢钠的装置，以替代外购生产所需的亚硫酸氢钠。 很多冶金企业本身副产二氧化硫含量相对较高的烟气，同时也需要大量的液体二氧化硫，然而其所需的液体二氧化硫却外购或以硫磺为原料生产。如金川集团每年需大量液体二氧化硫，原来通过外购的方法满足需要，2008年建设了2万吨/年的以自产硫磺为原料的液体二氧化硫生产装置，年节省运输费用500多万元。 我国有不少企业（如硫酸生产企业）通过氨酸法或柠檬酸钠法回收尾气中的二氧化硫生产液体二氧化硫或其他二氧化硫衍生产品。但是氨酸法或柠檬酸钠法存在化学品消耗量大、能耗高、腐蚀性强等问题。一些新的技术已被开发或正在被开发，先进技术的开发应用有助于解决一些现存的问题和提高回收二氧化硫的效益。 二氧化硫气相法生产氯化亚砜最早由美国于1947年开发成功，然后，英国、德国、前苏联等也先后开发成功。它是以液氯、硫磺和二氧化硫为原料，将计量的液氯、硫磺和二氧化硫经预热进入装有催化剂的固定床合成反应器中，在180～200℃条件下反应生成氯化亚砜，再经精馏提纯得氯化亚砜产品，二氧化硫气相法所得产品质量好，纯度高，可实现全循环操作，末反应完全的二氧化硫经分离后可循环使用。该法已逐步成为国内主流的氯化亚砜生产方法。 我国540多间糖厂，有不少糖厂均采用亚硫酸法加工食用糖，这种加工方法需要大量的二氧化硫用于漂白、去除杂质和pH 控制。虽然碳酸法和磷酸法加工食用糖可以不加入二氧化硫漂白去除杂质，但国内鲜有企业采用，因为以碳酸法生产食用糖，光是原料成本每吨就要贵100元～300元，且更改设备需投入数千万元，因此二氧化硫法加工食用糖仍将是主流的方法。 在淀粉生产和其他食品加工过程中也广泛使用二氧化硫或其衍生产品，用于漂白处理等用途。 在纸浆和造纸工业领域，二氧化硫被用于：配制制浆过程的亚硫酸盐蒸煮液；纸浆漂白时，用于还原二氧化氯生成过程产生的氯酸钠；在漂白过氧化工序后、亚硫酸氢盐处理前，消除过氧化氢；吹扫氯气，尤用于硫酸盐制浆厂氯气漂白工序后；循环纸浆的处理。 表3 2006年中国高纯度二氧化硫消费状况（不完全统计）*

项目	化学品			食品和农业(主要是玉米加工)	纸桨和 造纸	其它
	保险粉	溴素	其它
消耗量/kt	200	50	50	60	50	30
比例，%	45.4	11.4	11.4	13.6	11.4	6.8

*资料来源《硫酸工业》，2007,（3）：13-19. 表4 部分消耗二氧化硫的化工产品

产品名称	二氧化硫耗量/m3	其他主要消耗	备注
硫酸（98%）	0.66t		中国年产7000万吨
硫磺	0.68t	硫化氢0.72t	中国年需1000多万吨
保险粉	1.05t	甲酸钠1.1t，NaOH0.29t，甲醇0.65t	中国年产约40万吨
甲醛次硫酸氢钠	0.4t	甲醛，锌粉	别名：雕白块
氯化亚砜	0.44t	液氯，硫磺0.22t	中国年产数万吨
环丁砜	0.64t	1,3-丁二烯0.58t，氢气60kg	溶剂及印染助剂
己内酰胺（环己烷法）	1.5t	苯1.44t，NH31.48t，H21400m3…
己内酰胺（苯酚法）	1.72t	苯酚1.22t，液氨1.37t，……
糖精			中国5家企业年产约2万吨
溴素	0.5t	苦卤、硫酸、氯气
碘（空气吹出法）	0.87t	含碘制盐母液、液氯、盐酸
硫酰氟	2.22t	氟化氢2.22t，液氯2.02t	杀虫剂及熏蒸剂
亚硫酰氯	用硫磺产	硫磺0.3t，液氯0.66t	医药、农药及染料原料
氯磺酸	用硫磺产	硫磺0.33t，液氯0.5t，氢气14kg	磺胺、糖精、染料等用
亚硫酸钠	用硫磺产	硫磺0.30t，纯碱0.8t，烧碱0.11t
亚硫酸氢钠（30%）	用硫磺产	硫磺0.12t，纯碱0.20t
焦亚硫酸钠	用硫磺产	硫磺0.385t，纯碱0.580t
硫代硫酸钠（大苏打）		硫磺，纯碱	经亚硫酸钠与硫磺反应合成
牛磺酸		乙醇胺、硫酸	年产数万吨，用亚硫酸氢钠
氨基磺酸		尿素	以SO3为原料(SO3可由SO2产)
γ酸	0.33t	G盐1.52t，硫酸1.85t，……	染料中间体
二氧化氯		氯酸钠	Mathieson法，R7法
吡唑磺酰氯			农药原料
酚类		酚钠	用作酸化剂。联产亚硫酸钠
液体三氧化硫		氧气	CN1134396
磺化产品			CN1488608
硫酸化产品			CN1488608

表5 二氧化硫化工以外的其他应用领域

领 域	具体应用场合
农业—工业方面	在玉米湿法碾碎过程作为浸泡液，去除玉米皮。近年来，由于玉米用途的扩展，例如用于制作糖浆、淀粉，特别是制作高果糖玉米糖浆；发酵生产乙醇，掺入无铅汽油，促进了二氧化硫在这方面的应用。 制糖厂用于漂白、去除杂质和pH 控制。 啤酒厂和葡萄酒厂的保鲜剂和消毒剂。 干果的制备。
纸浆和造纸方面	配制制浆过程的亚硫酸盐蒸煮液。 纸浆漂白时，用于还原二氧化氯生成过程产生的氯酸钠。 在漂白过氧化工序后、亚硫酸氢盐处理前，消除过氧化氢。 吹扫氯气，尤用于硫酸盐制浆厂氯气漂白工序后。 循环纸浆的处理。
环境保护方面	城市或工业污水脱氯。 氧化成SO3后，喷入燃低硫煤电厂烟气，增强电除尘效果。 还原氰化物废弃物，进行黄金的堆摊漂白。
石油加工和金属提炼方面	用作溶剂，从烃混合物中分离芳香化合物。 从矿物油中脱除含硫杂质。 镁和其它矿物的冶炼加工，从废物中回收Co、Se、Te 等元素。

2.5 二氧化碳的高效利用途径 中国已成为世界上最大的二氧化碳排放国，而二氧化碳又是头号温室气体，因此减排压力巨大，但中国是一个发展中国家，尚无能力象发达国家那样开展大规模的经济付出巨大的碳捕集和封存行动。但这不表明我们可以不作为，而是应当根据“共同但有区别责任原则”负起相应的减排义务。气候变化问题已引起中国政府的高度重视，中国政府提出，应对气候变化的决心不动摇，行动不松懈。2008年中国出台的4万亿元人民币经济刺激计划中，有5800亿用于与应对气候变化相关的项目，其比例占到了整个计划的15%左右。 在碳减排上，我们要尽量寻找一些具有经济效益的二氧化碳利用方式，对二氧化碳进行有效的回收利用，以较小的成本实现二氧化碳减排。 二氧化碳化工利用是其有效利用途径之一，以二氧化碳为原料可以生产很多化工产品。除了生产化工产品，还有许多其他的二氧化碳利用方式（表6）。 表6 二氧化碳的利用领域

应用领域	注释
化工生产	尿素、碳酸氢铵、碳酸钠（纯碱）、碳酸氢钠、碳酸钾、轻质碳酸钙、硼砂、碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、水杨酸、一氧化碳、甲醇、二甲醚、二氧化碳聚合物（脂肪族聚碳酸酯多元醇）；反应溶剂
石油开采	高压注气采油，增加产量16%～38%。
煤层气开采	二氧化碳可用于提高煤层气采收率（ECBM）。
机械保护焊接	大型船体、压力容器、化工设备、起重机械、精密车床的保护焊接等。
金属铸造加工	冷冻铸模、非金属铸造成型。
农业施肥	塑料大棚注二氧化碳气，加速光合作用，增加产量。
啤酒饮料灌装	碳酸类饮料的注气灌装。
消防灭火	二氧化碳灭火器。
医药卫生	生物体活组织、体液的冷冻贮藏。
生物提取	各种生物质的超临界萃取。
烟草生产	各种烟丝的膨化加工等等
二氧化碳清洗	衣物干洗（液体二氧化碳）、机器设备清洗（干冰清洗机）等。
超临界流体喷漆
超临界流体发泡
干冰制冷
农产品气调储存和保鲜
二氧化碳作为空调制冷剂

在以天然气或焦炉气为原料的甲醇生产中，原料气氢过量而碳不足，补加二氧化碳可以优化原料气组成，同时减少原料气消耗，因此是一种较好的二氧化碳有效利用方式。但是合成气中二氧化碳含量高了对合成反应也有不利影响，需要对合成催化剂进行适当改进以更好地适应富含二氧化碳的合成气。目前西南化工研究设计院已开发出了适应于富含二氧化碳合成气生产甲醇的高性能催化剂。 二氧化碳用于生产羰基合成等用的一氧化碳气和OXO合成气（CO/H2）也是有效利用方式，有多种工业化应用的具体途径。 在油田附件的二氧化碳气源，可选择用于石油开采。如吉林长岭富含二氧化碳天然气净化脱出的二氧化碳已规划用于石油开采。煤田附近的二氧化碳气源可考虑用于提高煤层气采收率。 随着沼气工程的快速发展，应大力推广将沼气中脱出的二氧化碳用于农业施肥。二氧化碳气肥有很好的增产效果。 推广将二氧化碳用于清洗、喷漆、发泡等用途，可以减少有机溶剂的使用，有益于环境保护。 2.6 合理利用钢铁企业工业排放气 2005年全国工业按行业统计废气排放量为268052亿标立方米，其中钢铁工业(包括黑色冶炼压延、黑色矿山，下同)为57134亿标立方米，占全国比重21.31%。因此钢铁工业排放气的治理和有效利用意义重大。 　　钢铁企业生产所用煤炭的热值有34％会转换为副产煤气（高炉、转炉、焦炉煤气）。这是充分体现钢铁企业有能源转换功能的地方。副产煤气要得到充分、合理、科学的利用，这是充分反映出企业能源利用效率水平的主要方面。 因高炉煤气的热值低，应当积极推广蓄热式燃烧技术，扩大高炉煤气使用范围，如用先进技术提纯回收其中的一氧化碳用于化工生产等用途，企业内充分利用后剩余的，再去用于发电。 焦炉煤气中含55％～60％的氢，烧掉了太可惜，应进行回收，或去制造甲醇、二甲醚，或用作直接还原气体，其经济价值会得到较大提升。焦炉煤气用于生产甲醇、二甲醚，原料气氢过量较多，可用转炉气等进行补碳，也可从烟气中回收二氧化碳进行补碳。 转炉回收100m3/t煤气，35kg/t蒸汽，就可以实现转炉冶炼工序能耗为负值。国内外转炉煤气先进回收值是在100m3/t左右。炼钢厂要在努力提高煤气回收水平上下功夫。目前，我国仍有一些小转炉对煤气没有进行回收利用，应当予以改进。转炉气一氧化碳含量较高，回收用于生产碳一化工产品等用途可以提升其价值。 钢铁企业副产煤气回收利用的原则是：要在企业内部使副产煤气得到最大限度的直接利用。取消企业内部一切烧煤烧油的炉窑，用副产煤气进行全量替代（包括生活设施）。对低热值的高炉煤气要采用蓄热式燃烧技术装备在炼铁、炼钢、轧钢工序中得到充分利用。焦炉煤气是很好的制氢原料和化工原料，作为燃料烧掉了太可惜，应尽量置换出来进行更高效的利用。钢铁企业内部在副产煤气用不完的条件下，才去用于发电，而且用低热值的高炉煤气发电才是经济的。高热值的煤气要高效地去利用。煤气→蒸汽→发电的能源利用效率仅在32％左右，而且发出来的电上网，还有很多限制。 高炉煤气和转炉煤气要大力提倡采用干法除尘技术。这不但可提高煤气的热值，而且又节水，对于高炉TRT发电可提高30％的能力。 钢铁厂烧结烟气等脱硫正在快速推进，目前大部分采用抛弃法技术，但也有一些拟采用回收法技术（如攀钢），回收的二氧化硫一般计划用于生产硫酸，但硫酸价值不高，可以考虑一些更高效的用途，例如用于生产保险粉。生产保险粉的主要原料为甲酸钠和二氧化硫。甲酸钠可从转炉气或高炉气回收一氧化碳制备。 3 结语 能源问题和环境问题，是全球当前面临的两个主要问题。因此节能减排已成为国家发展战略。中国长期以来的粗放式发展模式，造成了许多工业生产过程能量利用效率与资源利用率普遍低下，不仅大量的能源和宝贵资源随工业排放气的排放而损失，还造成了严重的环境污染。因此，工业排放气的高效回收和资源化利用，是实现我国节能减排战略的重要途径，必须高度重视。 在应对气候变化和发展低碳经济方面，工业排放气综合利用大有可为！