煤制丙二醇生产工艺的绿色化设计及碳排放分析
王帅1
朱磊1
吴乐2
康丽霞3
刘永忠3
1.中煤能源研究院有限责任公司,陕西 西安 7100542.西北大学 化工学院,陕西 西安 7101273.西安交通大学 化工学院,陕西 西安 710049
摘要：在"双碳"目标背景下,煤制 1,3-丙二醇(PDO)生产工艺的绿色化改造对推动煤化工行业低碳转型具有重要意义.构建了一种基于煤制PDO的绿色生产工艺,研究了采用可再生原料(如电解水制氢、CO2 变换制CO、CO2 加氢制甲醇)与传统煤制PDO生产工艺的差异,重点分析了绿色工艺、绿氢、绿电和绿色蒸汽等低碳技术对PDO生产过程碳排放的影响.通过对不同情景下碳排放的对比分析,结果表明,传统煤制PDO生产工艺的碳排放量为 527.34 kt/a,而采用绿色合成工艺后,碳排放显著降低至 382.14 kt/a,仅为传统工艺的 72.5%,表明绿色工艺本身具有良好的减排效果.当进一步引入绿电后,碳排放降至 307.73 kt/a,较绿色合成工艺减少了 74.41 kt/a,体现出绿电在碳减排方面的积极作用.最显著的碳减排效果发生在绿电与绿色蒸汽的结合情景下,此时碳排放降至 114.49 kt/a,较传统生产工艺减少了 412.85 kt/a,仅为传统工艺的 21.7%.此外,在各个生产装置中,3-羟基丙酸甲酯合成装置的碳排放占比最大,主要来源于蒸汽消耗,而在绿色工艺情景下,引入绿色蒸汽可大幅降低该装置的碳排放.PDO绿色工艺过程中的原料乙烯消耗是主要碳排放贡献因素,其贡献率超过 88.6%,因此,未来可在原料乙烯的绿色低碳方面进一步探索,以降低整个PDO生产的碳排放水平.
关键词：煤制丙二醇可再生能源可再生原料低碳工艺碳排放分析
分类号：TQ028.1(一般性问题)
资助基金：国家自然科学基金(U24B6016)国家自然科学基金(22238006)
论文发表日期：2025-03-31
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 95-103 )
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