煤制丙二醇生产工艺的绿色化设计及碳排放分析

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527.34kt/a,而采用绿色合成工艺后,碳排放显著降低至382.14kt/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307.73kt/a,较绿色合成工艺减少了74.41kt/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114.49kt/a,较传统生产工艺减少了412.85kt/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。最后,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。

王帅(1987—),男,山东德州人,高级工程师,多能互补。E-mail:wangshuai1@chinacoal.com

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王帅,朱磊,吴乐,等.煤制丙二醇生产工艺的绿色化设计及碳排放分析[J].洁净煤技术,2025,31(3):94−102.

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