二氧化碳减排与利用行业分析.docx

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1、二氧化碳减排与利用行业分析一、节能减排压力凸显，推动二氧化碳回收市场快速增长 3二、工业级二氧化碳应用范围广泛5.1、二氧化碳气体保护焊接具有极大发展空间 5.2、驱油领域为二氧化碳最具开发价值的应用领域之一 63、其他工业应用需求潜力巨大 8.三、食品级二氧化碳需求增长潜力十足9.1、饮料行业为食品级二氧化碳主要消费市场 9.2、 二氧化碳在烟草工业中具有十分良好的推广应用前景 1.03、 食品保鲜为食品级二氧化碳重要应用领域 1.1、节能减排压力凸显，推动二氧化碳回收市场快速增长二氧化碳作为生命活动的代谢产物和工业副产品存在于自然界中，主 要来源于火力发电、建材、钢铁、化工、汽车尾气及天然

2、二氧 化碳气田。 在1997年于日本京都通过的京都议定书中，明确指出要对六种温室 气体进行削减：二氧化碳（C02）、甲烷（CH4）、氧化亚 氮（N20）、 氢氟碳化物（HFCS）、全氟碳化物（PFCS及六氟化硫（SF6）。在六 种温室气体中，二氧化碳以55%的贡献率”高居榜首，限制排放、回收利 用是全球长期面临的问题。图表9温室气体对全球升温的贡献百分比氟氯碳化物甲烷氧化业氮国际能源机构（IEA）公布统计称，2011年全球二氧化碳排放量 比 2010年增长3.2%，达到316亿吨，创历史新高。其中中国二氧化碳排放 量大约占据全球总排放量的29%，中国人均二氧化碳排放量达7.2吨，减 排压力凸显

3、。限制温室气体排放已成为全球的共识，2009年11月25日，国务院总理温家宝主持召开国务院常务会议， 研究部署应对气候变化工作。会议决定，到2020年中国单位国内生产总值二氧 化碳排放比2005年下降40%-45%。全世界每年向大气排放的二氧化碳总 量超过300亿吨，而利用量仅为1亿吨。二氧化碳减排和利用被称为永 远做不完的产业”。中国石油和化学工业十二五”发展指南中，五次提到 了二氧化碳利用。可供工业回收的富二氧化碳气源有两大类：天然二氧化碳气源与工 业副产气源。天然二氧化碳气产于某些天然气田，目前国内仍有15%以上 的二氧化碳是因开采气井而产生，产量超过百万吨，主要分布在江苏、山 东、吉林

4、等地；副产气源主要来源于化肥厂尾气、炼厂尾气、发酵尾气等 工业生产过程。通过开采二氧化碳气井获得二氧化碳与当前正大力进行的二氧化碳封 存背道而驰，预计未来这一违反节能减排国策的现象将会逐步叫停，而从 各种工业过程的副产品气源中回收二氧化碳，即可综合利用碳资源，又可治理因工业废气排放带来的环境污染。按照京都议定书 的相关要求，2012年后，我国将承担二氧化碳减排任务。在十二五规划中， 节能环保被列为七大新兴产业之首，在此背景下，国家必将出台一系列措施鼓励或要求企业进行二氧化碳回收工作，这将推动 我国二氧化碳回收市场出现快速增长。二、工业级二氧化碳应用范围广泛1、二氧化碳气体保护焊接具有极大发展空

5、间二氧化碳气体保护焊接是以二氧化碳气体为保护气体进行焊接的方法，二氧化碳保护焊接具有生产率高、焊接低合金钢不易产生冷裂纹、焊接变 形小、焊接电弧可见性好、操作简单和成本低等优点。20世纪50年代， 苏、日已经成功将二氧化碳气体行距应用于电弧焊接 保护中，被公认为是 一种高效低耗、经济的重要焊接工艺，与手工电弧焊相比，二氧化碳自动 气体保护焊接的功效可提高2-5倍，半自动可提高1-2倍，能耗下降40%-50%，既节省了填充金属又提高了焊接速度，达到节能降耗目的。由于二氧化碳气体保护焊可选不同厚度工件的各种位置的焊接，便于实现自 动化生产，如今二氧化碳保护焊接已经逐渐取代了手工电弧焊成为焊接方法的

6、主流。二氧化碳气体保护焊接一直是我国重点推广的二氧化碳应用项目之一， 目前二氧化碳气体保护焊使用二氧化碳约占二氧化碳消费量的20%左右， 是二氧化碳产品的第二大消费领域。日本等部分发达国家二氧化碳保护焊 接量已占总焊接量的40%以上，我国在70年代将这一工艺广泛应用到汽 车、船舶、集装箱、金属结构物焊接，但我国二氧化碳气体保护焊接量仅 占总焊接量的5%，远低于世界23%的平均水平，具有极大的发展空间。2、驱油领域为二氧化碳最具开发价值的应用领域之一二氧化碳驱油技术已经成为二氧化碳最具开发价值的应用领域之一。 原油溶有二氧化碳时，原油流动性、流变性及油藏性质会得到改善。在高 压下将二氧化碳注入油

7、田后，与油、水相混，当油与水内含有大量溶解的 二氧化碳时，它们的粘度、密度和压缩性都得到改善，可把原油推入油井， 有助于提高采收率，特别是经过一次及二次采油后的衰老油井，通过压入 二氧化碳对残留在油岩中60%-70%的油可进行第三次开采。国外很多油 田已成功地进行大规模二氧化碳驱并取得较好的效果，证明二氧化碳驱具 有成功率高、风险性低的特点，以技术指标和经济指标双重标准来衡量， 二氧化碳驱是三次采油中最具潜力的提高采收率方法之一。二氧化碳纯度 在90%以上即可用于提高采油率，其驱油一般可提高原油采收率7%-15%， 延长油井生产寿命15-20年。在国外二氧化碳驱油的工业应用已趋于成熟，使用二氧

8、化碳驱油并 占补采原油量的第二位的国家有美国、俄罗斯、匈牙利、罗马尼亚、加拿大、法国、西德、葡萄牙等。其中美国是二氧化碳驱油发展最快 的国家， 美国有10个产油区的292个油田适用二氧化碳驱油，一般提高采收率 7%-15%，在德克萨斯州二氧化碳驱油是最主要的提高采收率方法，其效 果也最好，提高采收率30%。目前，美国每年注入油藏的二氧化碳量约 为2000万吨至3000万吨，其中有300万吨二氧化碳来源于煤气化厂和 化肥厂的尾气。二氧化碳在我国油气开采中也同样有着巨大的应用潜力，根据中国 陆上已开发油田提高采收率第二次潜力评价及发展战略研究，在参与评 价的101.36亿吨常规稀油油田的储量中，适

9、合二氧化 碳驱油的原油储量 达12.3亿吨，若成功实施二氧化碳驱油可增加采储 量1.6亿吨左右。目 前国内使用二氧化碳提高采收率技术的研究和现场先导试验却一直都在继续。我国在上世纪60年代，开始对大庆油田注入二氧化碳提高采油率进 行了先导性试验；2008年6月对中原油田濮城水驱废弃油藏开始进行二 氧化碳驱油试验，井组日产油由0.6t最高上升到15.9t,至2010年3月，累计注入二氧化碳共计1.23万t,累计增油3272.7t,预计实施二氧化碳驱油后采收率可提高7.9%，另外胜利、辽河、 吉林、新疆等油田在二氧化碳驱油技术上也取得了重大突破，为推广应用奠 定了基础。虽然由于技术难度较大，成本较

10、高,二氧化碳驱油在国内还未广 泛开展，但在能源紧缺和节能减排的背景下，二氧化碳驱油有着非常广阔 的推广利用前景，期待国家相关部门出台相应的政策扶持措施，加快这一技术的推广应用。3、其他工业应用需求潜力巨大制冷剂：二氧化碳作为制冷工质在环保、安全性及容积制冷量等方 面具有明显的优势，逐渐成为一种比较理想的环保制冷剂，目前已广泛 应用于汽车空调船舱空调以及热泵热水器热水系统。超临界萃取剂与超临界清洗剂：超临界萃取已成为一门新兴的化工 分离技术，它是利用流体处于超临界状态时，与被萃取物料接触，使物料 中的某些组分（称萃取物）被超临界流体溶解并携带，达到萃取分离的目 的。二氧化碳因其安全、价廉、来源广

11、泛、超临界萃取效 率和选择性高而 被广泛用于从中药中提取有效成分，从香料植物中提取香料，从油料中提 取油脂，从咖啡豆中提取咖啡因，从烟叶中萃取尼古丁等。二氧化碳还可 用作超临界清洗剂，可清除半导体晶片上的光刻胶，可对光学零件、电子 器件、精密机械零件进行清洗。液态二氧化碳还可用于衣物、皮革制品的 干洗，以取代能致癌的全氯乙烯干洗剂，并减少污染。在美国液态二氧化 碳的干洗机已很普遍。植物气肥：加大作物生长空间中的二氧化碳浓度，可促进农作物生 长，改良品种，大幅提高产量和质量。在我国，二氧化碳作为螺旋 藻的气 肥已在海南养殖场使用。在荷兰南部，一些农民利用炼油厂排放的CO种 植蔬菜和鲜花，500家

12、用户每年需要约17万吨工业二氧化碳。近年，一 些科研院所和企业先后研制成功了二氧化碳气体肥料，并在山东河北 河南辽宁吉林黑龙江等北方省份进行推广应 用，增产幅度在20%左右，显示了极好的经济效益。以及利用二氧化碳的化学性质，将其转化为其他物质进行资源再利用。如用二氧化碳制可降解塑料、做发泡剂以及生产各种无机和有机化工 产品。三、食品级二氧化碳需求增长潜力十足1、饮料行业为食品级二氧化碳主要消费市场饮料和啤酒行业是食品级二氧化碳的主要市场，二氧化碳可用作 汽水啤酒可乐碳酸饮料等充气添加剂，使水溶液呈弱酸性，赋予饮料特殊 口味，带来清凉舒爽的感觉，并能提高防腐性能。目前，从人均年消费量 来看，中国

13、大约为10公斤，而美国的人均消费量为147公斤，世界平 均水平大约为21.3公斤，与发达国家相比差距非常明显，表示中国碳酸 饮料市场还具备较好的增长空间。2006年中国碳酸饮料产量为876万吨，2011年已经增长至1606万吨，复合增速达12.88%，相较于其他全球市场明显更快，比如美国和英 国（增长分别为-1.5%和-1%）。近年来中国啤酒行业也呈现迅速发展的 态势，2011年中国啤酒产量达到489.8亿升，2006-2011年 复合增速 为686%。2011年全国碳酸型饮料及啤酒产量大约6300万吨，按平均 每吨碳酸饮料及啤酒需添加二氧化碳15公斤计算，每年需要二氧化碳95 万吨左右。图表

14、12碳酸饮料及啤酒产量保持较快增长30% n20%10%_ 图表132、二氧化碳在烟草工业中具有十分良好的推广应用前景食品级二氧化碳可用于香烟丝的膨化处理，其原理是利用二氧化碳三 态的变化可使烟丝的细胞胀大，该技术较在线膨胀、高压氨法和氟里昂法 有提高香烟等级、降低能耗、节约烟丝等优越性（节约5%-6%）。尤其随 着国家对于环保和食品安全性要求的提高，目前采用食品级二氧化碳替代 氟利昂进行烟丝膨化趋势越来越明显，目前国内有上海、宁波、广州、昆明等卷烟厂使用这项技术。从近几年一些烟草企业的经验来看，每生产1万箱香烟约需二氧化碳150吨左右。国家烟草专卖局局长姜成康在今年年初召开的全国烟草 工作会

15、议上表示，2012年中国卷烟产销量已达4950万箱。若国内烟厂广 泛采用二氧化碳作膨化剂，则烟草行业每年所需二氧化碳将会出现大幅增 长。因此，二氧化碳在烟草工业中也具有十分良好的推广应用前景。图靠14烟草制品行业探持较快增长3、食品保鲜为食品级二氧化碳重要应用领域食品二氧化碳液体或干冰气化（升华）时产生的低温足以迅速冷冻食 物，不但可以防止细菌生长，而且解冻后味道、质地、营养及外观均不改 变，是一种理想的食品制冷剂。目前国际上在食品加工行业 中广泛采用液 体二氧化碳、干冰速冻、二氧化碳气调法贮存食品，使 保存期延长且味鲜 如初，同时起到抑制细菌和防霉的作用。由于二氧化碳致冷速度、快操作 性能良好、不浸湿和不污染食品，液体二氧化 碳和干冰被广泛用作各种食 品的冷冻、冷藏剂，将干冰直接和被冷冻物品混合在一起。另外，对食仓 用二氧化碳薰蒸24小时，杀虫率可达到99%，因此对于我们这个农业大 国，食品的冷冻、冷藏保鲜薰蒸是二氧化碳的一个巨大潜能市场，对发 展都市型农业都市型食品加工等颇有意义，由于用干冰冷冻食品成本较高， 所以目前只限于高档食品的冷冻，在发达城市的超市及民航飞机上有少量 应用。