二氧化碳市場應(yīng)用潛力有待深挖
作為導(dǎo)致溫室效應(yīng)的主要氣體，二氧化碳減排和合理利用已經(jīng)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(yè)內(nèi)人士指出，應(yīng)加大力度開發(fā)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(shù)的研發(fā)，以實現(xiàn)應(yīng)用領(lǐng)域的實質(zhì)性拓展。
在我國的二氧化碳消費結(jié)構(gòu)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(hù)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(chǎn)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(yè)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(yù)計未來五年，碳酸飲料行業(yè)雖然仍是二氧化碳主要消費領(lǐng)域，但所占比例將會明顯下降。
用二氧化碳生產(chǎn)降解塑料和碳酸二甲酯技術(shù)，被譽為實現(xiàn)二氧化碳變廢為寶的“綠色化工科技”，這些技術(shù)目前已在我國獲得突破并實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。據(jù)預(yù)測，被譽為有機(jī)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(chǎn)能將達(dá)400萬噸。因此這一領(lǐng)域?qū)Χ趸嫉男枨髮蠓鲩L，加上以二氧化碳為原料生產(chǎn)降解塑料技術(shù)的推廣應(yīng)用，預(yù)計這一領(lǐng)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?xì)怏w保護(hù)焊可提高工效1～2倍，節(jié)電50%，因而近幾年在汽車、造船、化工設(shè)備等大型制造業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。尤其是二氧化碳和氬氣混合氣體保護(hù)焊技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用，不僅擴(kuò)大了二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊的應(yīng)用范圍，而且克服了二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊熱量分散、焊點大、焊接處易變形等不足，這必將推動該領(lǐng)域?qū)Χ趸夹枨蟮目焖僭鲩L。預(yù)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(tǒng)的機(jī)械冷藏相比，二氧化碳冷凍保鮮不僅不會使食品失水、風(fēng)干、氣化，而且節(jié)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(lǐng)域?qū)Χ趸嫉男枨髮ぴ?，預(yù)計該領(lǐng)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(zhì)量、節(jié)省煙絲5%左右。從近幾年一些煙草企業(yè)的經(jīng)驗來看，每生產(chǎn)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(yè)每年所需二氧化碳可達(dá)10萬噸以上。
二氧化碳具開發(fā)價值的應(yīng)用領(lǐng)域當(dāng)屬二氧化碳驅(qū)，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(shù)目前已被證明在水驅(qū)基礎(chǔ)上，仍可將原油采收率提高12%以上，但受地質(zhì)構(gòu)造復(fù)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(qū)油技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用起步較晚。近幾年，國內(nèi)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(chǎn)的高純二氧化碳進(jìn)行注壓采油，使采收率提高了15%，標(biāo)志著我國在這一領(lǐng)域的研究與應(yīng)用取得了實質(zhì)性突破。
根據(jù)《中國陸上已開發(fā)油田提高采收率第二次潛力評價及發(fā)展戰(zhàn)略研究》，在參與評價的101.36億噸常規(guī)稀油油田的儲量中，適合二氧化碳驅(qū)的原油儲量達(dá)12.3億噸，若成功實施二氧化碳驅(qū)可增加采儲量1.6億噸左右。而在我國現(xiàn)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(qū)。
試驗表明，要想成功使用二氧化碳驅(qū)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(qū)，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(dá)38億噸，隨著新建火力發(fā)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(xù)增加。而國內(nèi)現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)了28個天然氣/二氧化碳?xì)馓?，這些氣田中的二氧化碳含量在5%～90%不等，已投入開發(fā)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(zhì)儲量高達(dá)18億噸，這些都表明我國二氧化碳的應(yīng)用與開發(fā)擁有豐富的“資源”。科學(xué)技術(shù)發(fā)展無疑為我們提供了使二氧化碳變廢為寶的新技術(shù)和新方法，《京都議定書》的履約責(zé)任又迫使我們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(yīng)用領(lǐng)域所需的都是95%以上的高純二氧化碳，有些領(lǐng)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(yīng)用領(lǐng)域獲得實質(zhì)性拓展，還注重二氧化碳捕集、提純與回注技術(shù)的研發(fā)，并在二氧化碳需求量較大的地區(qū)建設(shè)大型二氧化碳提純裝置，以滿足油田等對高純二氧的需求。
