3000t_a食品级液体二氧化碳生产装置
二氧化碳的分离与回收
二氧化碳的分离与回收综述XX级XX班 XXX 2014*********摘要:石油、煤、天然气等化石燃料的大量使用，排出大量的废物，使大气中CO2的含量逐年增加，造成严重的环境污染，引起全球的“温室效应”，带来一系列的负面影响。
如何降低CO2的排放量，变废为宝，实现其分离回收与综合利用，将成为21世纪最为重要的能源与环境问题之一。
着重介绍了低温蒸馏法、溶剂吸收法、吸附分离法、膜分离法等分离CO2 的方法以及其在碳酸化饮料（啤酒）、二氧化碳气体保护焊、香烟丝的膨化处理、化工利用、食品贮存、二氧化碳气体化肥、油气开采、医疗、实验室、地下开采等方面的用途。
关键词: 二氧化碳，分离，回收，利用一、前言[1] 随着人类社会大量使用以煤和石油为代表的化石燃料，造致全球变暖的温室气体--二氧化碳的排放量急剧攀升，严重影响着大气圈与生物圈原有的平衡，并因此导致了温室效应以及引发了一系列与人类生活环境紧密相关的问题，严重地威胁着人类的生存。
截至2006年，全世界二氧化碳排放量至少在270亿万吨以上，能源专家预测，到2030年排放量可能达到380亿吨以上。
据美国能情报署2006年初预测，2050年世界二氧化碳排放量将达到388亿吨。
[2]而同时二氧化碳又可作为潜在的碳资源加以开发利用。
为了解决这一对矛盾,相关部门投入了大量的人力物力去研究。
炼厂转化制氢装置所排放的尾气中大约含50%左右的二氧化碳,每年排放二氧化碳总量不容忽视,无论从环保角度还是从资源合理利用方面,都值得考虑将其回收和利用。
二氧化碳又一种用途广泛的资源,在工业和国民经济各部门具有广泛的应用价值。
近年来,世界各国竞相开发利用,二氧化碳市场不断扩大,国内外市场前景看好。
二、二氧化碳的分离回收方法2.1. [3]低温蒸馏法本法适合于气体中二氧化碳浓度较高的情况,由于设备庞大、能耗较高、分离效果较差因而成本较高,一般适合于油田开采现场。
2.2 溶剂吸收法溶剂吸收法是使用溶剂对二氧化碳进行吸收和解吸, 按照吸收分离原理的不同, 又可以分为化学溶剂吸收法以及物理溶剂吸收法。
57个国内CCUS项目进度-202206
技术路径 进度 备注
无机硫，经过变温变压吸附分离技术除去含有的醇等各种有机化合物，最后 精馅提纯达到 99.9%纯度的食品级液体二氧化碳。 5、西南化工研究设计院有限公司一直致力于碳减排方面的研究，拥有国际先 进、国内领先的二氧化碳捕集与利用技术。针对不同浓度二氧化碳气源，如 烟道气、中变气和制氢驰放气等，进行捕集纯化可制备工业级、食品级和电 子级二氧化碳产品，也可将捕集的二氧化碳作为原料合成天然气、甲醇和碳 酸乙烯酯等。
ecus
2、2021-11-25,与吉林电力股份有限公司开展白城电厂 CCUS 示范项目。
立项
1、示范项目研究内容：高性能 DAC 吸附/吸收材料开发；DAC 过程强化技 术研究；DAC 技术工程示范验证;DAC 工艺技术经济性分析。 2、示范项目考核指标：开发出适用于空气中直接捕集 CO2 的碳捕集技术； 建成我国第一套空气中直接捕集 CO2 工业示范装置；CO2 再生热耗 W9.0GJ/tC02。对 DAC 与可再生能源系统耦合的技术经济性和碳减排潜力进 行分析，并形成相应的负排放方法和理论。
11、项目采用华能清能院的燃烧后化学吸收法捕集工艺路线,二氧化碳捕集率 不低于 90%,成品纯度不低于 99.5%,捕集到的二氧化碳将全部用于驱油与封 存。
进度
备注
1、项目是国家能源集团 2021 年度十大重点科技攻关项目之一，示范建设国
内最大规模的 50 万吨级碳捕集装置,拟于 2023 年建成投产。
3、2022 年开发出适用于 DAC 技术的高性能吸收/吸附材料体系，开展
DAC
立项
项目名称
所属集 实施单位
预算
C02 捕集
团
能力
项目情况
技术路径
实验室规模技术验证。
将二氧化碳制成食品级的技术调研
将二氧化碳制成食品级的技术调研摘要：二氧化碳在食品方面的应用前景非常广阔。
文章介绍了食品级二氧化碳的三种典型生产工艺和国内外的产品质量标准，并对食品级二氧化碳的市场前景进行了分析和经济技术论证。
关键词：二氧化碳生产工艺市场1 引言二氧化碳在食品方面的主要应用为碳酸饮料、烟丝膨化、食品保鲜等领域。
二氧化碳在碳酸饮料中的作用是可以增加口感、解渴、促进消化和帮助解除疲劳的功效。
据统计每吨碳酸饮料对食品级二氧化碳的需求量约为0.015~0.02t。
二氧化碳用于烟丝膨化的处理则可使烟丝节省5%，并可提高烟丝质量。
据统计每l0万箱香烟，其烟丝膨化时，需3000 t左右二氧化碳。
在食品保鲜领域，近年来国际上广泛使用二氧化碳气调、干冰速冻、液体二氧化碳的保鲜。
该方法能控制好气体成分，保持适当低温，使水果、蔬菜获得良好的贮存效果。
食品二氧化碳还可作为贮存粮食的杀虫熏蒸剂。
食品级二氧化碳的市场应用前景非常广阔。
2 食品级二氧化碳的生产工艺[1~3]二氧化碳来源广泛，含量和杂质各不相同。
为保证产品质量和经济效益，形成了不同的工艺路线。
一般包括提浓、加压、净化、液化、提纯工艺。
2.1 二氧化碳的提浓二氧化碳浓度在10%-40%，压力为常压的气源，比如石灰窑气、烟道气、水泥窑气等，通常称为低分压二氧化碳，目前一般采用湿法回收工艺（如活化MEA、热钾碱等），首先将二氧化碳浓度提高到98%以上。
化肥厂PSA脱碳尾气、湿法脱碳（如PC脱碳、低温甲醇洗）闪蒸气中，二氧化碳含量只有70%-85%，这类气源作为原料生产液体二氧化碳，理论上讲可以采用直接加压液化工艺，也可以采用将二氧化碳提浓后再加压液化。
后者更为先进合理、更有经济效益。
以酒精发酵尾气、化工厂湿法脱碳解析气为原料生产液体二氧化碳，由于气源中二氧化碳含量高（一般高于97%），就无须提浓工艺。
2.2 二氧化碳的净化净化工艺主要脱除含硫杂质、烃类、水等。
采用氧化铁系常温脱硫剂、水解转化型脱硫、特种活性炭等常温使用型脱硫剂，脱除原料气中的硫，使原料气中的硫达到0.1×10-6以下。
二氧化碳技术方案
5万吨/年食品级液体二氧化碳项目初步技术方案湘潭弘润气体有限公司2014年05月目录1.技术方案 (1)1.1气源条件 (1)1.2产品方案 (1)1.3生产规模 (2)1.4工艺技术方案选择 (2)1.5工艺流程与配套设施 (3)1.6公用工程 (6)2.技术经济分析 (7)2.1投资概算 (7)2.2成本估算 (7)3.建设周期 (8)4.设计单位和我公司二氧化碳项目业绩 (8)5.天柱宏泰钡业相关投资 (10)1.技术方案1.1气源条件本项目所用气源来自于煤制合成气干法脱碳尾气，原料气CO2纯度约98%，本方案按总硫（H2S和COS）含量100ppm考虑，后期正式设计时根据实际情况再做调整。
1.2产品方案本方案的目标产品定位为食品级液体二氧化碳，产品质量按国际饮料技术学会（ISBT）标准和中国新国家标准GB10621-2006《食品添加剂液体二氧化碳》执行，具体内容见下表。
（1）国家新标准GB10621-2006序号项目指标1 二氧化碳含量，10-2（V/V）≥99.92 水份，10-6（V/V）≤203 酸度按5.4检验合格4 一氧化氮，10-6（V/V）≤ 2.55 二氧化氮，10-6（V/V）≤ 2.56 二氧化硫，10-6（V/V）≤ 1.07 总硫（除二氧化硫外，以硫计）,10 -6（V/V）≤0.18 碳氢化合物总量(以甲烷计),10-6（V/V）≤50(其中非甲烷烃不超过20)9 苯, 10 -6（V/V）≤0.0210 甲醇，10-6（V/V）≤1011 乙醇，10-6（V/V）≤1012 乙醛, 10-6（V/V）≤0.213 其它含氧有机物，10-6（V/V）≤ 1.014 氯乙烯，10-6（V/V）≤0.315 油脂，10-6（m/m）≤ 516 水溶液气味、味道及外观按5.10检验合格17 蒸发残渣，10-6（m/m）≤1018 氧气, 10 -6（V/V）≤3019 一氧化碳, 10 -6（V/V）≤1020 氨, 10 -6（V/V）≤ 2.521 磷化氢, 10 -6（V/V）≤0.322 氰化氢, 10 -6（V/V）≤0.5注:其它含氧有机物包括二甲醚、环氧乙烷、丙酮、正、异丙醇、正、异丁醇、乙酸乙酯、乙酸异戊酯。
丙烯法3000t／a1-溴丙烷生产线技术经济分析
宜 兴芳 桥 东 方 化 工 厂 ．常 州 合 成 材 料 研 究 所 。河
南 友谊 制 药厂 ．寿 光 富康 制 药 厂 和 山东 默 悦 化 学
有 限公 司…。一 般 采 用 浓 硫 酸 催 化 下 正 丙 醇 与 氢 溴 酸或 溴化 钠 （ ）反应 的合成 工 艺 ， 产成 本 钾 生
难 溶 于 水 ，能溶 于 乙醇 、丙 酮 、 四氯 化 碳 Ｉ。 ｌ ｌ 一 ＿ 溴 丙 烷 用 作 Ｇ ｉ ａｄ试 剂 的 原料 ．大 量 用 于 医药 ｒｎｒ ｇ 丙 硫 咪唑 、丙硫 硫 胺 、丙 磺 舒 、丙戊 酸钠 及 农 药 丙溴 磷 的生产 【 ２ ＿ 用作 清洗 剂 的 Ｃ Ｃ ｌ３ Ｃ Ｆ — １ 、Ｔ Ａ、Ｃ Ｃ，对 臭 氧 Ｔ 层具 有破 坏 作 用 。 ｌ 溴 丙 烷作 为 主要 原 料 和 抗 氧 一
（ 图 １。 见 ）
Ｃ Ｂ ，相 对 分 子质 量 １ ３ Ｈ２ｒ ２ ，无 色 透 明液 体 ．有 刺
激 性 气 味 ，相 对 密 度 １ ５ ． ９，熔 点 一 ｌ ℃ ，沸 点 ３ ｌＯ
７ ． Ｃ，折射 率 １ ３ ，蒸 气 压 ｌ ． Ｐ （ ５ ） ０９ ￣ ．４ ４ ８ ４ｋ ａ ２ ℃ ， ４
化 剂 、稳 定 剂 组 成 的清 洗 剂 ＨＥ 一 ，是 近 几 年 在 Ｐ２
美 国 、加拿 大 、 日本 等 国家 广泛 应 用 的非 Ｏ Ｓ清 Ｄ 洗 剂 。随着 清洗 行业 淘 汰 Ｏ Ｓ活动 的开 展 ，对 ｌ Ｄ 一 溴 丙 烷 的需 求 逐 年 增 加 ． Ｈ Ｐ ２清 洗 剂 与 Ｃ Ｃ Ｅ一 Ｆ— ｌ３和 Ｔ Ａ使 用 工 艺 接 近 ．具 有优 良的清 洗 性 能 ｌ Ｃ 和广 泛 的 适 用 范 围 ．并 可 回收 再 生 、重 复 使 用 ． 可 以大幅度 降 低使 用成 本 Ｉ。 ３ ＿
食品级CO2现状
011
10 011 110 011 无色 、无浑烛 无味 无异味
表 5 新国家标准 (报批稿 ) GB10621 - ××××代替 GB10621 - 89
序号 项目
指标
1 二氧化碳含量 ≥10 - 2 (V /V )
9919
2 水分 ≤10 - 6 (V /V )
20
3 酸度
检验合格
4 一氧化氮 ≤10 - 6 (V /V )
油雾 10 - 6
硫化物 (以 S计 )
10 - 6
水分 10 - 6
一氧化 亚硝酸 碳 10 - 6 有机硫
气味
不得 检出
≤0. 5 ≤20
≤10
不得 检出
无异味
表 2 国家标准 GB1917 - 94发酵法
酸度
符合 检验
项目
含量 , % (V /V ) ≥ 游离水 , % (m /m ) ≤ 醇类 (以乙醇计 ) mg/L≤
来 ,国际上广泛使用二氧化碳气调 、干冰速冻 、液体二氧 化碳的保鲜 。该方法既能控制好气体成分 ,保持适当低 温 ,使水果 、蔬菜获得良好的贮存效果 。为适应国际食品 竞争的需要 ,食品二氧化碳还作为食品冷冻保鲜和贮存 粮食的杀虫熏蒸剂而具有潜在的广阔市场 。
我国目前在食品添加剂二氧化碳产品质量的检测及
氧 ≤10 - 6 (V /V )
30
氨 ≤10 - 6 (V /V )
2. 5
一氧化氮 ≤10 - 6 (V /V )
2. 5
二氧化氮 ≤10 - 6 (V /V )
2. 5
不易挥发残留物 ≤10 - 6 (m /m)
10 (肉粒看不见微粒 )
不易挥发有机残留物 ≤10 - 6 (m /m )
液体二氧化碳装置试生产操作规程
液体二氧化碳装置试生产操作规程一、前言这份操作规程是针对液体二氧化碳装置试生产流程而编制的，目的是减少操作失误，确保装置的安全与稳定性。
二、试生产前准备工作2.1 环境要求•地面应平整。
•出入口应宽敞，并有灭火器等安全装置。
•环境温度宜控制在10℃ ~ 40℃之间。
•在试生产过程中，禁止吸烟。
2.2 物料要求试生产时需要使用的物料符合以下标准：类别标准二氧化碳工业纯品水优质纯净水管道专用高压管道管道阀门阀门符合高压使用标准容器符合国家高压容器标准2.3 工具要求在试生产过程中需要使用的工具符合以下标准：工具名称标准扳手没有明显裂纹或其他破损电缆没有积尘等附着物液压泵工作正常，安装牢固螺丝刀刀口锐利，不锈蚀三、试生产流程3.1 装置准备1.确定合适的试生产容器，并确保容器安装正确、稳固。
2.检查容器密封性能，确认装置没有漏气现象。
3.确认气源接口符合标准，无其他异物附着。
3.2 系统检测1.开启气源，确认气体进入装置。
2.打开系统阀门，使气体从高压装置流出，直到气体从出口流出来。
3.3 水沉淀1.关闭系统阀门，将水注入容器，注入水量不应超过容器总体积的1/4。
2.启动液压泵，使容器内的水产生附着，沉淀。
3.关闭泵。
3.4 二氧化碳注入1.将二氧化碳注入容器中，注入量应占容器总体积的2/3。
2.启动液压泵，使二氧化碳在容器内产生打泡、过滤、安定等流程。
3.持续搅拌泵20~30分钟。
3.5 气体排放1.关闭液体泵。
2.打开系统排气阀门，将压力缓慢降至大气压。
四、液体二氧化碳装置试生产注意事项1.操作前应认真检查装置工作状态，确保操作的安全。
2.操作人员必须经过专业培训，严格遵守操作规程。
3.操作人员必须穿戴符合安全标准的劳动防护用品，包括护目镜、手套、防护服等。
4.操作时保持安静，避免造成干扰，同时禁止吸烟。
5.操作后应对装置进行清洁、锁定等处理，确保装置处于安全状态。
五、结语本操作规程仅供液体二氧化碳装置试生产操作参考，操作人员应遵循国家相关安全标准，确保试生产安全、顺利进行。
液体CO2装置操作规程
洛阳鑫冠化工有限公司40kt/a液体二氧化碳装置试生产操作规程目录目录 (2)1、二氧化碳的物理性质 (5)2、工业级液体二氧化碳产品规格 (8)3、原料气成分 (9)4、生产工序说明 (10)4.1原料气的脱硫脱醇 (10)4.2原料气的压缩 (11)4.3原料气的脱水 (11)5、工艺流程简述 (12)6、主要设备一览表 (14)7、主要工艺指标 (15)7.1 压力(MPa) (15)7.2 温度 (15)7.3 液位 (16)7.4 气体成分 (16)8、开车前准备 (16)8.1现场清理检查 (17)8.2系统吹扫 (17)8.3塔内净化材料的装填 (19)8.4试压 (19)8.5冰机系统抽真空 (20)8.6保温、刷漆 (20)8.7联动试车 (20)9、正常操作要点 (21)9.1预脱硫 (21)9.2水解精脱硫 (21)9.3吸附塔再生操作 (22)9.4分子筛再生操作 (22)9.5冷凝器 (23)9.6 提纯塔 (23)10、正常开停车 (24)10.1 开车前准备 (24)10.2 装置开车 (25)10.3正常停车 (26)10.4紧急停车 (27)10.5长期停车 (27)11、不正常情况原因及处理 (27)12、环保和安全要点 (29)13、附录................................................................. 错误！未定义书签。
说明本操作规程为试生产操作规程；试生产结束后，由业主生产部门根据试生产情况适当修改相关参数，并按业主相关管理规定编制正式的操作规程。
液体二氧化碳装置试生产操作规程1、二氧化碳的物理性质为了便于生产操作管理，本处列出与装置有关的二氧化碳物理性质数据，以便工作时参考。
表1 二氧化碳的相变参数性质数值性质数值三相点：升华状态：0.101MPa温度，℃-56.57 温度，℃-78.5压力，MPa 0.518 升华热，kJ/kg 573.6汽化热，kJ/kg 347 固态密度kg/m3 1562熔化热，kJ/kg 195.82 气态密度kg/m3 2.814（-78.5℃）表2 液体二氧化碳密度-温度对照表温度℃密度kg／m3 温度℃密度kg／m331 463.9 -12.5 993.830 596.4 -15 1008.127.5 661 -17.5 1018.525 705.8 -20 1029.922.5 741.2 -22.5 1041.720 770.7 -25 1052.617.5 795.5 -27.5 1063.615 817 -30 1074.212.5 838.5 -32.5 1084.510 858 -35 1094.97.5 876 -37.5 11055 893.1 -40 11152.5 910 -42.5 11250 924 -45 1134.5-2.5 940 -47.5 1144.4-5 953 -50 1153.5 -7.5 968 -55 1172.1-10 980.8表3 二氧化碳在不同温度下的汽化热温度℃汽化热kJ/kg温度℃汽化热 kJ/kg-56.57 347.77 -10 261.54 -55 345.18 -5 248.95 -50 337.06 0 234.85 -45 328.82 5 219.03 -40 320.41 10 201.21 -35 311.75 15 180.2 -30 302.8 20 155.23 -25 293.63 25 119.37 -20 283.63 30 62.97 -15 270.04 31 0表4 液体二氧化碳饱和蒸汽压温度℃饱和蒸汽压k Pa温度℃饱和蒸汽压k Pa温度℃饱和蒸汽压k Pa温度℃饱和蒸汽压k Pa-59 465.96 -36 1162 -13 2430.2 10 4501.4 -58 487.15 -35 1203.8 -12 2501.7 11 4613.9 -57 509.05 -34 1246.6 -11 2574.7 12 4728.5 -56 531.67 -33 1290.4 -10 2649.4 13 4845.3 -55 555.05 -32 1335.5 -9 2725.5 14 4964.4 -54 579.19 -31 1381.6 -8 2803.2 15 5085.7 -53 604.1 -30 1428.9 -7 2882.7 16 5209.3 -52 629.8 -29 1477.5 -6 2963.6 17 5335.1 -51 656.3 -28 1527.2 -5 3046.3 18 5463.5 -50 695.65 -27 1578.3 -4 3130.7 19 5549.2 -49 711.8 -26 1630.4 -3 3216.7 20 5727.4 -48 740.9 -25 1683.9 -2 3304.5 21 5863.1 -47 770.7 -24 1738.5 -1 3394 22 6001.4 -46 801.5 -23 1794.6 0 3485.3 23 6142.4 -45 833.3 -22 1852 1 3578.4 24 6286.1 -44 865.8 -21 1910.6 2 3673.3 25 6432.8 -43 899.4 -20 1970.6 3 3769.9 26 6582.1 -42 933.9 -19 2032 4 3868.6 27 6734.6 -41 969.4 -18 2094.8 5 3969.1 28 6890.1 -40 1005.9 -17 2159 6 4071.5 29 7048.9 -39 1043.4 -16 2224.6 7 4176 30 7210.9-38 1081.9 -15 2291.7 8 4282.4 31 7376.3 -37 1121.5 -14 2360.2 9 4390.8表5 二氧化碳的工程量值性质数值性质数值气体粘度，mPa·s 0.0138(0℃,0.101MPa)热导率52.75(0℃,0.101MPa)/[W/(m·K)]表面张力，mN/m 9.13(-25℃)折射率1.0004506(0℃,0.101MPa,λ=546.1)比热容，kJ/(kg·K)(0℃,0.101M Pa)Cp 0.845Cv 0.6512、工业级液体二氧化碳产品规格本装置生产的产品：质量符合GB10621-2006标准的食品级液体二氧化碳产品。
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２００６年第２７卷第４期氮肥技术
４１
３０００ｔ／ａ食品级液体二氧化碳生产装置
田
青
孔庆民
张宁宁
侯立刚
（山东飞达化工科技有限公司
泰安
２７１４００）
摘
要效益。关键词
食品级ＣＯ２
低压工艺
净化
在线分析
效益
简述了利用合成氨生产技术优势，采用低压法生产工艺，回收气体ＣＯ２，制造食品级液体ＣＯ２的工艺概况和综合
公司经过多年几度技术改造，现已拥有合成氨１２×１０４ｔ／ａ、尿素１８×１０４ｔ／ａ、甲醇３×１０４ｔ／ａ、碳酸氢铵４×１０４ｔ／ａ、食品级液体二氧化碳３０００ｔ／ａ、橡胶防老剂５０００ｔ／ａ、聚丙烯成合剂２００ｔ／ａ的装置能力。
内对食品级ＣＯ２的需求量将达到１０００×１０４ｔ以上。（２）烟草行业
烟草行业原来使用氟利昂膨化烟丝，随着环保要求的提高，以及对食品添加剂的严格要求，为食品级ＣＯ２进入烟草行业提供了很大的机遇，液体食品级ＣＯ２用于烟丝膨化，可使每箱香烟节约２．５ｋｇ原料烟丝，而且烟丝膨化质量也有很大的提高。较多烟厂已于２００１年将氟利昂膨化设备改造成ＣＯ２膨化设备，卷烟行业以年产２０００万箱计算，每年约需ＣＯ２２６０×１０４ｔ。
２技术方案
项目确定后，公司组织一个技术小组，全面
负责此课题的论证工作。
２．１方案选择
目前，二氧化碳的制取方法可分为两种，分
别为：
（１）化学法：一类是化学合成，另一类是化学吸收。
（２）物理法：有物理吸收法、变压吸附法和膜分离法等。
在以煤（或焦）为原料，生产合成氨或甲醇过程中，不可避免的伴生一定量的ＣＯ２，经分离回收可作为一种ＣＯ２资源。
１．２国外工业
美国是世界上ＣＯ２最大的生产国和消费国，
饮料和啤酒消费量远远低于发达国家，人均只有共有９０余套生产装置，其生产能力为８００×制氢厂、石化厂和天１０４ｔ／ａ：主要原料为合成氨厂、
然气加工厂副产回收的ＣＯ２。美国４６．８％的ＣＯ２用于食品的冷却、冷藏、研磨和惰化，１９．５％用于饮料碳酸化，１１％用于油井气井操作，９．６％用于碳酸盐、青霉素的生产及冷卸，４．９％用于焊接、冷
煤炭的生产能力不是可以任意提高的，当煤炭年产量超过极限时，煤炭的开发难度加大，成本进一步提高，安全生产时时令人担忧，可持续增长难免成问题。国家提出的科学发展观及国民经济可持续发展精神，其中能源的循环利用是一个重要的方面。
１．１食品级ＣＯ２的主要用途（１）饮料和啤酒行业
该行业是食品级ＣＯ２的主要市场。目前我国
（３）防腐保鲜
蔬菜、水果和真正绿色食品的推广，在食品、
水产品的防腐保鲜，粮食的杀虫与贮存等方面为食品级ＣＯ２提供了新的应用领域。贮存速冻食品、航空食品、长短冷藏运输，摄影棚及舞台烟幕效果，电子零件及金属制冷，医疗冷冻等均已大量使用食品级ＣＯ２或制成干剂的超临界萃取技术，在中药、品、香料、石油化工、生物化工和环境化工等方面取得了突破性发展，ＣＯ２超临界萃取作为一项新兴、低成本、易分离的萃取技术将会受到越来越多人们的青睐。
日本ＣＯ２的生产能力为１１６×１０４ｔ／ａ。ＣＯ２气体来源大致有五种：重油脱硫、制氢工厂的副产气、高炉炼铁副产气、石化厂副产气、酒厂副产啤气。主要用于ＣＯ２气体保护焊接、碳酸饮料、酒、冷藏食品、冷冻和炼钢（转炉复合吹炼技术）等。
西欧ＣＯ２消费量为２００×１０４ｔ／ａ，其中液体
开发利用ＣＯ２资源，变废为宝的考虑，决定建设食品级二氧化碳项目。
１背景
我国是能源最大的消费国，也是能源浪费最
大的国家。据相关资料介绍，高耗能、低效应使得中国的能源以煤炭消我们ＧＤＰ的成本居高不下。
费为主，其比重为７５％，石油约占１７％，水电约核电约占０．４％。我国能源结构中占５％，天然气、
低效、高污染能源占相当的比重，电能、石油、天然气等高效清洁能源所占比例太小，这样的结构不仅造成大量的能源浪费，而且对环境也造成极大的污染。我国是当今世界上能源结构以煤炭为基础的少数国家之一，远远偏离了世界能源结构以油、气为发展趋势的主流。
和中压法生产很难满足纯度要求。另一方面，随着ＣＯ２的用量日趋增大，使用钢瓶贮运，容量小，运费高，很不经济，广泛采用槽车运输，而槽车的工作压力和温度可与低压法生产ＣＯ２贮槽相匹配。高压法和中压法还存在投资高，电耗高，贮存不安全等缺点，已逐步为低压法所取代。国内液体ＣＯ２生产装置过去多采用高压法，低压法只能用于啤酒厂回收ＣＯ２，一般规模较小，生产技术和设备依赖进口，现在低压法已实现全部国产化，价格仅为国外设备的１／３，最大规模已达到２ｔ／ｈ。
食品液体ＣＯ２生产方法一般分为高压法（８．０ＭＰａ）、中压法（４．０ＭＰａ）和低压法（１．６ＭＰａ～
ＣＯ２占８０％以上，主要用于饮料碳酸化和食品加工，占６８％；其次是焊接，占８％；其它占２４％。固体ＣＯ２大约占１９％，用于运输冷冻，在西欧，德国ＣＯ２产量最大，有３１家液体ＣＯ２工厂，主要利用天然气井分离的ＣＯ２。
５ｋｇ／ａ，而美国等发达国家人均达到１５０ｋｇ／ａ以上。
据文献报道，美国在２０世纪８０年代ＣＯ２的需求量已达到４００×１０４ｔ／ａ。随着我国人民生活水平的日益提高，预计对食品级ＣＯ２的需求量也将大幅增加。若按美国现行人均消费水平，我国在５年
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氮肥技术
２００６年第２７卷
收缩装配等金属加工，８．２％用于灭火剂、气雾剂等其它方面。
近年来，美国的ＣＯ２产量基本上维持稳定水平，日本每年则以８％～１０％的速度增长，西欧ＣＯ２市场今后几年消费增长速度每年在４％～８％。
７０年代初，我国商业用液体ＣＯ２和干冰的年产量在２０×１０３ｔ左右；８０年代初期，我国合成氨厂、酒精厂开始回收排放的ＣＯ２，生产规模均在３０００ｔ／ａ以下，基本上是自产自用或以销定产。国内ＣＯ２产销量不足３０×１０３ｔ／ａ。８０年代末期，国内ＣＯ２产销量迅速攀升到２００×１０３ｔ／ａ，市场已经初具规模；进入９０年代，随着我国工农业经济的多元化发展，国内ＣＯ２需求量呈现快速增长，生产能力近６００×１０３ｔ／ａ，由于市场需求量的快速增长，世界众
多气体生产厂商先后在我国投资。
２．５ＭＰａ）。ＣＯ２在常压常温下为无色无味的气体，气态ＣＯ２加压到一定压力并进行冷却，可变成液体ＣＯ２。ＣＯ２液化温度随压力的降低而降低，８．０ＭＰａ下液化温度３７℃，４．０ＭＰａ下液化温度５℃，２．５ＭＰａ下液化温度－１２℃，１．６ＭＰａ下液化温度－２５℃。
目前国外普遍采用低压法生产液体ＣＯ２，这是因为食品ＣＯ２和工业ＣＯ２的纯度要求越来越高，很多用户要求纯度在９９．９％以上，用高压法