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化工产品与设备安全管理研究
Research on Safety Management of Chemical Products and Equipment

由于 CO2 是碳的完全氧化产物，在热力学上非常稳定，将其转化为醇类或
碳氢化合物首先要考虑的是采取何种还原剂还原，其次是合成产物中的氢的来源。
氢原子可以来自水，也可以来自氢还原剂本身。对于钢铁联合企业，可以考虑利

用焦炉煤气中丰富的氢作为还原剂和产物的化学成分与高炉煤气分离出的 CO2
合成，未来可以与零碳排放制氢相结合。CO2 的资源化利用意义深远，既可以提
供醇类能源、化工产品，又能有效缓解温室气体效应。当前面临的主要技术问题
是廉价高效的催化剂与转化过程的能源利用问题。

（二）高炉煤气 CO 分离与利用
高炉煤气相对廉价，所含 CO 的总量大，CO 是重要的碳一化工原料，可以
合成众多化工产品。但 CO 作为化工原料对气体的纯度要求较高，以往工业尾气

中由于 CO 含量较低，分离提纯技术难度大，成本高，并未得到广泛应用。从高
炉煤气中分离提纯 CO 作为化工原料，主要面临的问题是与煤气中的 N2 分离，
高炉煤气中 N2 体积分数超过 55%，由于 CO 与 N2 的分子量相同都是 28，2 种
气体的沸点、分子直径和四极距都非常接近，因此采取常用的气体分离手段如变
压吸附法、膜分离法、深冷法、传统分子筛分离法都难以从高炉煤气中将两者很

好地分离。
高炉煤气利用 CO 作为化工原料的实质是从 CO2、N2 为主的混合气体中分
离提 纯，因此可以采取 2 种或几种气体分离手段联合的方式，而高炉煤气产生

时本身带有一定压力，可以充分利用炉顶煤气压力进行初级分离。目前，分离提
纯技术已经取得了一定的突破。国内炼铁生产的大高炉一般在建造时都配套建
设了 TRT 发电装置，没有余压可用。而用于“短流程”铸造生产的高炉由于容
积较小，一般都没有建设 TRT 发电装置，同时其副产的高炉煤气 CO 含量较高，
且流程短除自身热风炉使用外一般没有下游加热需求，易于开展钢化联产的试点

推广。目前国内已有钢铁企业利用高炉煤气提取 CO 制备甲醇，由于中国煤制甲
醇产能过剩，不宜盲目继续扩大产能。高炉煤气丰富的 CO 资源未来利用的方向
应考虑替代依赖原油或大量消耗煤炭来制备的化工产品，中国能源的储量现状是

煤炭资源丰富、油气资源相对不足，尤其是原油，目前严重依赖进口。利用炼铁
过程副产的高炉煤气分离提纯 CO 作为主要的化工生产原料，结合氢等其他化工
原料，制备烯烃、乙二醇等目前国内仍大量进口的化工产品，可以减少原油和煤
炭的直接消耗，是符合中国能源结构与工业结构现状的重要方向。

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