2.3 三次采油
CO2吞吐不仅能增油,还能提高原油采收率,且随注入量而增大。CO2的混相发生过程与高压气的蒸发过程相类似,是把油的中间成分强有力地吸出,达到可混相的压力。此外,CO2驱除对轻质油采用混相驱外,对API°为15~25的重质油的非混相驱也有效。目前,国内已有部分地区利用CO2吞吐采油,一些利用常规方法开采的老区油田开采成本很大,已面临经济极限,在有条件的地区试用CO2吞吐,可以得到可观的收益。
2.4 超临界流体萃取
CO2超临界萃取是利用CO2临界气体作为萃取溶剂(CO2临界温度31.06 ℃,临界压力7.4 MPa,接近于室温),无毒、不燃、价廉、可提纯,在连续的萃取过程中可回收利用。超临界气体具有与液体相近的密度,但扩散能力是液体的100倍,所以它的萃取能力远远超过有机溶剂。它还可在常温和较低的压力下有选择的分离,且无毒、无爆炸的危险。该技术主要应用于医药、化妆品、食品的分离精制及反应工程、环保工程、超细粉等领域,可提取天然植物种子、叶子、果实、根茎中的植物油、香精、色素等。该技术的开发成功,将带动医药、食品、保健品、香料、化妆品等领域的发展。CO2在此方面将有很好的市场发展前景和经济效益。
2.5 气肥
研究表明,在塑料大棚内用管道施放CO2(2×10-3~5×10-3)6~38天,蔬菜产量可提高5倍,成熟期提前2~5天。国家“九五”科技成果重点推广项目:对保护地蔬菜进行CO2施肥,具有投资少,方法简便易行,增产增收效果显著,易于推广等特点,一般可增产蔬菜30%~70%,每亩增收800~2 500元,投入产出比在1:30以上,该技术适于在温室、大棚、拱棚、阳畦等保护地蔬菜生产中应用。
2.6 保鲜
长期以来我国在食品保鲜方面采用机械冷藏等方式,冷冻贮存过程中食品会失水、风干、气化而不新鲜。目前国际上广泛采用液体CO2、干冰速冻及CO2气调法贮存食品,使食品保存期延长并保持其新鲜度。CO2气调法是不加任何防腐剂的保鲜法,只要控制气体组成,保持适当低温,便可使水果、蔬菜获得良好的贮存效果,华南农学院用CO2气调贮藏荔枝,在1~3℃条件下可贮存30~40天,基本保持原有的鲜红色和风味。对鱼肉、蛋的保鲜同样有效,把成批鸡蛋放在30%~60%的CO2气体中,CO2通过蛋壳渗透到鸡蛋内,延迟形成水样蛋的速度,达到保鲜的目的。在食品速冻保鲜方面,国内由于CO2价格高于氨和氟里昂致冷剂而影响了推广使用。为适应国际食品市场竞争的需要,食品冷冻保鲜和贮存粮食的杀虫薰蒸剂仍是国内CO2潜在的广阔市场。
2.7 烟丝膨化
液体食用CO2可用于香烟丝的膨化处理,使每箱香烟(约需烟丝50 kg)节约烟丝2.5~3.0 kg,并可有效提高烟丝的质量。CO2和氟里昂是两种常用的烟丝膨化剂,而后者将属于禁用品,年产10万箱香烟所需的烟丝,膨化时需消耗3 000 t CO2 。目前国内仅上海、宁波、云南等卷烟厂使用这项技术。我国每年香烟产量在2 000万箱左右,若一半采用膨化技术处理,就需CO2约300 kt/a,因此CO2在烟草工业中推广应用市场前景广阔。
3 CO2精制
CO2常用的提纯分离方法有:化学吸收法、变压吸附法、吸附精馏法、低温蒸馏法、膜分离法、溶剂回收法、催化燃烧法及联合工艺等。另外,国内还开发了其他一些回收新工艺,如西北大学活化碳酸钠溶液法吸收工艺,TV法生产高纯CO2工艺,华东理工大学的硼矾钾碱液吸收CO2的工艺,西南化工研究院的变压吸附工艺等。具体的精制工艺,根据CO2的气源、杂质的种类及精制后产品的用途,可选用一种或两种方法联合使用。根据中国石油锦州分公司CO2性质(表3),可采用吸附法与冷凝分离相结合的分离工艺,生产食品级CO2。
表3 中国石油公司锦州分公司制氢副产CO2性质
项目
| 检测值
| 项目
| 检测值
| H20
| 2.8×10-2
| H2
| 0.7×10-2
| O2
| 0.3×10-2
| N2
| 1.1×10-2
| CO
| 19×10-6
| CH4
| 85.9×10-6
| H2S
| <0.5×10-6
| SO2
| <0.1×10-6
| 总硫
| <1×10-6
| 总烃
| 96.5×10-6
| C2~C4
| <2×10-6
| H3P
| <1×10-6
| NOX
| <0.2×10-6
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4 CO2产品标准
CO2的国际标准(ISO5923-84,灭火剂)规定,CO2的浓度不低于99.5%(体积百分数),水分含量小于0.01%(重量百分数),矿物油小于5 mg/kg。目前,我国有三种CO2国家标准:一种是由发酵气副产用于食品添加剂的液体CO2国家标准(GB1917-80),第二种是用于化工,焊接,铸型、致冷等用途的工业用液体CO2,国家标准(GB6052),第三种为石灰窖气和氮气厂副产用于食品添加剂的液体CO2国家标准(GB10621-89)。
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