超臨界二氧化碳提取技術是近年來發展起來的一種新型提取技術,具有低溫、節能、分離能力高、污染少的特點。
二氧化碳化學性質穩定,不會形成光化學煙霧,也不會破壞臭氧層,而且來源豐富,價格便宜,因此,以它做溶劑取代揮發性有機溶劑具有顯著的優勢。
當二氧化碳的溫度超過31°C、壓力超過7.38MPa時,即進入超臨界二氧化碳狀態。超臨界二氧化碳可以很好地溶解一般的有機化合物,再加入適當的表面活性劑,可以提高許多化合物在超臨界二氧化碳中的溶解性。目前以超臨界二氧化碳代替有機溶劑在一些領域應用已獲成功。
當前,溶劑綠色化最活躍的研究領域是超臨界流體(SCF),在超臨界狀態下,利用二氧化碳或水替代以往在有機合成中使用的對環境有害的有機溶劑,已成為一種新型的有機合成工藝。
超臨界萃取技術(SFE)在環境保護方面具有高效、快速等特點,在環境分析、廢物處理等方面顯示出廣闊的應用前景。
目前,SFE技術對廢物的處理工藝已分為兩種形式。一種是直接接觸法,一般適合于有機廢物含量高的污水處理。
采用直接接觸法對除草劑廢水進行了處理,凈化廢水效率相當高。
超臨界流體技術作為綠色化學使用的重要手段之一。在環境保護方面有著巨大的發展潛力。把該技術的優勢和我國國情相結合,形成自己的特色產業,抓住目前的機遇,做出重大貢獻。
發展概況
我國擁有可以開發利用的豐富二氧化碳資源。國內現有大、中、小合成氨廠1000多家,以中型氨廠計,在油非放的二氧化碳廢氣加以回收后,每廠每年即可開發4萬噸的二氧化碳產品。其他如酒精廠、石化廠、煉油廠等也均有優質的二氧化碳資源。我國現已在10多個省的30多個地區發現了高含量的二氧化碳氣田,氣田的二氧化碳純度最高可達到99.88%,是幾乎可以直接利用的優質天然二氧化碳資源。
目前國內二氧化碳生產能力近64萬噸/年。
國內二氧化碳市場需求量的快速增長,使生產裝置迅速發展,英國的BOC公司以其開發的新型二氧化碳生產設備作為資本投入方式,在我國已引進8套年產萬噸的液體二氧化碳生產設備,其中6套已在撫順、大連、遷安、膠南、興平、資江正式運行,BOC公司的全低壓工藝與我國傳統的高壓工藝相比,流程簡單,自動化水平較高,具有發展優勢。
由于引進了先進的工藝技術,使我國二氧化碳行業的整體技術水平已進入了新的發展時期。成本大為降低,并由此推動了我國天然二氧化碳氣資源的開發利用。
市場展望
國內市場需求量近年在50萬噸/年左右,平均増長速度為18%。我國二氧化碳市場需求量、消費結構各省市差別較大。沿海開放城市、經濟發達省分需求量較大,為4萬~6萬噸/年。江蘇、上海兩地二氧化碳市場規模為11萬噸/年。山東二氧化碳產能為6.5萬噸/年,市場需求量約5萬噸/年。
近年,已經興起的超臨界萃取分離技術,更為二氧化碳的利用開辟了廣闊的前景。
隨著超臨界萃取分離技術的興起和我國經濟的快速發展,二氧化碳的開發利用將會更加紅火。在開拓新產業中,各部門都將成為二氧化碳的用戶,需求増長點將大量増加,其發展前景仍將會十分誘人。