二氧化碳是一种重要的工业生产基础原料，按质量和用途的不同，可分为工业级和食品级两种。目前，在市场上作为商品量流通的基本是液态二氧化碳（包括工业级和食品级），其中，工业级二氧化碳可用在焊接、强化石油开采和煤层气开采、合成有机化合物，也可用于灭火、清洗介质等；食品级二氧化碳主要用于生产碳酸饮料、啤酒，也可生产干冰用于食品保鲜、冷却，同时，也可用于烟丝膨化处理等。

当前，中国二氧化碳的主要应用领域仍集中在传统需求上，新兴绿色应用领域正处于实验探索和工业开发中。早在2016年3月，国家发展改革委和国家能源局发布了《能源技术革命创新行动计划（2016–2030年）》。在计划中，提到了“二氧化碳捕集、利用与封存技术创新”，明确了二氧化碳产业创新发展方向。

目前，高纯二氧化碳炼钢、焦化生产甲醇联产LNG、生产聚醚酯多元醇以及碳纳米导电剂浆料等高附加值应用方面取得了一系列研究进展，已建成多个中试装置并计划实施工业化项目，这将势必为二氧化碳消费格局带来新的变革，为企业二氧化碳减排工作带来新的效益增长方向。

2020年，中国二氧化碳总消费量约为792万吨，主要消费集中于机械加工中的焊接保护气、碳酸饮料及啤酒行业及油田注井等。

图1  2020年中国二氧化碳消费格局

数据来源：隆众咨询

（1）炼钢用气

在炼钢中，转炉炼钢采用CO2-O2混合喷吹降低烟尘，即转炉顶吹CO2-O2、底吹CO2减少烟尘的炼钢新方法。炼钢过程超音速氧气射流直接接触金属熔池，在射流核心区发生剧烈氧化反应，产生高强度放热，形成2700-3000℃的高温火点区，造成铁大量蒸发（铁的沸点2750℃），铁蒸气氧化形成细小颗粒，随烟气排出产生烟尘。通常采用干法或湿法进行除尘，既降低了金属收率，又增加了炼钢除尘负荷和能耗。而在氧气中掺入粉剂或气体，通过物理及化学降温，降低氧气吹炼火点区温度，研究表明CO₂气体具备这一特质。与此同时，顶底复合喷吹CO₂脱磷新方法，通过炼钢过程喷吹CO₂调控熔池温度，实现了喷吹CO₂高效脱磷、深脱氮及控氧。据隆众调研，炼钢的二氧化碳含量需要在99.999%以上。

（2）焦化生产甲醇联产LNG

焦化行业碳减排以制甲醇、LNG路径为主，但不同的产品路径具有不同的特点。目前，河南省顺成集团在安阳市投建一套11万吨焦炉煤气和二氧化碳制甲醇并联产LNG生产装置，计划于2021年9月投产。该项目的生产工艺过程是焦炉煤气经净化后，使用MDEA脱碳，再采用深冷液化提取LNG。剩余的富氢气、富CO气、MDEA脱碳装置副产的CO2和工业尾气中回收的CO2，混合以后作为合成气，经压缩后去甲醇合成装置制备甲醇。

表1  焦炉煤气不同的应用路径

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