更低成本的二氧化碳捕集技術(shù)
摘要:針對傳統(tǒng)化學吸收/解吸-壓縮過程解吸塔熱效率低、CO2壓縮電耗高等缺點,開發(fā)出新的化學吸收/解吸過程二氧化碳氣體加壓解吸(GPS)工藝。GPS技術(shù)適用于各行業(yè)工業(yè)氣體CO2的分離捕集,包括合成氣、CO2-EOR、爐窯氣、各類含CO2的工業(yè)尾氣等。較目前傳統(tǒng)化學吸收/解吸-壓縮工藝,可實現(xiàn)回收噸CO2電耗(含壓縮)降低30%-70%,爐窯尾氣場景可減少蒸汽消耗10%-15%。
1、公司簡介
上海樸力節(jié)能環(huán)??萍加邢薰荆ê喎Q樸力科技)成立于2016年,公司主要從事節(jié)能科技、環(huán)保科技領域的技術(shù)開發(fā)、服務、咨詢,并進行節(jié)能工程、環(huán)保工程、水處理工程及相關(guān)設備的銷售服務,目前重點進行二氧化碳捕集新技術(shù)的研發(fā)及推廣。
樸力科技成立初期,就取得了美國碳捕集及利用技術(shù)開發(fā)公司(簡稱CCS)的《氣體加壓解吸技術(shù)》發(fā)明專利在中國的應用授權(quán)。根據(jù)獲得的授權(quán),樸力科技與CCS進行了二氧化碳加壓解吸技術(shù)工藝的工程應用開發(fā)及試驗,在工業(yè)側(cè)線裝置上實現(xiàn)了二氧化碳氣體加壓解吸的工藝運行的驗證。
2、吸收/解吸工藝
分離回收CO2方法包括吸收法、吸附法、低溫精餾法、膜分離法等。吸收法根據(jù)吸收機理不同分為物理吸收法和化學吸收法?;瘜W吸收法指氣體中CO2與特定吸收劑接觸發(fā)生化學反應生成不穩(wěn)定的鹽類,加熱使不穩(wěn)定鹽類逆向分解得到一定純度CO2,從而達到分離回收CO2的目的?;瘜W吸收法具有分離純度高、處理量大、技術(shù)成熟等優(yōu)點,在天然氣/變換氣/煙氣/油井采出氣/工業(yè)尾氣分離回收CO2領域已得到廣泛應用
CO2捕集吸收/解吸基本工藝流程,如圖1-1所示。
圖1-1
3、二氧化碳氣體加壓解吸工藝
傳統(tǒng)化學吸收/解吸-壓縮過程,解吸塔熱效率低、CO2壓縮電耗高。為克服傳統(tǒng)化學吸收/解吸-壓縮過程缺點,在CCS公司理論研究及實驗室、小試、中試基礎上,樸力科技與CCS又共同完成了工業(yè)側(cè)線試驗、工藝技術(shù)包的開發(fā)工作。該工藝能夠使CO2高壓解吸(解吸壓力高于吸收壓力,根據(jù)不同場景,二氧化碳解吸壓力為0.5—4MPa),二氧化碳捕集及壓縮處理整個過程可以實現(xiàn)低熱再生能耗、低電耗,運行成本更低。
GPS技術(shù)應用到CO2化學吸收/解吸-壓縮過程具有如下優(yōu)勢:
4、應用領域及效果評估
GPS技術(shù)適用于CO2濃度在5%-80%的氣體中進行分離的領域,如合成氣、CO2-EOR、天然氣、煙氣、油井采出氣、工業(yè)尾氣等場所的CO2分離回收。
GPS技術(shù)與同領域內(nèi)傳統(tǒng)工藝解吸條件及節(jié)電效果對比,詳見表3.1。
在低CO2分壓(CO2分壓小于0.1MPa)場景,GPS工藝的熱再生能耗可以達到2.2GJ/噸CO2,具有明顯的節(jié)能優(yōu)勢
結(jié)論
新型二氧化碳分離技術(shù)-氣體高壓解吸(GPS)技術(shù)已適用于合成氣、CO2-EOR、爐窯氣、及其他含CO2 5%-80%的工業(yè)尾氣等場所的捕集回收。較傳統(tǒng)化學吸收/解吸-壓縮過程實現(xiàn)回收噸CO2電耗(含壓縮)降低30%以上,低二氧化碳分壓場景的熱再生能耗也能夠明顯降低,為各領域的工業(yè)氣體進行CO2分離提供更低成本的解決方案。
編輯:李曉東
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