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二氧化碳处理

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二氧化碳处理
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——◇  二氧化碳的来源  ◇——

       二氧化碳排放的主要来源石油、天然气、煤炭等燃料的燃烧。其次是动植物的呼吸作用排放的二氧化碳,随着二氧化碳排放,温室气体猛增,气候变化已成为人类面临的全球性问题。在这一背景下,世界各国以全球协约的方式减排温室气体,中国由此提出碳达峰和碳中和目标。二氧化碳排放力争2030年前达到峰值,努力争取2060年实现碳中和。

——◇  二氧化碳治理趋势  ◇——

       在双碳目标提出的大环境下,从根本上解决碳排放及其他污染气体排放问题,让污染物质资源化,同时实现热量、能量的充分利用,达到减排、节能、增效的综合目的,变得尤为重要。

——◇  二氧化碳治理路线  ◇——

>> 路线一:燃烧前捕集    

       燃烧前捕集主要运用于IGCC(整体煤气化联合循环)系统中,将煤高压富氧气化变成煤气,再经过水煤气变换后将产生CO2和氢气(H2),气体压力和CO2浓度都很高,将很容易对CO2进行捕集。剩下的H2可以被当作燃料使用。

        IGCC发电技术仍面临着投资成本太高,可靠性还有待提高等问题,目前未大规模使用。

>> 路线二:富氧燃烧

       富氧燃烧采用传统燃煤电站的技术流程,但通过制氧技术,将空气中大比例的氮气(N2)脱除,直接采用高浓度的氧气(O2)与抽回的部分烟气(烟道气)的混合气体来替代空气,这样得到的烟气中有高浓度的CO2气体,可以直接进行处理和封存。

       该技术路线面临的最大难题是制氧技术的投资和能耗太高,还没找到一种廉价低耗的能动技术。

>> 路线三:燃烧后捕集      

       燃烧后捕集即在燃烧排放的烟气中捕集CO2,如今常用的CO2分离技术主要有化学吸收法(利用酸碱性吸收)和物 理吸收法(变温或变压吸附),此外还有膜分离法技术等。

——◇  保蓝CO2治理工艺  ◇——

       保蓝M E A采用吸收液主要以M E A(一乙醇胺)为载体,配入缓蚀剂、抗氧剂、助吸收剂。使溶液具有抗腐蚀、抗氧化、对设备腐蚀裕度低、吸收效率高的特点。

 >> 工艺流程

      来自界区外的的烟气,进入洗涤塔与自塔顶喷淋的冷却水逆流接触,气体被洗涤、冷却,自塔底排出的洗涤水进入酸性循环泵加压后送出界区外冷却降温,由塔顶排出的气体温度降≤40℃。再经鼓风机升压至8KPa进入吸收塔底部。在吸收塔内烟道气中的CO2被复合溶液吸收。未被吸收的尾气在吸收塔上部经洗涤冷却,再经塔顶专有的高效除沫器除掉夹带的溶液后直接排入大气。吸收CO2达到平衡的复合溶液称为富液。富液自塔底由富液泵抽出,加压后进入再生气冷凝器与再生塔顶部出来的气体交换热量。富液加热后进入贫富液换热器,经再生塔顶部喷头喷淋入塔。在再生塔内,溶液中溶液分解释放出CO2。CO2伴随大量的蒸汽由塔顶流出,进入再生气冷凝器与富液泵送来的溶液换热,出再生气冷凝器的气体中,大部分水蒸汽被冷凝,凝液气体一同进入CO2水冷却器,与循环水换热,再生气冷却至≤40℃后进CO2分离器。在CO2分离器内,气体夹带的凝液被分离,分离后的CO2在分离器上部经专有除沫后经计量后送往下工序使用。CO2分离器冷凝液进地下槽返回贫液泵进口。

>> 工艺对比

——◇  保蓝CO2治理优势  ◇——

1、回收率高:≥85%(保证值,实际监测≮ 91),在合适条件下可以使被脱碳气体中二氧化碳浓度达50PPm以下。

2、回收二氧化碳纯度高能从套筒窑废气、石灰窑气、高炉气、煤气、碳化尾气、锅炉尾气等具有低浓度、低压力、成分复杂的特点的气体一次回收处理湿基浓度达到98.5%(干基)以上。配合二次处理可达到≥ 99.99%。

3、吸收液不会被氧气氧化降解可以在高含氧气体中运行。

4、吸收液对设备的腐蚀度低。

5、能耗低、运行人员少(装置开起来后只需要DCS监控,现场可以由其他装置人员巡检)

6、独立系统,不影响其他装置运行。

7、根据实况处理,根据吸收液的不同配方可以在不同压力、不同浓度脱除或回收二氧化碳。

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