烟道气中二氧化碳回收技术的研究
烟道气中二氧化碳矿化利用研究
根本原因是矿化不深入、 不彻底， 只要寻找到合适的方案， 应该可以解决。至于耐水性差是硬化产物的化学性质所决
与在空气中未能深度完全矿化为碳酸钙也存在着因 １ ． 用什么从多种混合气体的烟道气中捕集低浓度的二 定的， 果关系， 因而硬化产品只好应用于不长时间与水接触的地 氧化碳？ 细度大于 ３ ０ ０目的 ２ ． 将捕集到大量的二氧化碳直接矿化需要具备什么条 方了。因此对烟道气 中二氧化碳矿化， 件？ 建筑高活性消石灰粉是可以担当捕集物职能的． ３ ． 二氧化碳矿化后的产物能干什么用？
中图分 类号： Ｘ ７ ０
文献标识码 ： Ａ
在燃煤 、 燃油 、 燃气的各种工业生产中， 产生了大量的 化碳的主要反应如下： 二氧化碳 ， 对其需要除硫和脱硝， 增加了生产运营成本 ， 减 少了看得见的利润， 即使有的减排技术可靠， 但实际上操作
ｃ ０ ２ ＋Ｃ ａ （ ｏ ｎ ） ２ 一 Ｃ ａ Ｃ Ｏ ３ ＋Ｈ ２ ０
作者简介 ： 韩 秀峰 ， 鸡 西 市 吉 祥 白 云 灰厂 。
・
４８ ・
第 ８期
烟 道 气 中二 氧 化 碳 矿化 利用 研究
捕集到的烟道气中少量的（ 相对 ｃ ０ ： 来说） ｓ ０ ： ， 最终转化 化生成白灰成型材料产成品； 完成对烟道气中二氧化碳的
１ ． 以３ ０ ０目以上的活性白灰为胶凝剂， 加入透气性பைடு நூலகம்
第１ ５卷
第 ８期
鸡 西 大 学 学 报
Ｊ ＯＵＲＮ ＡＬ ＯＦ Ｊ Ｉ ＸＩ ＵＮＩ ＶＥ ＲＳ Ｉ Ｔ Ｙ
Ｖｏ ｌ ＿ １ ５ Ｎ ｏ ． ８ Ａｕ ｇ ． ２ ０１ ５
２ ０ １ ５年 ８月
文章编号 ： １ ６ ７ ２— ６ ７ ５ ８ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ８— ０ ０ ４ ８— ３
碳捕集技术的研究与应用前景
碳捕集技术的研究与应用前景在全球气候变化的大背景下，减少温室气体排放已成为当务之急。
而碳捕集技术作为一项重要的应对策略，正受到越来越多的关注和研究。
碳捕集技术，简单来说，就是将二氧化碳从工业生产、能源利用等过程中分离出来，然后进行储存或利用，以减少其向大气中的排放。
这一技术的发展对于缓解气候变化、实现碳中和目标具有重要意义。
目前，碳捕集技术主要包括燃烧后捕集、燃烧前捕集和富氧燃烧捕集等几种方式。
燃烧后捕集是在燃烧过程完成后，从烟道气中分离二氧化碳。
这种方法适用于现有的大多数发电厂和工业设施，但面临着成本较高、能耗较大等挑战。
例如，化学吸收法是燃烧后捕集常用的技术之一，通过让烟道气与化学吸收剂接触，吸收剂选择性地吸收二氧化碳，然后通过加热等方式将二氧化碳释放出来。
然而，吸收剂的再生过程需要消耗大量的能量。
燃烧前捕集则是在燃料燃烧之前，将其转化为氢气和二氧化碳，然后分离二氧化碳。
这种方法通常与整体煤气化联合循环（IGCC）发电技术相结合，具有较高的捕集效率，但技术复杂度和成本也相对较高。
富氧燃烧捕集是通过使用纯氧或富氧空气进行燃烧，从而产生高浓度的二氧化碳尾气，便于后续的捕集。
不过，这需要对燃烧系统进行大规模改造，并且氧气的制备也需要消耗不少能源。
尽管碳捕集技术在实际应用中还面临着诸多困难和挑战，但它的潜力和前景依然十分广阔。
从能源领域来看，碳捕集技术可以应用于传统的火力发电厂。
通过对现有电厂进行改造，安装碳捕集设备，能够在一定程度上减少其碳排放。
这对于那些在短期内无法完全被可再生能源替代的火力发电来说，是一种可行的过渡方案。
在工业生产中，钢铁、水泥、化工等行业都是二氧化碳的排放大户。
采用碳捕集技术，可以降低这些行业的碳排放强度，促进其向绿色低碳转型。
例如，钢铁行业中的高炉煤气和转炉煤气中含有大量的二氧化碳，通过合适的捕集技术，可以将其回收利用。
除了减少排放，捕集到的二氧化碳还可以有多种用途。
一方面，二氧化碳可以被注入地下，用于提高石油采收率（EOR）。
温室气体二氧化碳的回收技术研究进展
温室气体二氧化碳的回收技术研究进展摘要温室气体CO2减排是目前大气污染治理的一大难题，引起了国际社会的极大关注。
吸附法、膜分离法、液膜法、胺化合物吸收法、离子液循环吸收法等是CO2气体回收常用的方法。
通过对各种方法的原理及研究现状介绍，深入分析了各种方法的优缺点及存在的问题，提出了改善吸收剂性能、开发高效低耗的CO2选择性吸收剂、改进CO2吸收工艺将成为今后CO2捕集回收技术的研究方向。
关键词二氧化碳烟气脱碳回收由温室效应导致的气候变暖已经成为一个全球性的环境问题。
CO2是造成温室效应的主要气体之一，约占温室气体的2/3。
据2004年IEA（International Energy Agency）的预测，到2030年，世界能源消费中以煤、石油、天然气为主的化石燃料仍然占据主导地位[1]。
因此，在未来的几十年里，化石燃料利用量的持续上升将导致CO2排放量的不断增加，如不加以控制，CO2的过量排放将会造成环境的继续恶化。
1997年124个国家签署了《京都议定书》，规定了2008~2012年全球CO2的排放量要比1990年的CO2排放量平均降低5.2％。
我国作为《京都协定书》签约国之一面临巨大的CO2减排压力。
我国2006年排放CO2气体62亿吨，位居世界第一。
钢铁工业是我国CO2排放的主要源头之一，CO2排放量占全国9.2%[2]。
要满足CO2减排要求，除了大力推广新能源和不断优化生产流程，提高能源利用效率和加速二次能源的回收利用步伐，还需对废气中CO2配匹相应的脱碳装备。
本文主要对吸附法、膜分离法、液膜法、胺类化合物吸收法、离子液循环吸收法等烟气中CO2气体回收技术的原理、优缺点、存在的问题及研究现状进行分析论述，最终展望了烟气脱碳技术的发展方向。
1 二氧化碳回收技术1.1 吸附法吸附法是利用固态吸附剂对原料混合气中的CO2的选择性可逆吸附作用来分离回收CO2。
吸附剂在高温(或高压) 时吸附CO2，降温(或降压)后解析CO2，通过周期性的温度(或压力)变化, 从而使CO2分离出来。
烟道气吸附二氧化碳 能耗成本 吸附剂
烟道气吸附二氧化碳能耗成本吸附剂全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：烟道气吸附二氧化碳技术是一种目前被广泛研究和应用的二氧化碳减排技术，它是指通过在燃烧后产生的废气中使用吸附剂，将二氧化碳从燃烧废气中去除，达到减少温室气体排放的目的。
目前，烟道气吸附二氧化碳技术已经在很多工业领域得到了应用，比如发电厂、钢铁厂、化工厂等。
而在应用这种技术的过程中，能耗成本以及吸附剂的选择都是需要仔细考虑的重要因素。
我们来看看烟道气吸附二氧化碳技术的原理。
烟道气中含有大量的二氧化碳，一般只有去除了二氧化碳之后才能排放到大气中。
烟道气吸附二氧化碳技术利用吸附剂对二氧化碳进行吸附，将其从燃烧废气中去除，从而减少二氧化碳的排放量。
吸附剂是通过一系列化学反应将二氧化碳固定在表面上，随后再进行再生处理，重新释放出二氧化碳，并将吸附剂再次投入使用。
在烟道气吸附二氧化碳技术中，能耗成本是一个非常重要的因素。
由于需要使用化学反应吸附二氧化碳，并且进行再生处理，这些过程都需要消耗一定的能量。
能耗成本是影响烟道气吸附二氧化碳技术经济性的关键因素之一。
目前，研究人员正在不断努力降低能耗成本，通过优化工艺流程和提高吸附剂的吸附效率来减少能耗。
一些新型吸附剂的研发也有望降低能耗成本，提高技术的经济性。
除了能耗成本外，吸附剂的选择也是烟道气吸附二氧化碳技术中需要重点考虑的因素之一。
吸附剂的选择直接关系到技术的吸附效率和经济性。
目前常用的吸附剂有活性炭、氧化锌、氧化铁等，它们各有优缺点，需要根据具体的工艺条件和要求来选择合适的吸附剂。
在选择吸附剂时，除了考虑吸附效率和经济性外，还需要考虑吸附剂的稳定性、再生性以及对环境的影响等因素。
第二篇示例：烟道气吸附二氧化碳是目前减缓气候变化的重要手段之一。
在工业生产和能源利用过程中产生的废气中，含有大量的二氧化碳，如果这些废气直接排放到大气中，将会对地球的气候变化带来不可预计的影响。
研究如何高效地捕获和吸附这些二氧化碳是当务之急。
MEA-AMP二元复配溶液吸收烟气中二氧化碳的实验研究
ＮＨｚ ＲＯＨ ＋ ０Ｈ一 ＮＨ２ ＲＯ ＋ Ｈ ２ ０ （ Ｏ １） （ １ １） ＮＨｚ ＲＯ－ ＣＯ２． ＂ ＋ ＮＨｚ ＲＯＣＯＯ－
最 佳吸 收液 。
１ 反 应 原 理
反 应 （ １ 是速 率控制 步骤 口 １） 。
２ 实 验
ＭＥ 和 Ｄ Ａ 溶 液 中存 在 下 列 平 衡 ： Ａ Ｅ ］ 当
了 记 录 分 析 。结 果 表 明 ， ． ｌＬ ＭＥ － ． ｌＬ Ａ ０ ７ ｍｏ／ Ａ ０ ３ｍｏ／ ＭＰ 吸 收 容 量 最 大 ， ０ ３ ９ｍｏ ； 生 温 度 最 低 ， 为 ． ２ Ｌ 再 为
１ ０℃ ， ＭＥ ＡＭＰ复 合胺 体 系 中最 佳 配 比溶 液 。 ０ 是 Ａ－
（ ４）
的主要 方法＿ ， 】 而新 型复合胺 吸 收液 的筛选 （ ］ 复合 胺法 ） 又成 为化 学 吸 收法 的研 究 热点 ＿ 。复合 胺 ２ ］ 法 是在 空间位 阻胺 溶 液 中 加入 少 量 伯胺 或 仲胺 ， 以进一 步提高 位阻胺 的酸 气 负荷 ， 吸收 Ｃ 速 使 Ｏ 率 明显增 加 ， 同时 又保 持 了空 间位 阻 胺 处理 能 力 高、 再生容 易 的特点［ 。传统 的 乙醇胺 （ Ａ） ３ ］ ＭＥ 及 二 乙醇胺 （ Ａ） 液 吸收 法存 在再 生温 度 高 、 ＤＥ 溶 降 解严 重 、 再生 率低 等缺点 ， 复合胺 法则较 好 地 ］而
筛 选 ＭＥ 一一 基 一一 基 一一 醇 （ Ａ ２氨 ２甲 １丙 ＡＭＰ 体 系 中 ）
ＤＥ Ａ和 Ｃ 的反 应原 理与 ＭＥ 相 同 ， Ｏ Ａ 但反 应 速率 不如 ＭＥ Ａ快 。
而 ＡＭ Ｐ是 空 间 位 阻 胺 ， Ｏ Ｃ 和 胺 质 子 化 生
从加拿大电厂烟道气回收探讨海上油气田CO2捕集与储存方式
从加拿大电厂烟道气回收探讨海上油气田CO2捕集与储存方式【摘要】CO2是引起温室效应的主要气体之一，同时又是一种潜在的资源。
如何减少CO2排放以及利用CO2资源是许多发达国家都在研究的重要课题。
目前可用作地下CO2储存的大规模工业气源主要包括火力发电厂和炼油厂等，对于CO2的回收方法目前有：化学溶剂吸收法、物理吸附法、气体膜分离法、以及复合分离法等。
本文通过分析加拿大Boundary Dam Power Plant 电厂烟道气CO2回收工艺分析，探讨海上油田CO2捕集与储存方式。
【关键词】CO2捕集回收储存CO2减排1 概述温室气体是目前引起全球气候变暖的主要因素。
CO2是引起温室效应的主要气体之一，同时又是一种潜在的资源。
如何减少CO2排放以及利用CO2资源是许多发达国家都在研究的重要课题。
目前CO2的储存方式主要有：注入地层提高油田的采收率（EOR）、注入海底盐水层、注入枯竭的油气藏埋存等。
目前可用作地下CO2储存的大规模工业气源主要包括火力发电厂和炼油厂等。
其中，以煤为燃料的火力发电厂产生的燃料废气中含有的CO2最高可达15%，而以天然气为燃料的发电厂产生废气中CO2只占4%。
对于CO2的回收方法目前有：化学溶剂吸收法、物理吸附法、气体膜分离法、以及复合分离法等。
目前的回收方法存在效率低、费用高等问题，如何以低能耗捕集CO2，是CO2储存技术需解决的主要问题之一。
2 加拿大Boundary Dam Power Plant 电厂烟道气CO2回收加拿大的HTC PURENERGY 公司在上世纪的八十年代就致力于CO2捕集技术的研究，十几年前已经开展了电厂烟道气捕集的先导性试验。
以下对其先导性试验的Boundary Dam Power Plant 电厂烟道气中的CO2捕集流程做一介绍。
2.1 CO2 捕集流程（图1）入口冷却装置：为优化流程，从电厂烟道排出的烟道气（CO2含量14%）先经过冷却，这部分冷却水占总冷却水用量的50%，是最大的用户。
二氧化碳回收技术的研究与应用
二氧化碳回收技术的研究与应用近年来，全球气候变化带来的环境问题已经愈发严重，二氧化碳的排放成为许多生态系统的头号敌人。
近期一项研究表明，全球各国的二氧化碳排放量将在2023年前达到峰值，这意味着我们需要尽快采取措施阻止向大气中排放这种有害物质的现象。
对此，一种新兴的技术“二氧化碳回收技术”已经开始受到人们的关注。
一、什么是二氧化碳回收技术二氧化碳回收技术，又称二氧化碳捕集与回收技术，是一种将二氧化碳从大气中分离出来再储存、再利用的方法。
简单来说，就是把已经排放到大气中的二氧化碳捕集下来进行储存与再利用，以达到减少碳排放的效果。
这是一种三级捕集（capture）–储存（storage）–利用（utilization）的技术，可以配合CO2的捕集器及储存技术，并将CO2转化成有用的新原料及新能源。
二、目前的二氧化碳回收技术形式目前，二氧化碳回收技术的研究主要包括以下几种形式：1.先进燃气化学回收技术该技术借助于化学反应，将燃气中的二氧化碳与水反应生成甲烷等化学物质，并通过乙烯化、羰基还原等化学过程转化为烯烃、醇等化合物，以实现CO2的高效捕集和再利用。
2.碳纤维捕集技术通过制备特殊结构的纳米颗粒或者多孔材料，将这些纳米颗粒或多孔材料用于捕集大气中的二氧化碳，与传统的捕集材料相比，其具有更优异的捕集效率和反应速度。
3.光化学二氧化碳还原技术通过光化学的方式，将光转化为电和热，使得工业的化学物质以光解法重新进入新的化学过程中，这样就能够让二氧化碳在这样的环境下得到还原，进一步实现回收利用的目的。
4.化学抽取二氧化碳技术该技术通过一个特定的化学处理流程，可以有效地将二氧化碳从气体流体中提取出来。
这种技术应用范围广泛，可应用于钢铁、生产、脱硫、炼油等各种领域。
三、二氧化碳回收技术的应用前景与传统的碳捕集与储存技术相比，二氧化碳回收技术具有诸多优势，包括高效、低耗、低污染和低成本等。
同时，随着工业技术的发展和人们对环保意识的日益增强，二氧化碳回收技术在各种领域中都将具有广泛的应用空间。
从烟道提取CO2并回收提纯技术
11
流程简介
二氧化碳装置根据原料气不同，采取针对性设计，通过过滤、吸附、反应、洗涤、分离、 二氧化碳装置根据原料气不同，采取针对性设计，通过过滤、吸附、反应、洗涤、分离、精馏 等多种方法对二氧化碳中的杂质进行脱除，最终达到二氧化碳提纯及液化目的。 等多种方法对二氧化碳中的杂质进行脱除，最终达到二氧化碳提纯及液化目的。 烟道气中含有8~14% CO2，本系统利用MEA在常温下吸收CO2 8~14%的 MEA在常温下吸收CO2， 烟道气中含有8~14%的CO2，本系统利用MEA在常温下吸收CO2，高温下放出 CO2的性质 使用MEA溶液对烟道气中的CO2进行循环吸收，并利用烟道气热量进行解析， 的性质， MEA溶液对烟道气中的CO2进行循环吸收 CO2的性质，使用MEA溶液对烟道气中的CO2进行循环吸收，并利用烟道气热量进行解析， 达到二氧化碳浓缩及回收的目的。浓缩工段后，二氧化碳经过吸附、干燥、冷却、 达到二氧化碳浓缩及回收的目的。浓缩工段后，二氧化碳经过吸附、干燥、冷却、换热并进入 精馏塔精馏，脱除硫、 水蒸气等杂质并储存在储槽中供用户使用。 精馏塔精馏，脱除硫、硝、氧、氮、水蒸气等杂质并储存在储槽中供用户使用。
14
二氧化碳回收系统
二氧化碳回收装置简介
二氧化碳回收（碳捕捉）装置是一种使用富含二氧化碳的工业废气（ 二氧化碳回收（碳捕捉）装置是一种使用富含二氧化碳的工业废气（包含燃 烧尾气、发酵尾气、化工合成尾气、石油石化废气）等原料， 烧尾气、发酵尾气、化工合成尾气、石油石化废气）等原料，经过各种物理 及化学手段将二氧化碳从这些尾气中脱除出来， 及化学手段将二氧化碳从这些尾气中脱除出来，并提纯液化至可使用的程度 工业级、食品级、电子级）的成套设备。 （工业级、食品级、电子级）的成套设备。
一种烟道气二氧化碳捕集与甲烷化集成的方法
一种烟道气二氧化碳捕集与甲烷化集成的方法一种烟道气二氧化碳捕集与甲烷化集成的方法引言：随着全球能源需求的不断增长，化石燃料的燃烧释放出大量的二氧化碳（CO2）和甲烷（CH4）等温室气体，加剧了全球变暖的问题。
因此，研究和开发一种能够同时捕集烟道气中的CO2和甲烷的集成方法具有重要意义。
本文将介绍一种基于催化剂的烟道气二氧化碳捕集与甲烷化集成的方法。
一、烟道气二氧化碳捕集烟道气中的CO2是主要的温室气体之一，捕集和封存CO2能够有效减少其排放到大气中的数量。
目前，常用的烟道气CO2捕集技术包括吸收法、吸附法和膜分离法等。
其中，吸附法是一种较为成熟和有效的技术，常用的吸附剂包括氨基硅胶、氨基树脂和金属有机骨架材料等。
在烟道气二氧化碳捕集过程中，需要考虑吸附剂的选择、操作温度和压力等因素。
合适的吸附剂应具有高吸附容量、高吸附速率和良好的热稳定性。
此外，操作温度和压力的选择应考虑到经济性和能源消耗等因素。
二、甲烷化集成甲烷是一种重要的化学品和能源源，通过将烟道气中的CO2转化为甲烷，不仅能够减少温室气体的排放，还能够有效利用废弃的CO2资源。
甲烷化是一种将CO2和氢气（H2）反应生成甲烷的过程，常用的反应条件包括高温和高压下的催化剂反应。
在甲烷化集成中，催化剂的选择起着至关重要的作用。
合适的催化剂应具有高催化活性、良好的稳定性和选择性。
常用的催化剂有镍基催化剂、铁基催化剂和铜基催化剂等。
此外，反应温度和压力的控制也是影响甲烷化反应效果的重要因素。
三、烟道气二氧化碳捕集与甲烷化集成的方法基于以上研究，我们提出了一种烟道气二氧化碳捕集与甲烷化集成的方法。
具体步骤如下：1.烟道气二氧化碳捕集：使用合适的吸附剂将烟道气中的CO2捕集，并通过适当的温度和压力条件实现高效吸附。
2.甲烷化反应：将捕集到的CO2与氢气在催化剂的作用下进行甲烷化反应，生成甲烷。
3.分离和收集：将反应产生的甲烷与其他气体分离，并进行收集和储存。
一种多级捕集烟道气中二氧化碳的系统和方法
一种多级捕集烟道气中二氧化碳的系统和方法多级捕集烟道气中二氧化碳的系统和方法是一种能够有效减少工业排放中二氧化碳浓度的技术方案。
该系统和方法通过在工业烟道气处理过程中，逐级捕集和分离二氧化碳，以减少对大气的排放，并提供可再利用的二氧化碳资源。
该系统的工作原理包括以下几个步骤。
首先，烟道气将通过多级捕集器进行处理。
捕集器经过特殊设计，能够高效地捕集烟道气中的二氧化碳分子，并与其他有害气体进行分离。
捕集器的结构和材料的选择对于捕集效率至关重要。
在捕集器中，二氧化碳被逐级分离并收集。
一种常用的分离方法是通过冷却和凝聚。
在低温条件下，二氧化碳分子容易被凝结成液态或固态形式，从而与其他气体分离。
通过调整温度和压力，并结合合适的分离材料，可以实现高效的二氧化碳捕集分离。
分离后的二氧化碳可以进一步进行处理和利用。
一种常见的方法是将二氧化碳压缩成液态形式，并将其储存起来，以便后续用于工业生产、气候调节或其他用途。
此外，二氧化碳还可以用于培养植物、生产合成燃料等方面。
这种多级捕集烟道气中二氧化碳的系统和方法具有许多优点。
首先，它可以大幅度减少工业废气中的二氧化碳排放，从而对环境造成的影响较小。
其次，通过捕集和利用二氧化碳资源，可以实现资源的再利用和循环利用。
最后，该系统和方法的效率和可行性经过实践验证，具有广泛的应用前景。
总之，多级捕集烟道气中二氧化碳的系统和方法是一种有效处理工业排放中二氧化碳的技术方案。
通过逐级捕集和分离的方式，可以减少对大气的二氧化碳排放，并为二氧化碳资源的再利用提供了可行性。
这种系统和方法具有环保、节能和可持续发展的特点，有望在工业领域得到广泛应用。
烟气中CO2回收
附件智胜化工公司二氧化碳捕集项目一、工艺技术方案1.1 工艺流程锅炉烟道气副产的二氧化碳，在混合气中的浓度10%左右，属于低浓度二氧化碳范畴。
智胜化工捕集其中的二氧化碳，生产98%纯度的气态产品，共后续单元使用。
我们采用的方法首先是水洗脱硫，然后进入化学吸收塔，采用复合碱溶液作吸收剂捕集二氧化碳，解吸后二氧化碳为95%以上的气态，然后经过降温分水后，就可以得到98%纯度的气态二氧化碳产品。
工艺流程简图如下：由于烟道气有135~170℃的温度，并且含有一定量的粉尘，所以在进入脱硫水洗塔时，首先在下部进行水洗除尘，洗涤水温度升高后，送到板式冷却器用冷却水降温循环使用。
冷却水进入凉水塔排出热量后循环使用。
由于原料气中的硫化物比较多，以前采用石灰水、氨水湿法脱硫，腐蚀性较大，脱硫塔渗漏较为严重。
同时因为石灰水和氨都属于碱性物质，对烟道气中的酸性二氧化碳都有一定的吸收性，所以在脱硫的同时也会损失一部分二氧化碳。
我们推荐使用自己研发的保碳脱硫技术，采用一种碱性溶剂，使其最大限度地脱除二氧化硫，但不损失二氧化碳。
脱出的二氧化硫中间产物，用碳酸钙中和生成硫酸钙，把固体硫酸钙分离出去作副产品，脱硫液本身被还原，重新循环回脱硫塔连续使用，脱硫液本身不消耗。
只消耗碳酸钙一种添加剂。
该技术可以使用智胜化工原有的硝石灰中和设备、固体分离设备和溶剂循环设备。
水洗除尘和中和脱硫工艺如下图所示：1.2.技术特点：1、独有的脱硫专利技术，保证只脱出二氧化硫，而不损失二氧化碳。
2、独有的吸收溶剂专利技术，比目前MEA技术装置投资和生产成本都减少1/3以上，并且溶剂不降解，稳定性好。
第二章设计参数及投资2.1 设计参数智胜化工公司有大量的烟道气可用，如果考虑投资、市场等因素，确定回收产量以5.0万吨/年为好。
处理原料气量：50000Nm3/h （标准立方米/小时）含量：10.0％（按最低设计）；气源CO2二氧化碳产量：6250kg/小时；日产量： 150000kg/天二氧化碳纯度：98.0%，（气态）；年产量（8000小时）：50000吨/年；占地面积：40×30＝1200m2.2.3 主要设备电耗汇总表2.4能量消耗定额表（生产成本）注：每度电0.68元/度，蒸汽120元/吨，循环水0.3元/吨。
烟道气回收CO2技术
4.用混合气生产海绵铁还原气的方法 200410040518.4
2017-4-22
烟道气回收CO2业绩
1.四川维尼纶厂烟道气MEA回收3000Nm3/h CO2装置及1万吨/年食品级CO2装置 2.中原油田催化烟气回收二氧化碳装置（2万吨/年） 3.吉林油田前葛化工厂烟气回收二氧化碳装置（1000 Nm3/h CO2） 4.重庆钢铁股份有限公司石灰窑气MEA回收9000吨/年食品级CO2装置 (石灰窑气) 5.中国石油格尔木甲醇厂烟道气MEA回收3000Nm3/h CO2装置 6.中国石油川西北矿甲醇厂10万吨/年甲醇扩产15万吨/年装置 （PSA及烟道气回收4200Nm3/h CO2装置） 7.吉林油田钻服公司3万吨/年食品级高纯液体二氧化碳装置 8.吉林北方气体公司3万吨/年食品级高纯液体二氧化碳装置 8.兰化公司1万吨/年食品级高纯液体二氧化碳装置 9.内蒙蒙西高新材料股份有限公司水泥窑气回收食品级高纯液体二氧化碳装置-1万吨/年 (水泥窑气) 10.香港建滔重庆化工有限公司烟道气回收CO212000Nm3/h装置 (配套45万吨甲醇/年甲醇装置,国内最大的装置) 11.重庆卡贝乐化工有限责任公司30万吨/年烟气回收CO2装置
（3）
§ 总反应式[1～3]可以写为：
§ CO2 + 2HOCH2CH2NH2 + H2O = HOCH2CH2HNCOO- +
HOCH2CH2NH3+ （4）
2017-4-22
用MEA法回收烟道气中CO2 需解决的三个问题
§ 1.溶液腐蚀 § 2.溶液降解 § 3.提高溶液吸收能力
§ 国内外发展现状
2017-4-22
烟道气吸附二氧化碳 能耗成本 吸附剂
烟道气吸附二氧化碳能耗成本吸附剂烟道气吸附二氧化碳是一种常见的二氧化碳捕捉和处理技术，旨在减少大气中二氧化碳的排放。
在全球范围内，减少温室气体排放一直是一个非常重要的环保议题。
一、烟道气吸附二氧化碳的原理和过程烟道气吸附二氧化碳的基本原理是通过吸附剂将二氧化碳从烟道气中分离出来。
吸附剂通常是一种具有高特异表面积和特殊孔结构的材料，可以吸附和固定二氧化碳分子。
常见的吸附剂包括活性炭、分子筛和金属有机骨架材料等。
烟道气吸附二氧化碳的过程可以分为吸附和再生两个步骤。
在吸附阶段，烟道气通过吸附剂床，二氧化碳被吸附剂表面的活性位点吸附，从而从气流中去除。
在再生阶段，吸附剂经过一系列的热处理或真空处理，释放已吸附二氧化碳，使吸附剂恢复到可再生的状态。
此后，吸附剂可以重新进入吸附阶段，循环使用。
二、烟道气吸附二氧化碳的能耗成本能耗成本是评估烟道气吸附二氧化碳技术可行性的重要指标之一。
烟道气吸附二氧化碳的能耗主要来自两个方面：烟道气的压力损失和再生阶段的能耗。
烟道气通过吸附剂床时，由于吸附剂具有一定的阻力，烟道气会产生一定的压力损失。
这些压力损失需要通过增加风机功率来弥补，从而增加了能耗成本。
同时，再生阶段的能耗也是很重要的。
再生阶段通常涉及到高温热处理或真空处理，这需要相应的能源供应，增加了能耗成本。
然而，烟道气吸附二氧化碳技术的能耗成本可以通过多种方式降低。
优化吸附剂的选择和设计可以减少烟道气通过吸附剂床时的压力损失，从而降低能耗。
同时，对再生过程进行优化和改进，如利用低温热源和废热回收等，也可以降低再生阶段的能耗。
三、烟道气吸附二氧化碳的吸附剂选择吸附剂的选择对于烟道气吸附二氧化碳技术的效率和能耗具有重要影响。
吸附剂的主要性能指标包括吸附容量、选择性、稳定性和再生性能等。
吸附容量是指吸附剂单位质量或单位体积吸附二氧化碳的能力。
选择吸附剂时，需要考虑烟道气中的CO2浓度和流量等因素，确保吸附剂可以满足实际应用的需求。
燃煤电厂烟道气溶剂法CO2捕集技术探讨
收稿日期：2014一03—17( 修改稿) 作者简介：于笑丹，工程师，工学学士，2011年毕业于北京联合大 学生物 化学工 程学院化学 工程与工 艺专业。 目前主要 从事co： 捕 集与利用的基础理论研究与工程项目开发。
3 0—
捕 集方 法
捕集原理
工 艺优点
工 艺缺陷
捕集烟道气适用性
…收法霪擎粼鑫赣燃募黑飘燃震‰再搿赢嚣某蒿黠 一
低温精馏法
通过低温冷凝分离c 0，的物理过 程，是将混合气体经过多次压缩 和冷 却
原理 简单， 能够回收 90％以 上 的c0 ：
设备庞大，投资较大，能耗较 高，分离效果差．分离成本较高
将锅炉中的一部分排气与从空气
02／c O：燃烧法中分离出来的0：按照一定的比 例混合，通人炉膛内燃烧
排出的烟气中c 0：浓度很高，大 部分 烟气直接 液化．使 得分离 变需要重 新设计锅 炉 得容 易
燃 煤 电 厂 烟 道 气 溶 剂 法 c02捕 集 技 术 探 讨
于笑丹，康彦彦
( 中国石油安全环保技术 研究院，北京102206)
摘 要：co：捕集是温室气体减排与利用的重要技术路径之一。本文介绍了燃煤电厂烟道气的气源特征及 c0：捕集技术应用现状。对于电厂烟道气的c 0：捕集过程，目前主要还是以化学吸收法为主，本 文对现有烟道气cO：的捕集方法进行技术比选，重点介绍了化学吸收法捕集技术，分析了溶剂法 c0：捕集的关键技术问题，提出了该技术研究的重点与方向。
烟道气回收利用一体化技术研究
技术·应用/Technology &Application引言我国大部分油田已进入石油开采的中后期阶段，主要采用注水开发的方式，注采不平衡的开发矛盾导致绝大部分油井采出液含水70%～80%，有的油田甚至高达90%以上。
随着油田的不断开发，油井采出液含水量将会不断地增加，导致油田产生非常巨大的污水量。
这些油田污水不但处理难度大，处理费用也很高。
目前对产出污水的处理方式主要是在集油站分离后再进行回灌，这些污水是重要的工业污染源之一。
如果把如此大量的采出水直接外排，将造成非常严重的环境污染问题，同时又浪费了宝贵的水资源。
因此，油田污水的处理对环境保护至关重要，同时也关系到油田企业未来的生存与发展，是油田实现可持续开发和提高油田经济效益节约成本的一个重要途径。
目前国内稠油热采以吞吐方式为主，蒸汽是吞吐的主要热介质[1]。
热采井注汽需要大量经过处理的清水，1台锅炉每口井注汽量为1500～2500t，需要清水1800～3000t。
利用烟道气回收利用一体化技术，可将油田污水处理成注汽锅炉注汽用清水，同时利用注汽锅炉产生170～220℃左右烟气的热能，不但使污水得到净化，用于油田生产，也可对烟气进行除尘。
因此，通过本方法可将注汽锅炉产生的烟气回收，进一步利用烟气余热来处理油田污水，加热锅炉用水，实现降低能耗的目的。
这不仅能大大地降低油田的采油成本，还有利于保护环境、减少污染以及减少温室气体的排放。
将烟气注入油藏，能起到改善稠油注蒸汽开采的效果，提高原油采收率。
1烟道气回收利用一体化技术工艺流程烟道气是指煤等化石燃料燃烧时所产生的对环境有污染的气态物质。
因这些物质通常由烟道或烟囱排出，烟道气产生的过程大多是燃料不充分利用，不完全燃烧造成的。
烟道气的成分很复杂，无污染物占99%以上，主要为N 2、CO 2、O 2、H 2O；污染物含量低于1%，主要有灰尘、粉渣和SO 2，若炉子操作不正常，会产生CO、NO X 及其他有害气体。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
工艺与设备烟道气中二氧化碳回收技术的研究肖九高(南化集团研究院,江苏南京210048)摘要:介绍了一乙醇胺(ME A )法回收烟道气中二氧化碳的基本原理和工艺流程,指出ME A 法具有蒸汽消耗量高、溶液腐蚀性强、ME A 易与氧气发生降解反应等缺点。
开发了一种从烟道气中回收二氧化碳的新技术,采用的吸收剂是在ME A 水溶液中添加了活性胺、抗氧剂和防腐剂的复合溶液。
将新技术应用于赤天化集团有限公司烟道气中二氧化碳的回收装置上,试验结果表明,二氧化碳年平均产量提高了25.8%,1m 3二氧化碳的蒸汽消耗量可减少3.23kg ,并可解决ME A 对设备的腐蚀问题。
关键词:烟道气;二氧化碳;一乙醇胺中图分类号:X783;T Q127112 文献标识码:A 文章编号:0253-4320(2004)05-0047-03R ecovery of carbon dioxide from flue gasXIAO Jiu 2gao(Research Institute of Nanjing Chemical Industrial G roup ,Nanjing 210048,China )Abstract :The basic principle and process of m onoethanolamine (ME A )method for recovering C O 2from flue gas were in 2troduced ,and the shortcomings of it such as high vapor consum ption and heavy s olution ’s corrosion ,reaction activeness between ME A and O 2,etc ,were pointed out.An alternative process was developed ,which used an aqueous abs orbent consisting of ME A ,activated amine ,anioxidant and corrosion inhibitor.This new process adopted in recovery devices of C O 2from flue gas was ap 2plied in G uizhou Chitianhua C o.,Ltd.The results show that the new process can increase the average production capacity of C O 2by 25.8%,reduce vapor consum ption by 3123kg/m 3,with no corrosion.K ey w ords :flue gas ;carbon dioxide ;m onoethanolamine 收稿日期:2004-01-05;修回日期:2004-03-11 作者简介:肖九高(1962-),男,硕士,高级工程师,一直从事气体净化技术的研究开发工作,013851727517。
常规燃气、燃油、燃煤烟道气的组成(体积分数)如下:N 282%～89%,C O 28%～15%,O 23%～5%,少量S O 2。
全球矿物燃料燃烧每年约产生200亿t C O 2,仅利用了不到1亿t 。
市场对C O 2的需求量很大,如可用于生产干冰、食品C O 2气、焊接保护气、烟丝膨胀剂、强化石油开采(E OR )等方面。
在化学工业中,C O 2已大量用于生产甲醇、尿素、纯碱等产品。
因此,从环保和碳源利用的角度考虑,开发经济、实用的C O 2回收新技术十分必要。
1 MEA 法回收烟道气中二氧化碳概况由于烟道气气量大、C O 2分压低、气体中含有氧等原因,故可供选择的C O 2回收技术很少。
可用于从烟道气中回收二氧化碳的技术主要有BV 法、一乙醇胺(ME A )法、K S 法(尚未工业化)等[1-5],目前,工业上使用最为广泛的是ME A 法。
111 基本原理ME A 水溶液与二氧化碳能发生如下化学反应:CO 2+2HOCH 2CH 2NH 2+H 2O(HOCH 2CH 2NH 3)2CO 3上述反应是可逆放热反应,在温度较低时,反应由左向右进行;温度较高时,反应由右向左进行。
工业上利用ME A 与二氧化碳反应的特性,实现二氧化碳回收(或脱除)的目的。
112 MEA 法的优缺点ME A 法具有吸收速度快、吸收能力强、设备尺寸小等特点[1,5]。
但是,该法也存在很多问题,如蒸汽消耗量大,溶液腐蚀性强,ME A 易与烟道气中氧气发生不可逆反应(以下简称胺降解)。
回收烟道气中的C O 2时,ME A 易被烟道气中的O 2氧化生成氨基乙酸、乙醛酸和草酸等副产物[5],这些副反应造成了胺的大量损耗,同时生成的副产物又加剧了设备的腐蚀,腐蚀产物再进一步促进胺的降解,由此形成恶性循环,影响了生产的正常进行。
针对ME A 法存在的上述缺点,20世纪90年代初,南化集团研究院开始对ME A 法回收C O 2技术进行了系统的研究,1998年,在解决ME A 溶液降解问题等方面取得突破性进展,随后该技术成功应用于3家大型石化企业。
笔者开发的从烟道气中回收二氧化碳的新技术是一种改进的ME A 技术,采用的吸收剂是在ME A 水溶液中添加了活性胺、抗氧剂和防・74・第 卷第 期现代化工May 年 月M odern Chemical Industry腐剂的复合溶液。
2 试验211 防降解剂的筛选21111 基本原理采用ME A 法回收烟道气中的C O 2时,烟道气中的O 2很容易与ME A 发生氧化降解反应,这种现象发生后,在工业生产中表现为溶液吸收C O 2的能力大幅度降低,溶液变稠,设备腐蚀严重,需停车更换溶液后才能正常生产。
在溶液中添加少量防降解剂(抗氧剂)可以防止溶液的降解,其机理如下[6]:ME A 与O 2反应的初始产物是胺的过氧化物,这是一个自动催化过程,当胺的过氧化物达到一定的浓度时,降解反应就大量发生了。
防降解剂的作用是分解这种胺的过氧化物,降低其浓度,从而阻止或减少降解反应的发生。
21112 抗氧剂的筛选配制含一定添加剂的ME A 水溶液,放入高压反应釜中,在温度为110℃、O 2分压为016MPa 的强化试验条件下,测定胺的氧化降解速率。
表1列出了在浓度为5m ol/L 的ME A 水溶液中添加二甘醇(DEG )、CuC O 3、NaVO 3、MS 后,ME A 与O 2的氧化降解强化试验结果。
表1 几种添加剂抗氧化试验结果添加剂(质量分数)空白0115%DEG 0115%DEG 0107%CuCO 30116%NaVO 30116%MS 反应时间/m in 18018018060360ME A 降解速率/%512418417310由表1可知,在ME A 水溶液中加入抗氧化剂MS 后,360min 内ME A 与O 2不发生氧化反应,其他添加剂在较短的时间内均有氧化反应发生,由此可看出MS 抗氧化效果相当好。
21113 抗氧化剂质量分数的确定图1 MS 质量分数与ME A 开始发生氧化降解的时间关系在5m ol/L ME A 溶液中进行胺氧化降解试验。
添加不同质量分数的MS ,溶液发生氧化降解的时间见图1。
由图1可以看出,MS 质量分数为0108%～0116%时,开始发生氧化降解的时间明显延长。
当MS 质量分数大于0116%时,开始发生氧化降解的时间延长趋势变缓,故MS 质量分数以0116%较适宜。
212 缓蚀剂的筛选ME A 水溶液本身对碳钢并不腐蚀,但当溶解了C O 2气体,尤其是在溶液被加热后,它对碳钢的腐蚀就相当严重,降低腐蚀速率最经济最有效的方法是在ME A 溶液中加入少量的缓蚀剂。
笔者采用失重法筛选缓蚀剂,在C O 2和O 2存在的条件下,测定浸泡在溶液中的A 3钢挂片试验前后的质量损失,计算其腐蚀速度,以此为依据,确定缓蚀剂的最佳组成和用量。
通过大量的筛选试验,确定了3个系列的缓蚀剂组成,其试验结果见表2。
根据表2的试验结果,选择2#样品作为防腐剂。
表2 缓蚀剂的防腐效果缓蚀剂空白1#2#3#腐蚀速率/mm ・a -1>1127<0108<0104<0131213 活性胺工业上采用的ME A 质量分数通常小于18%(3m ol/L ),由于溶液中ME A 质量分数低,故脱除相同量的C O 2将需要更多的溶液,从而导致工业生产中电耗和蒸汽消耗较大。
在ME A 溶液中加入一种活性胺,组成一种复合胺溶液,从而提高溶液吸收C O 2的能力。
表3是3种溶液在不同温度下吸收C O 2能力的比较,从表3可见,添加活性胺后溶液吸收C O 2的能力大幅度提高。
表3 MEA 与复合胺吸收CO 2能力的对比40℃60℃3m ol/L ME A 35140301845m ol/L ME A6213453199312m ol/L ME A +118m ol/L 活性胺6919662120 注:吸收能力指每升溶液吸收CO 2的体积。
214 综合试验考察了在溶液中同时加入缓蚀剂、活性胺、防降解剂后,溶液的降解、腐蚀情况。
综合试验后确定的溶液配方为:312m ol/L ME A +118m ol/L 活性胺+0108%缓蚀剂+0116%抗氧化剂。
该溶液具有吸收速度快、吸收能力大、胺氧化降解量少、腐蚀性小等优点。
・84・ 现代化工第 卷第 期3 工业化应用赤天化集团有限公司于1994年建有1套ME A 法回收烟道气中C O 2的装置,用于解决尿素生产中碳氨不平衡问题。
设计处理烟道气能力为45000m 3/h ,回收C O 2能力为3000m 3/h 。
该厂烟道气中O 2体积分数高达5%～615%,ME A 氧化降解非常严重。
溶液降解后,C O 2产量下降,蒸汽耗量高,每3～4个月就得停车更换系统中100t 溶液,生产操作极不稳定。
为了改变生产不稳定和频繁更换溶液的状况,1999年1月12日,赤天化集团有限公司决定采用笔者开发的新技术进行工业化应用。
311 工艺应用改进后的ME A 法工艺流程见图2。
1—冷却塔;2—风机;3—吸收塔;4—富液泵;5—冷凝器;6—换热器;7—再生塔;8—贫液泵;9、10—水冷器;11—再沸器;12—分离器;13—地下槽14—胺回收加热器;15—过滤器图2 ME A 法回收烟道气中二氧化碳工艺流程图从锅炉烟道送来的烟道气经冷却后由风机送入吸收塔底部,烟道气中的C O 2被ME A 吸收,尾气经洗涤后从吸收塔顶排入大气。