编辑: 喜太狼911 2019-07-04
天津水泥工业设计研究院有限公司 适用于中国水泥行业CCS的 有效系统设计方法 天津水泥工业设计研究院 刘瑞芝 2012.

10 天津水泥工业设计研究院有限公司 主要内容 时代背景

1 不同CO2分离提纯方法、经济性比较

2 3 水泥厂分离提纯CO2的主要技术路线

3 天津水泥工业设计研究院有限公司

一、时代背景 大致预测出2008- 2012年中国水泥的总产 量将达71亿多吨 ,其排放的55亿吨左 右的C02等温室气体也会对环境造成 很大影响 . 我国能源消耗和CO2 排放量在逐年增长 , 预计2020 年这个比例将增至23.9% ,严重的气候和生态负面效 应.全球每年因燃烧化石燃料而排放的CO2 达到200亿吨左右,由化石能源燃烧 产生的CO2总量约占温室气体总量 的82% . 对一个5000t/d的水泥厂,其CO2绝对排放量为 每年150万吨,其中煅烧质排放CO2为每年 95万吨,燃料燃烧排放CO2为每年54万吨 ,折合每吨熟料排放CO2 832公斤,每吨水 泥排放CO2 785公斤 . 天津水泥工业设计研究院有限公司 因此?如何对水泥厂废气中排放的CO2进行 有效地分离捕捉并回收利用成为亟待 解决的重中止重 . 天津水泥工业设计研究院有限公司 华能集团北京热电厂 该厂建成了国内首个燃煤电厂二氧化碳捕集处理系 统,项目于2007年12月26日开工,2008年7月15日投入 使用,占地面积近500m2,总投资2800万,设备利用率 为6000小时/年,设计生产能力为3000吨/年. 中国其他行业CCS发展情况 天津水泥工业设计研究院有限公司 华能集团北京热电厂 天津水泥工业设计研究院有限公司 单位:辽宁锦州六陆石化公司 气源:制氢尾气 生产规模:3万吨 产品用途:食品级 天津水泥工业设计研究院有限公司 华能集团上海石洞口电厂 该项目由西安热工研 究院设计,于09年7月份 开工,年底建成.预计年 捕获二氧化碳量为10万吨 ,为全球最大的燃煤电厂 碳捕获项目. 天津水泥工业设计研究院有限公司 水泥行业CCS典范――蒙西集团 该公司与中科院长春应用化学研究所合作建成我国 第一条规模化的二氧化碳聚合物生产线. 从水泥窑废气中提取CO2制成食品级纯度,作为原 料用于全降解塑料的生产,年产量3000吨,为世界上投 入运行最大的二氧化碳聚合物生产线. 天津水泥工业设计研究院有限公司 第二部分 不同CO2分离提纯方法、原理、经济性比较 类别 原理优点(特点) 缺点 成本 吸附精馏 法 研制特殊配方的固体复合吸附剂,有针对 性地 把二氧化碳中的硫化物、氮氧化物、含氧 有机物、各类轻烃、碳化物和水分等重组 分杂质分步吸附除尽,解吸出来放入火炬 烧掉杂质,不会污染空气:再利用热泵精 馏技术,把氢气、甲烷、氮气、氧气等轻 组分杂质分离除尽,使二氧化碳纯度达到 99.996%上,作为产品使用. 工艺流程简单,操 作方 便,条件缓和;

能 耗比其他方法低60 %,生产成本降低 62%左右,二氧化 碳回收率大于90%, 产品纯度超过国家 食品级标准.产品 利润高

1、常温下吸附,中 压低温下精馏

2、适用于石油、化工、酿酒等产业等 CO2浓度为80-90% 的行业. 生产成 本: 80-230 元/吨 化学吸收 法 又叫化学溶剂吸收法,溶剂为醇胺及氨气 (或氨水),一级醇胺(如MEA)、二级醇胺 (如DEA、DIPA)及三级醇胺(如MDEA), 吸收CO2后生成稳定的胺基甲酸盐,然后 再通过加热方法解析出CO2. MDEA热稳定性好, 不易降解,溶剂挥发 性小,溶液对碳钢设 备腐蚀性弱.该工 艺成熟,操作简便,对 工人的素质要求相 对较低.优选 如溶剂选取不当, 吸收CO2后生成稳定 的胺基甲酸盐,反 应热大,加热再生较 困难,蒸汽消耗较高 生产成 本: 300- 400元/ 吨 膜分离法 膜分离法是利用某些聚合材料制成的薄膜 对不同气体的渗透率的不同来分离气体的. 膜分离的驱动力是压差,当膜两边存在压 差时,渗透率高的气体组分以很高的速率 透过薄膜形成渗透气流,渗透率低的气体 则绝大部分在薄膜进气侧形成残留气流,两 股气流分别引出从而达到分离的目的 膜分离装置简单,投 资费用比溶剂吸收 法低 适用于从天然气和 石油开采中去除CO2;

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