二氧化碳捕集技术集锦

第一部分：二氧化碳捕集技术介绍 二氧化碳捕集技术介绍（一）

二氧化碳捕集系统的原理：

利用碱性的乙醇胺溶液与酸性的二氧化碳发生可逆反应，即：在40℃左右时吸收二氧化碳，生成水溶性盐，二氧化碳被吸收，升温至110℃左右时发生逆向反应，解析出二氧化碳。

二氧化碳的捕集方式主要有三种：燃烧前捕集（Pre-combustion）、富氧燃烧（Oxy-fuel combustion）和燃烧后捕集（Post-combustion）。 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。 该技术的捕集系统小，能耗低，在效率以及对污染物的控制方面有很大的潜力，因此受到广泛关注。然而，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。 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。 目前欧洲已有在小型电厂进行改造的富氧燃烧项目。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，现在还没找到一种廉价低耗的能动技术。 燃烧后捕集 燃烧后捕集即在燃烧排放的烟气中捕集CO2，目前常用的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，正处于发展阶段，但却是公认的在能耗和设备紧凑性方面具有非常大潜力的技术。

从理论上说，燃烧后捕集技术适用于任何一种火力发电厂。然而，普通烟气的压力小体积大，CO2浓度低，而且含有大量的N2，因此捕集系统庞大，耗费大量的能源。

燃煤电厂烟气CO2捕集及利用技术简介火力发电是排放二氧化碳的最大行业。火力发电厂燃烧化石燃料后排放的二氧化碳占全球燃烧同种燃料排放

量的30%。因此，排放二氧化碳最多的燃煤电厂成为最具潜力实施二氧化碳捕集的行业。 西安热工研究院有限公司经过多年的研究，成功开发了燃煤电厂烟气CO2捕集与处理技术。 该技术针对燃煤电厂烟气中CO2浓度低、O2含量和粉尘浓度高等特点，采用化学吸收法进行CO2的捕集。在低温条件下用化学溶剂吸收烟气中的CO2；溶液加热时，CO2从化学溶剂中解析出来，得到高浓度的CO2，溶液循环使用。该技术已经申请了国家发明专利（申请号：200810018343.5），并应用于我国首个燃煤电厂CO2捕集装置——华能北京热电厂3000～5000t/a CO2捕集示范装置。 技术特色与优势

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采用化学吸收法进行燃烧后CO2捕集，具有吸收速度快、吸收能力强、处理量大、回收CO2纯度高等优点；

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设置烟气预处理系统，脱除烟气脱硫后携带的粉尘、水等杂质，同时使用抗氧化剂和缓蚀剂，吸收剂消耗低，设备腐蚀小；

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CO2捕集工艺采用贫富液换热器、CO2冷却器等多级换热，热量综合利用，系统能耗低；

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采用尾气洗涤、气液分离等系统，充分回收尾气中的胺溶液，并保持整个捕集系统的水平衡，胺溶液和水消耗量低。

工艺流程

烟气CO2捕集系统由烟气预处理系统、填料吸收塔、填料再生塔、排气洗涤系统、溶液煮沸器、胺回收加热器、产品气处理系统（包括冷凝器、气液分离器、压缩机）以及系统水平衡维持系统组成。

脱硫后的烟道气由引风机送入吸收塔，其中CO2被胺溶液吸收，尾气由塔顶排入大气。吸收CO2后的富液由塔底经泵送入换热器，回收热量后送入再生塔。解吸出的CO2气，经处理后送入精处理系统。经过压缩加压、除湿、脱硫、制冷等工序，得到最终产品——液态CO2。 如图所示：

二氧化碳捕集的应用

所捕集的二氧化碳可用于生产尿素、甲醇、合成气、醋酸、食品二氧化碳等，同时还有其他较为广泛的工业用途：可作为铸造添加剂、金属冶炼稳定剂、陶瓷固定剂、食品添加剂、消防灭火剂等。

二氧化碳捕集技术介绍（二）

2012年03月02日 文章来源: 华能集团

华能履行社会责任典型案例之一

华能二氧化碳捕集技术 ——走向世界、拥抱蓝天

二氧化碳等温室气体的减排越来越受到国际社会的广泛关注，已成为国际能源领域研发的热点。我国二氧化碳的排放量仅次于美国居世界第二位，减排二氧化碳的压力越来越大，并将成为制约我国燃煤发电可持续发展的瓶颈之一。目前，国际上二氧化碳捕集和处理技术尚处于研究开发和示范阶段。中国华能集团公司在二氧化碳捕集领域不断探索、研究，先后建成投产华能北京热电厂二氧化碳捕集示范项目及国内最大的二氧化碳捕集项目——华能上海石洞口二厂二氧化碳捕集项目，为推动我国在节能减排领域的科技创新做出了不懈努力。 一、 二氧化碳捕集技术诞生背景