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)保科技有限公司（簡稱樸力科技）成立于2016年，公司主要從事節(jié)能科技、環(huán)?？萍碱I(lǐng)域的技術(shù)開發(fā)、服務(wù)、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(shè)備的銷售服務(wù)，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(yīng)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(yīng)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(yīng)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。化學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(lǐng)域已得到廣泛應(yīng)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(chǔ)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(yīng)用到CO₂化學吸收/解吸-壓縮過程具有如下優(yōu)勢：

4、應(yīng)用領(lǐng)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(lǐng)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(lǐng)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(lǐng)域的工業(yè)氣體進行CO₂分離提供更低成本的解決方案。