燃烧前脱碳技术与工程进展

燃烧前脱碳技术是在整体煤气化联合循环发电的基础上增加碳捕集装置,实现CO2的近零排放和CO2的捕集、封存和再利用。主要介绍了燃烧前脱碳技术的技术路线、工艺流程及其特点。总结了世界范围内大型CO2捕集项目及其工程进展情况,分析了发展中存在的问题并给出了解决建议。     

燃烧后CO_2捕集技术研究

对燃烧前、燃烧后CO2捕集以及富氧燃烧3种CO2捕集技术的特点,以及适用于燃煤电厂的燃烧后CO2捕集技术进行了介绍,分析了吸收分离法、吸附分离法和膜分离法的原理及优缺点。其中,化学吸收法应用最广,但再生能耗大,运行成本高;吸附法虽再生能耗小,但对CO2选择性低,吸附能力有限;膜分离法目前仍处于实验室研究阶段,但应用前景巨大。对上述技术整合形成复合技术以及对新材料进行开发将有助于克服现有CCS技术面临的困难。     

火电厂CO2捕获方式

随着社会经济的迅速发展,人类对于化石燃料的需求量越来越大,燃料燃烧后排放的有害物质也越来越多,全球环境污染问题严峻,温室效应尤为严重。CO2是主要温室气体,CO2总排放量的75%是由石化燃料燃烧产生的,我国CO2排放总量的一半来自电力工业[1]。中国作为负责任的国家,到2020年,中国要实现单位国内生产总值CO2排放量比2005年下降40%～45%这一目标。因此,火电厂CO2减排任务重大,采用CO2捕集与封存技术能减少电厂80%~95%排放量,理论上具有巨大的减排潜力,是当今世界公认的CO2减排的重要途径。目前电厂捕集技术大体上分作三种:燃烧前捕集、燃烧后捕集和富氧燃烧捕集。     

燃烧后CO_2捕集技术与工程进展

当前主流CO2捕集技术有3种,分别是燃烧后、燃烧前和富氧燃烧CO2捕集技术。本文主要介绍了燃烧后脱碳技术的工艺流程以及优缺点,总结了国内外典型CO2捕集项目及其进展情况,最后结合目前CO2捕集发展状况提出了未来碳捕集技术发展方向建议。     

燃烧后CO2捕集材料研究进展

简要阐述全球和我国的化石能源及CO2排放现状,针对燃烧后捕集化石燃料电厂烟道气中的CO2气体,以溶液吸收、吸附、膜分离、生物固定4种捕集方法为线索,讨论了各类CO2燃烧后捕集材料的最新进展。     

CO2捕集的研究现状及钙基吸收剂的应用

温室气体CO2是当今世界环境恶化的主要原因之一,近年来针对CO2的捕集技术也相继被研究.磷石膏是湿法冶炼磷酸的副产物,具有产量大、微辐射性等特点,严重危害自然环境和人类健康.本文阐述二氧化碳捕集与封存(CCS)以及燃烧后捕集的三大方法的具体技术原理与特点,着重分析利用钙基吸收剂捕集CO2的技术特点和优势,提出CO2捕集技术的探索方向并指出利用磷石膏分解渣作钙基吸收剂矿化捕集CO2的思路.当前对CO2捕集的研究多停留在吸收剂捕集方面,单纯吸收剂虽吸收效果较好,但其成本较高.磷石膏分解渣作钙基吸收剂不仅有着良好的捕集效果,且解决了成本问题,实现了"以废制废"的思路.     

二氧化碳捕集技术研究进展

在“碳达峰、碳中和”的双重任务下,CO₂捕集已经成为今后工业发展的必然趋势。分别介绍了燃烧前捕集、燃烧后捕集以及富氧燃烧技术,并总结了相关技术还存在的问题。同时,系统地总结了国内外主要的CO₂捕集方法,分析了不同捕集方法的优缺点,并针对不同行业提出了合理的捕集方法。其中,重点介绍了溶液吸收法,通过对现有吸收液存在的能耗高、易挥发、毒性大的问题,提出了今后溶液吸收法的主要发展方向,并针对现有吸附法存在的问题提出开发新型低温、低压、低成本的固体吸附材料及相关工艺的研究思路。     

用于捕集油井采出气中CO2的低温-膜混合工艺能耗分析

介绍了CO2捕集技术的研究进展,对比分析了低温CO2捕集工艺、膜法CO2捕集工艺、低温-膜混合CO2捕集工艺的优缺点及捕集性能.开发了一种低温-膜混合工艺,用于捕集采出气中的CO2.采用Aspen HYSYS软件对低温-膜混合工艺进行模拟.考察了压缩压力、膜面积、液化温度等参数对低温-膜混合工艺CO2捕集性能的影响,并评价了低温-膜混合工艺的技术可行性,结果表明:与低温和膜工艺相比,混合工艺可以有效提高CO2的纯度和回收率,并可以节省能耗.     

二氧化碳捕集技术研究进展

随着全球工业的快速发展,二氧化碳的大量排放被认为是造成气候变暖最主要原因,二氧化碳的捕集和封存已经成为研究的热点,本文综述了近年来CO2捕集技术的研究进展,主要有燃烧后捕集、燃烧前捕集和富氧燃烧三条技术路线,最后提出了可以提高二氧化碳捕集能力的策略与展望。     

碳捕集技术研究进展

碳捕集技术对于减少大气中的CO_2浓度显得至关重要,尤其是对于排放大量温室气体的火力发电厂和工业源的CO_2捕集。本文主要概述了CO_2的燃烧前捕集、富氧燃烧捕集、燃烧后捕集这3种主要的碳捕集技术的研究现状,并结合当前正在研究的碳捕集技术,提出了碳捕集技术未来可能的发展方向。     

三种气体分离技术应用于电厂烟气二氧化碳捕集经济性的比较(英文)

Three gas separation technologies,chemical absorption,membrane separation and pressure swing adsorption,are usually applied for CO2 capture from flue gas in coal-fired power plants.In this work,the costs of the three technologies are analyzed and compared.The cost for chemical absorption is mainly from $30 to $60 per ton(based on CO2 avoided),while the minimum value is $10 per ton(based on CO2 avoided).As for membrane separation and pressure swing adsorption,the costs are $50 to $78 and $40 to $63 per ton(based on CO2 avoided),respectively.Measures are proposed to reduce the cost of the three technologies.For CO2 capture and storage process,the CO2 recovery and purity should be greater than 90%.Based on the cost,recovery,and purity,it seems that chemical absorption is currently the most cost-effective technology for CO2 capture from flue gas from power plants.However,membrane gas separation is the most promising alternative approach in the future,provided that membrane performance is further improved.     

煤化工产业与二氧化碳地质封存

CO2在地下深部封存可有效减少燃烧化石燃料产生的温室气体向大气层的排放。然而,现在碳捕集成本高、能耗大,在CO2捕集与封存(CCS)链条中碳捕集成本占60%,成为实施CCS的瓶颈。煤化工厂排放高浓度CO2可能为中国实现全链条的CCS提供早期的机会。目前经过国家发改委批准的煤化工企业排放的高浓度CO2总量已达亿吨规模,如果这些企业能够实现CO2封存,对于中国减少温室气体排放将具有重要意义。中国的沉积盆地拥有适合CO2地质封存的储盖层组合,其中有些油田适合利用CO2驱油来提高石油采收率(EOR),高浓度CO2排放源靠近封存场地将有效减少运输成本和工程操作的复杂性。高浓度CO2气源与EOR或深部咸水层封存的耦合将给中国提供在全球率先实现碳捕集、利用与封存(CCUS)的机会。     

Reduction of Greenhouse Gas Emissions from Gas,Oil, and Coal Power Plants in Pakistan by Carbon Capture and Storage (CCS): A Review

The production of energy in Pakistan as a developing country mainly depends on consumption of fossil fuels, which are the main sources of greenhouse gas (GHG) emissions. These emissions can be mitigated by implementing carbon capture and storage (CCS) in running plants. An overview of the current and future potentials of Pakistan for CCS is provided, indicating a great potential for this technology to capture CO₂ emissions. The amine CO₂ capture process as the most mature procedure is currently applied in many oil and gas companies in Pakistan, which can be employed to capture CO₂ from other industries as well. Pakistan has a great CO₂ storage potential in oil, gas, and coal fields and in saline aquifer as well as significant resources of Mg and Ca silicates suitable as feedstock in the carbon mineralization process. For further development and implementation of CCS technologies in Pakistan, economic and policy barriers as the main obstacles should be alleviated.     

基于夹点技术的烟气处理系统的优化与评价

二氧化碳捕集系统节能技术受到了人们的广泛关注,但基本上集中在系统本身,鲜见有关烟气余热回收利用方面的研究报道,缺少具体的应用方案。然而,要进一步提高二氧化碳捕集系统的效率,就必须对烟气余热进行有效利用。为此,本文以某发电厂与660MW热电联产装置相配套的烟气处理系统为研究对象,首先采用问题表法确定了换热网络的夹点温度,然后通过冷、热物流间的“新”匹配对原换热网络进行改造,得出3种改造方案：烟气余热回收一级换热网络是高温烟气与胺补液之间进行匹配;烟气余热直接回收二级换热网络是高温烟气依次与富液、胺补液之间进行匹配;而烟气余热间接回收二级换热网络包括高温烟气与富液之间的间接换热。通过对以上3种改造方案投资费用的比较,发现烟气余热回收一级换热网络的投资成本最低,是最优改造方案。     

Review on current advances,future challenges and consideration issues for post-combustion CO2 capture using amine-based absorbents☆

Among the current technologies for post-combustion CO2 capture, amine-based chemical absorption appears to be the most technologically mature and commercial y viable method. This review highlights the opportunities and challenges in post-combustion CO2 capture using amine-based chemical absorption technologies. In addi-tion, this review provides current types and emerging trends for chemical solvents. The issues and performance of amine solvents are reviewed and addressed in terms of thermodynamics, kinetics, mass transfer, regeneration and solvent management. This review also looks at emerging and future trends in post-combustion CO2 capture using chemical solvents in the near to mid-term.     

三维共价有机骨架膜合成、后修饰方法及CO2捕集的应用

提出了基于环保理念的膜分离法对CO₂气体进行捕集，其中共价有机骨架膜材料展现出其独特优势。目前，二维结构的有机骨架材料研究已经较为成熟。然而关于三维共价有机骨架材料(3D-COFs)的研究相对较少。综述了3D-COFs膜材料的合成方法和后修饰方法，同时讨论了3D-COFs膜材料在CO₂捕集中的具体应用，并展望了3DCOFs膜材料未来的发展方向。     

CO2规模化回收利用及研究进展

通过介绍全球及中国近年来CO2的排放状况以及小规模回收技术的缺陷,首先指出了CO2规模化回收的迫切性及资源化利用的优势,并以CCS(碳捕集与封存)和CCU(碳捕集与利用)为例,分别介绍了诸如地质封存、海洋封存、化学转化和生物转化等规模化回收利用技术,阐述了这些技术的回收原理、工艺路线、安全环保性、技术优势和工业化案例;通过分析CCS各技术的封存能力、封存效果、技术瓶颈及工业化推广的进度和潜力,指出CCS技术的全球化应用目前还存在一定的风险和制约;通过对比CCU各技术研究重点、转化瓶颈以及工业化进度等,指出化学转化法是目前最有效的CO2规模化回收利用技术。最后还介绍了其他几种具有规模化潜力的CO2利用新技术。     

油田燃煤电厂CO_2捕集纯化工程实践

CO2是一种温室气体,通过CO2收集、驱油技术,能将造成温室效应的气体用于提高原油采收率,同时减少工业生产中温室气体的排放。为了实现CO2的捕集纯化,胜利油田采用一乙醇胺溶液(MEA)化学吸收工艺捕集CO2。介绍了"低渗透油藏CO2驱油"重大先导试验,在胜利发电厂建设CO2捕集纯化装置,通过此装置收集稳定、廉价的CO2气体用于驱油生产实践。通过分析系统运行状况,对装置进行了一系列的试验、研究,总结了大量CO2捕集系统的工程应用经验。胜利油田CO2捕集项目,通过将大型燃煤电厂烟道气中CO2捕集纯化、安全输送等系列技术攻关,形成低能耗捕集纯化、运输的集成配套技术。     

二氧化碳捕集材料的研究进展

二氧化碳过度排放所导致的全球变暖已成为环境危机的重要问题,所以中国提出的实现碳达峰和碳中和的战略目标势在必行.为了解决这个问题,科研工作者们采用多种多样的二氧化碳捕集和储存技术.该文重点介绍了碳类材料、沸石、金属有机骨架材料、水滑石类材料、金属氧化物及其盐以及负载胺基材料等主要的CO2吸附材料的最新研究进展,详细介绍了各种吸附剂的吸附机理、性能的优缺点、改进的方向以及面临的挑战,并对吸附材料未来发展方向进行了展望.     

膜技术用于CO_2回收和捕集的研究进展

综述了近年来膜技术在CO2回收和捕集中的应用,分别介绍了高分子膜、无机膜、有机-无机杂化膜、促进传递膜、膜生物反应器用于回收和捕集CO2的研究现状和优缺点。针对目前膜技术用于回收和捕集CO2中的不足,提出了今后研究工作的发展方向。