燃煤电厂烟气MDEA/PZ混合胺法碳捕集工艺模拟分析

采用混合胺吸收剂替代传统一乙醇胺（MEA）吸收剂是降低有机胺法碳捕集工艺能耗的重要方法。利用Aspen plus软件模拟了以甲基二乙醇胺(MDEA)/哌嗪(PZ)混合胺为吸收剂的燃煤电厂每年百万吨CO₂捕集工艺系统，考察了贫液负荷、MDEA/PZ混合胺浓度、MDEA/PZ比例和解吸压力等因素对解吸塔再沸器热负荷和冷凝器冷负荷的影响。通过对这些影响因素下吸收塔内液相温度分布和CO₂负荷分布变化揭示了MDEA/PZ对CO₂的吸收特性。此外，进一步分析了不同影响因素下解吸塔内气液相CO₂浓度驱动力和气液相级间温度驱动力分布特性，发现了强浓度驱动力和低温度驱动力分布更有利于降低再生能耗。研究表明，由30%MDEA和20%PZ组成的混合胺液在贫液负荷为0.08和解吸压力为2.02×10⁵Pa时，再沸器热负荷和塔顶冷凝负荷分别为2.76GJ/tCO₂和0.60GJ/tCO₂，相比传统MEA吸收剂降低了20.92%和40.0%。     

电厂烟气CO_2胺法捕集工艺模拟优化

本文根据胜利电厂烟气实际数据,设计了胺法捕集二氧化碳工艺流程,基于ProⅡ软件对烟气二氧化碳吸收和解吸过程进行了数值模拟,分析了不同种类吸收液、MEA浓度和循环量,吸收温度和解吸温度对二氧化碳捕集效果的影响,对不同种类吸收剂进行了优化筛选以及工艺参数的优化.     

中国将实施首个燃煤电厂二氧化碳捕集研究项目

来自华能集团的最新消息显示，华能集团公司与澳大利亚联邦科学工业研究组织已正式签署《关于洁净煤发电及二氧化碳捕集与处理等技术研究的合作框架》协议。     

燃煤电厂烟气CO_2捕集过程中再生能耗的研究

在自行设计搭建的3~5 Nm~3/h的模试试验装置上,考察了不同再生能耗与新型胺基溶剂的吸收容量、再生性能和捕集率的关系,在此基础上,考察了新型胺基溶剂在不同的工艺参数(溶液循环量、原料气CO_2含量)条件下对再生能耗的影响。结果表明,在保证CO_2捕集率90%条件下,新型胺基溶剂B的再生能耗较MEA法降低40%。     

燃煤电厂烟气CO_2捕集过程中再生能耗的研究

在自行设计搭建的3⁵ Nm5 Nm³/h的模试试验装置上,考察了不同再生能耗与新型胺基溶剂的吸收容量、再生性能和捕集率的关系,在此基础上,考察了新型胺基溶剂在不同的工艺参数(溶液循环量、原料气CO_2含量)条件下对再生能耗的影响。结果表明,在保证CO_2捕集率>90%条件下,新型胺基溶剂B的再生能耗较MEA法降低40%。     

烟气中二氧化碳捕集技术研究进展

二氧化碳是一种主要的温室气体,而化石燃料燃烧产生和排放出大量的CO2气体是造成全球气候变暖的最主要原因,CO2减排控制技术在碳资源循环利用和环境保护方面均具有重要的意义,CO2的排放控制以及封存利用已经成为一个举世关注的重大科学研究课题.本文综述了近年来CO2捕集技术的研究进展.     

二氧化碳捕集技术研究进展

结合目前二氧化碳捕集技术的发展现状,对二氧化碳捕集方法进行深入研究,在此基础上,对二氧化碳捕集机理进行深入分析,为推动二氧化碳捕集技术的进一步发展奠定基础。     

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.     

燃煤电厂C02捕集技术与经济分析

随着全球CO2排放量的逐年递增,气候变化和CO2减排问题已经引起了世界性的关注。电厂CO2捕集技术研究也成了热点。主要对国内外燃煤电厂CO2捕集技术与经济分析作了综述,并对我国现运行的燃煤电厂碳捕集示范装置进行简要的技术与经济分析。     

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。     

燃煤电厂烟气脱碳技术研究

对目前国内外各种脱碳技术进行了介绍和分析,并根据烟气特点提出了燃煤电厂烟气脱碳技术的选择条件,推荐了目前适合于燃煤电厂烟气脱碳的醇胺法脱碳技术。在此基础上,对醇胺法吸收剂的选择及工艺配置给出了具体的建议。     

燃烧尾气后处理的反应溶剂型大型工业CO2吸收塔工艺技术进展

介绍了工业化经济型CO₂吸收塔的实体案例,总结近十年来工业化CO₂吸收塔的化工装置以及工程技术进展。系统介绍了CO₂吸收塔的化工工艺装置在运行中经常遇到的技术问题以及相应的解决方案,并分析近十年来几类技术发展,分别是溶液降解和降解产物处理技术、气体排放尾气的采样和分析技术、吸收剂主体组分分析技术、降低总体能耗的催化吸收-解吸技术。通过分析可知,利用固体矿物和生物催化剂是降低能耗的有效方法,但存在大量技术问题有待完善和解决。总之,这一系列的化工工艺技术的发展和进步,会为完善经济型吸收塔提供更多可信的实际数据。因此,燃烧尾气后处理的溶剂型CO₂吸收化工工艺装置必然朝着更小的反应器(吸收塔)和更低的能耗发展目标前进,从而实现该装置的高效率和低成本运行。     

Dynamic modelling of CO2 absorption for post combustion capture in coal-fired power plants

Power generation from fossil fuel-fired power plants is the largest single source of CO₂ emissions. Post combustion capture via chemical absorption is viewed as the most mature CO₂ capture technique. This paper presents a study of the post combustion CO₂ capture with monoethanolamine (MEA) based on dynamic modelling of the process. The aims of the project were to compare two different approaches (the equilibrium-based approach versus the rate-based approach) in modelling the absorber dynamically and to understand the dynamic behaviour of the absorber during part load operation and with disturbances from the stripper. A powerful modelling and simulation tool gPROMS was chosen to implement the proposed work. The study indicates that the rate-based model gives a better prediction of the chemical absorption process than the equilibrium-based model. The dynamic simulation of the absorber indicates normal absorber column operation could be maintained during part load operation by maintaining the ratio of the flow rates of the lean solvent and flue gas to the absorber. Disturbances in the CO₂ loading of the lean solvent to the absorber significantly affect absorber performance. Further work will extend the dynamic modelling to the stripper for whole plant analysis.     

亚临界燃煤电厂的用能分析

燃煤发电是我国的主要电力方式,分析燃煤电厂的能量利用情况对节能减排有重要作用。本文以国际典型亚临界燃煤电厂和我国西南地区某亚临界燃煤电厂为计算实例,结合Aspen Plus软件和有效能分析法,对其整个热力过程进行系统模拟计算和能量分析,得出每个设备的有效能损失。结果表明,热力过程中有效能损失最大的部位在锅炉;锅炉中有效能损失最大的是煤的燃烧过程,其次为锅炉受热面的换热过程。通过对国内外两个电厂的比较,发现国内亚临界燃煤电厂有效能效率较国外低约6个百分点。     

Understanding the effects of sulfur on mercury capture from coal-fired utility flue gases

Coal combustion continues to be a major source of energy throughout the world and is the leading contributor to anthropogenic mercury emissions. Effective control of these emissions requires a good understanding of how other flue gas constituents such as sulfur dioxide (SO₂) and sulfur trioxide (SO₃) may interfere in the removal process. Most of the current literature suggests that SO₂ hinders elemental mercury (Hg⁰) oxidation by scavenging oxidizing species such as chlorine (Cl₂) and reduces the overall efficiency of mercury capture, while there is evidence to suggest that SO₂ with oxygen (O₂) enhances Hg⁰ oxidation by promoting Cl₂ formation below 100 °C. However, studies in which SO₂ was shown to have a positive correlation with Hg⁰ oxidation in full-scale utilities indicate that these interactions may be heavily dependent on operating conditions, particularly chlorine content of the coal and temperature. While bench-scale studies explicitly targeting SO₃ are scarce, the general consensus among full-scale coal-fired utilities is that its presence in flue gas has a strong negative correlation with mercury capture efficiency. The exact reason behind this observed correlation is not completely clear, however. While SO₃ is an inevitable product of SO₂ oxidation by O₂, a reaction that hinders Hg⁰ oxidation, it readily reacts with water vapor, forms sulfuric acid (H₂SO₄) at the surface of carbon, and physically blocks active sites of carbon. On the other hand, H₂SO₄ on carbon surfaces may increase mercury capacity either through the creation of oxidation sites on the carbon surface or through a direct reaction of mercury with the acid. However, neither of these beneficial impacts is expected to be of practical significance for an activated carbon injection system in a real coal-fired utility flue gas.     

乙醇胺(MEA)法燃煤电厂CO2捕集系统尾气二次污染分析

在某燃煤电厂用乙醇胺(MEA)作吸收剂进行了CO₂燃烧后捕集中试,并对系统的排放物进行了分析。吸收塔尾气和再生气用GASMET烟气监测系统进行在线监测,可得到二者组分及含量。结合电厂烟气、连续监测系统(CEMS)数据及实验室溶液分析,根据烟气数据对MEA的挥发及降解情况作了研究,比较了系统前后烟气组分的变化,讨论其尾气对环境是否造成二次污染。试验结果表明:MEA在吸收塔中主要发生氧化降解,在再生塔中主要发生热降解,且溶剂损耗主要来自氧化降解和挥发;降解的主要产物为NH₃和乙醛,二者在气体中含量变化情况与溶液中MEA浓度变化基本一致;预洗塔能除去原烟气中部分酸性气体。故CO₂捕集系统可以进一步减少电厂净烟气中的原有污染物,但也会产生新的污染组分。新生成的污染物含量很少,符合国家标准,不会造成二次污染。     

电厂烟气氨法脱碳技术研究进展

随着“后京都时代”的到来,电厂烟气氨法脱碳技术成为近年来新兴的CO₂减排方法研究热点之一。本文对国内外有关氨法脱碳的机理、主要工艺和参数等的相关研究给予了详细的总结与分析,并对存在的问题和技术未来发展等方面进行了阐述。现有试验及系统模拟结果表明,氨法脱碳技术可实现90%以上的CO₂脱除效率,氨水溶液具有1.0 kg CO₂/kg NH₃以上的吸收能力;其中,CO₂脱除效率、吸收能力及速率等参数主要受氨水浓度、吸收反应温度、吸收剂再生条件等因素影响。经济性研究显示,氨法联合脱除技术有望将CO₂捕获带来的电价增长控制在20%以内。     

烟气胺法CO2捕集技术进展与未来发展趋势

全球气候变化是目前世界面临的严峻问题之一,CO₂等温室气体的过量排放是导致全球气候变暖的主要原因。碳捕集、利用和封存(CCUS)是现阶段解决全球气候变暖的必要手段,基于有机胺的化学吸收法因捕集效率高、烟气适应性好,成为目前燃煤燃气电厂捕集CO₂的关键技术路径。本文详细介绍了胺法CO₂捕集技术的基本原理及胺法CO₂捕集技术工艺流程,分析了新型吸收剂的开发、节能技术的优化等降低胺法CO₂捕集技术再生能耗和成本的关键手段。结合研究现状以及烟气胺法CO₂捕集需求,对其未来的发展趋势进行展望。     

燃煤电厂CO2捕集中烟气预处理系统的优化模拟

在燃煤电厂CO₂捕集中,为了提高其捕集效率,需对进入系统的烟气进行预处理。为进一步提高进入系统烟气的质量,本文用Aspen Plus模拟优化烟气预处理系统,通过研究在预洗塔中组合填料、填料层高度、吸收剂进量和分层进吸收剂对出口烟气中SO₂的含量、脱硫效率以及出口烟气温度的影响,得出最佳的工艺条件。模拟结果表明,加入不同种类组合填料,同种类不同型号组合填料和分层进吸收剂都使烟气脱硫效率增加,出口烟气温度降低;随着填料层高度和吸收剂进量的增加,出口烟气中SO₂的含量和出口烟气温度降低,其中最佳的高度为2~4m,最佳的吸收剂进量为(250~350)×10³kg/h。