更低成本的二氧化碳捕集技术

摘要：针对传统化学吸收/解吸-压缩过程解吸塔热效率低、CO₂压缩电耗高等缺点，开发出新的化学吸收/解吸过程二氧化碳气体加压解吸（GPS）工艺。GPS技术适用于各行业工业气体CO₂的分离捕集，包括合成气、CO₂-EOR、炉窑气、各类含CO₂的工业尾气等。较目前传统化学吸收/解吸-压缩工艺，可实现回收吨CO₂电耗（含压缩）降低30%-70%，炉窑尾气场景可减少蒸汽消耗10%-15%。

1、公司简介

上海朴力节能环保科技有限公司（简称朴力科技）成立于2016年，公司主要从事节能科技、环保科技领域的技术开发、服务、咨询，并进行节能工程、环保工程、水处理工程及相关设备的销售服务，目前重点进行二氧化碳捕集新技术的研发及推广。

朴力科技成立初期，就取得了美国碳捕集及利用技术开发公司（简称CCS）的《气体加压解吸技术》发明专利在中国的应用授权。根据获得的授权，朴力科技与CCS进行了二氧化碳加压解吸技术工艺的工程应用开发及试验，在工业侧线装置上实现了二氧化碳气体加压解吸的工艺运行的验证。

2、吸收/解吸工艺

分离回收CO₂方法包括吸收法、吸附法、低温精馏法、膜分离法等。吸收法根据吸收机理不同分为物理吸收法和化学吸收法。化学吸收法指气体中CO₂与特定吸收剂接触发生化学反应生成不稳定的盐类，加热使不稳定盐类逆向分解得到一定纯度CO₂，从而达到分离回收CO₂的目的。化学吸收法具有分离纯度高、处理量大、技术成熟等优点，在天然气/变换气/烟气/油井采出气/工业尾气分离回收CO₂领域已得到广泛应用

CO₂捕集吸收/解吸基本工艺流程，如图1-1所示。

图1-1

3、二氧化碳气体加压解吸工艺

传统化学吸收/解吸-压缩过程，解吸塔热效率低、CO₂压缩电耗高。为克服传统化学吸收/解吸-压缩过程缺点，在CCS公司理论研究及实验室、小试、中试基础上，朴力科技与CCS又共同完成了工业侧线试验、工艺技术包的开发工作。该工艺能够使CO₂高压解吸（解吸压力高于吸收压力，根据不同场景，二氧化碳解吸压力为0.5—4MPa），二氧化碳捕集及压缩处理整个过程可以实现低热再生能耗、低电耗，运行成本更低。

GPS技术应用到CO₂化学吸收/解吸-压缩过程具有如下优势：

4、应用领域及效果评估

GPS技术适用于CO₂浓度在5%-80%的气体中进行分离的领域，如合成气、CO₂-EOR、天然气、烟气、油井采出气、工业尾气等场所的CO₂分离回收。

GPS技术与同领域内传统工艺解吸条件及节电效果对比，详见表3.1。

在低CO₂分压（CO₂分压小于0.1MPa）场景，GPS工艺的热再生能耗可以达到2.2GJ/吨CO₂，具有明显的节能优势

结论

新型二氧化碳分离技术-气体高压解吸（GPS）技术已适用于合成气、CO₂-EOR、炉窑气、及其他含CO₂ 5%-80%的工业尾气等场所的捕集回收。较传统化学吸收/解吸-压缩过程实现回收吨CO₂电耗（含压缩）降低30%以上，低二氧化碳分压场景的热再生能耗也能够明显降低，为各领域的工业气体进行CO₂分离提供更低成本的解决方案。