南化公司低分壓煙氣二氧化碳捕集新技術獲應用
據數據顯示,隨著人類對能源需求的不斷增加,大量煤炭、石油等化石燃料被開采利用,世界年排放二氧化碳將從2002年的236億噸增加到2030年的380億噸,年平均增長率達1.7%。我國二氧化碳排放也呈增長態勢。
以二氧化碳為主的溫室氣體排放量增加,不僅導致全球氣候急劇惡化,而且威脅著企業的安全生產。2005年,國內某企業合成氨裝置就因空分系統吸入大量二氧化碳結冰后堵塞冷箱,造成裝置跳車,不得不停產改造。
實現二氧化碳減排的重要措施,就是對主要排放源排出的二氧化碳進行捕集和利用。
中石化南化公司研究院開發了低分壓(煙道氣等)二氧化碳捕集新技術,截至2009年末,國內采用該技術進行二氧化碳捕集利用的工業企業已有20多家,年捕集高純度二氧化碳100多萬噸,創造經濟效益數億元。
低分壓二氧化碳捕集新技術是南化公司研究院在原MEA(一乙醇胺)法基礎上取得的研究成果。MEA法具有吸收速度快、吸收能力強、投資少等優點,但存在胺降解損耗大、設備腐蝕嚴重和能耗較高等問題。該院進行大量探索研究,研制出復合胺溶液,二氧化碳捕集能力比MEA溶液有較大提高,其他指標也均優于MEA溶液。
南化公司研究院開發的低分壓二氧化碳捕集新技術,擁有3項國家發明專利,獲江蘇省科技進步二等獎、國際發明展覽會金獎。
貴州赤天化集團有限公司原有一套以天然氣為原料的30萬噸/年合成氨裝置。該廠為了解決尿素生產中氨碳不平衡問題,建有一套采用MEA法捕集煙道氣中二氧化碳裝置。該裝置自1994年建成投產以來,一直存在MEA氧化降解嚴重、蒸汽耗量高、設備腐蝕、二氧化碳產量低等問題。1999年1月,該公司采用南化公司研究院開發的低分壓二氧化碳捕集新技術進行裝置改造,在溶液中添加了活性胺、高效抗氧劑和緩蝕劑,MEA降解損耗和蒸汽消耗明顯降低。經過10多年運行考察,二氧化碳產量完全達設計標準,并消除了設備腐蝕,生產操作穩定。
2004年10月,榆林天然氣化工有限公司采用南化公司研究院二氧化碳捕集技術進行技改,裝置運行穩定,二氧化碳捕集率大于80%。
該技術也在建成投產的華能北京熱電廠二氧化碳捕集示范工程中應用,為推進我國二氧化碳減排、發展低碳經濟邁出了重要的一步。該廠燃煤電廠3000噸/年二氧化碳捕集試驗示范工程,是國內第一家、也是世界首個工業化應用的燃煤電廠二氧化碳捕集示范工程。華能北京熱電廠全部采用國產設備,分離、提純后的二氧化碳純度在99.5%以上,每噸二氧化碳的蒸汽和溶液消耗均達世界先進水平。在此基礎上,華能上海石洞口發電有限責任公司也采用南化公司研究院技術,建成一套目前世界上規模最大的燃煤電廠煙道氣10萬噸/年二氧化碳捕集裝置,為傳統煤電技術可持續發展和有效降低單位GDP碳排放量探索了新途徑。
燃煤電廠煙氣成分復雜,具有排放量大、二氧化碳分壓低、出口溫度高等特點。近年來,低分壓二氧化碳捕集新技術在燃煤電廠運用取得積極進展。2000年以來,南化公司研究院積極推進煙氣二氧化碳捕集技術配套供應,逐步將氣體凈化溶劑產業做強做大,二氧化碳溶劑銷售收入每年以40%以上的速度增長。該院生產的回收低分壓二氧化碳復合胺溶劑被認定為國家重點新產品,江蘇省、南京市高新技術產品。
南化公司研究院擁有國內領先、國際先進的二氧化碳捕集技術,包括低供熱源變壓再生等催化熱鉀堿法新工藝、改良MDEA法脫碳技術、NHD物理法凈化技術等。二氧化碳捕集技術已占據90%的國內市場份額,其應用范圍從傳統的合成氣二氧化碳捕集拓展到天然氣、煉廠氣、EO/EG循環氣、F-T合成循環氣、各種煙氣、高爐氣、窯氣等領域。該院的低供熱源變壓再生等催化熱鉀堿法新工藝用于國內70多套生產裝置,NHD法凈化技術應用于50多套生產裝置,多胺法(改良MDEA法)脫碳技術已用于近200套生產裝置。
南化公司 還承擔著國家‘863’計劃資源環境技術領域二氧化碳驅油提高石油采收率與封存關鍵技術研究項目子課題——含二氧化碳分混合氣高效分離與提純技術研究,集團公司科技開發項目普光凈化廠二氧化碳回收技術研究。勝利油田采用該院低分壓二氧化碳捕集新技術,建設了一套從燃煤電廠捕集3萬噸二氧化碳/年示范裝置,并計劃籌建400萬噸二氧化碳/年煙氣捕集工程,用于三次采油。
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