二氧化碳回收技術(shù)案例課件

吸附精餾法回收二氧化碳工業(yè)化技術(shù)及應(yīng)用1A吸附精餾法回收二氧化碳1A匯報提綱一、二氧化碳回收的意義

1、二氧化碳的性質(zhì)2、二氧化碳回收的重要性二、二氧化碳回收技術(shù)發(fā)展概況

1、二氧化碳回收技術(shù)概述

2、吸附精餾法回收精制二氧化碳技術(shù)三、技術(shù)推廣應(yīng)用情況四、從技術(shù)開發(fā)到技術(shù)推廣的體驗200742A匯報提綱一、二氧化碳回收的意義200742A二氧化碳的性質(zhì)0C0三中心四電子的大π鍵

二氧化碳在常溫常壓下為無色而略帶刺鼻氣味和微酸味的氣體。密度為1.976kg/m3，分子量44.01，臨界溫度31.4℃，臨界壓力7.28MPa。CO2分子有16個價電子，基態(tài)為線性分子，屬D∞h點群。CO2分子中碳氧鍵鍵長為116pm,具有一定程度的叁鍵特性。

1、對堿性體系有較強的親和性，可以用顯堿性的吸附劑或吸收劑選擇分離CO2;2、有較強的物理吸附活性，這增加了其雜質(zhì)脫除的難度。200743A二氧化碳的性質(zhì)0C0三中心四電子的大π鍵二氧化碳在二氧化碳的來源各類燃料燃燒過程化肥廠和有機化工廠制氫過程碳酸鹽礦石分解過程糧食酒精發(fā)酵過程氣田礦井自然生成化工生產(chǎn)過程副產(chǎn)氣200744A二氧化碳的來源各類燃料燃燒過程200744A二氧化碳的用途機械加工過程的保護焊接啤酒飲料行業(yè)多種化學反應(yīng)原料煙絲膨化過程食品蔬菜保鮮行業(yè)干冰生產(chǎn)油田注井采油電子、激光、醫(yī)藥、消防、氣肥等200745A二氧化碳的用途機械加工過程的保護焊接200745A二氧化碳回收的重要性二氧化碳的大量排放帶來嚴重的環(huán)境污染，《京都議定書》的生效，說明二氧化碳的減排問題已經(jīng)成為世界關(guān)注的大事。二氧化碳作為新的碳資源可以被用于多種領(lǐng)域，而我國目前的二氧化碳回收工作還比較滯后。開發(fā)成熟的技術(shù)把二氧化碳進行回收、利用和再資源化，可獲得良好的經(jīng)濟效益和社會效益?；厥窄h(huán)境資源社會200746A二氧化碳回收的重要性二氧化碳的大量排放帶來嚴重的環(huán)境污染，《常用回收二氧化碳的技術(shù)溶劑吸收法變壓吸附法膜分離法催化燃燒法共性利用二氧化碳與伴生組分物理或化學性質(zhì)的差異達到分離或凈化的目的。200747A常用回收二氧化碳的技術(shù)溶劑吸收法變壓吸附法膜分離法催化燃燒法吸收——解吸含CO2混合氣液滴吸收CO2CO2解吸吸收選擇性吸收可逆性200748A吸收——解吸含CO2混合氣液滴吸收CO2CO2解吸吸收選擇性吸附——解吸含CO2混合氣吸附劑顆粒吸附劑放其中選擇吸附解吸吸附選擇性吸附可逆性200749A吸附——解吸含CO2混合氣吸附劑顆粒吸附劑放其中選擇吸附解吸溶劑吸收法二氧化碳氣吸收塔分離器排空再生塔鍋爐堿液泵分水罐二氧化碳原料氣化學溶劑吸收法

低溫吸收高溫解吸2007410A溶劑吸收法二氧化碳氣吸收塔分離器排空再生塔鍋爐堿液泵分水罐二溶劑吸收法物理溶劑吸收法加壓吸收降壓解吸吸收尾氣閃蒸器吸收塔二氧化碳產(chǎn)品氣排空氣氣提塔空氣NHD溶劑二氧化碳原料氣2007411A溶劑吸收法吸收尾氣閃蒸器吸收塔二氧化碳產(chǎn)品氣排空氣氣提塔空氣變壓吸附法吸附床吸附床二氧化碳原料氣二氧化碳產(chǎn)品其它氣體加壓吸附降壓解吸吸附量壓力CO2其它2007412A變壓吸附法吸附床吸附床二氧化碳原料氣二氧化碳產(chǎn)品其它氣體吸附膜分離法混和氣CO2其它中空纖維管2007413A膜分離法混和氣CO2其它中空纖維管2007413A催化燃燒法空氣壓縮液化精餾混合加熱燃燒冷卻二氧化碳氧氣二氧化碳產(chǎn)品能夠把碳氫化合物氧化成CO2和H2O.

操作條件:>300oC,充足的O2，凈化度低。反應(yīng)后需要進一步低溫液化，耗能高。2007414A催化燃燒法空氣壓縮液化精餾混合加熱燃燒冷卻二氧化碳氧氣二氧化溶劑吸收法變壓吸附法膜分離法催化燃燒法適合低濃度氣體化肥廠變換氣脫碳還沒有大規(guī)模工業(yè)化實例脫出可燃雜質(zhì)操作成本高開發(fā)新的回收技術(shù)吸附精餾法常用回收二氧化碳的技術(shù)匯總9/3/202315A溶劑吸收法變壓吸附法膜分離法催化燃燒法適合低濃度氣體化肥廠變食品級二氧化碳標準項

目含量項

目含量二氧化碳，10-2≥99.9含氧有機物，10-61.0水分，10-2≤0.002氯乙烯10-60.3一氧化氮，10-62.5油脂，10-6（m/m）5二氧化氮，10-62.5蒸發(fā)殘渣，10-6（m/m）10二氧化硫，10-61.0氧氣，10-630總硫10-60.1一氧化碳，10-610碳氫化合物10-620氨，10-62.5苯，10-60.02磷化氫，10-60.3甲醇，10-610氰化氫，10-60.5乙醇，10-610氮，10-650乙醛，10-60.2氫氣，10-6102007416A食品級二氧化碳標準項目含量項目含量二氧化碳，10

CO2原料氣

食品級液體二氧化碳

凈化

大連理工大學

吸附精餾法回收精制二氧化碳技術(shù)

易揮發(fā)雜質(zhì)吸附法除去精餾法除去難揮發(fā)雜質(zhì)雜質(zhì)吸附精餾法回收二氧化碳技術(shù)2007417ACO2原料氣食品級液體二氧化碳

解決關(guān)鍵技術(shù)問題的總體思路原料二氧化碳水分、油脂、硫化物、烴類氫氣、氧氣、氮氣、甲烷固體復合吸附劑優(yōu)化精餾塔加壓冷凍塔頂殘氣99.992%液體二氧化碳2007418A解決關(guān)鍵技術(shù)問題的總體思路原料二氧化碳水分、油脂、硫化物二氧化碳分離罐干燥干燥吸附吸附冷凝精餾食品級產(chǎn)品裝瓶回流冷凝冷凍機再生氣壓縮機分水罐水洗滌塔工藝流程示意圖2007419A二氧化碳分離罐干燥干燥吸附吸附冷凝精餾食品級產(chǎn)品裝瓶回流冷凝CO2中雜質(zhì)由于二氧化碳本身有極性，可以被多種分子篩吸附，因此脫除二氧化碳中的微量雜質(zhì)更難。1

雜質(zhì)種類多

輕烴、硫化物、氮氧化物、油脂、含氧有機物、苯系物、水分等雜質(zhì)各自物性不同，所采用的吸附劑要有針對性。2吸附劑匹配在一套吸附床中裝填幾種不同的吸附劑匹配使用，同時吸附幾種雜質(zhì)，要兼顧吸附和脫附時雜質(zhì)間互相干擾。3技術(shù)關(guān)鍵之一：吸附劑2007420ACO2中雜質(zhì)由于二氧化碳本身有極性，可以被多種分子篩吸附，因針對氫氣、氧氣、氮氣、氬氣、甲烷、一氧化碳等輕組分雜質(zhì)，在液化過程中用較溫和操作條件下的精餾法脫除。

脫除輕雜質(zhì)

1模擬計算用BWR-LS數(shù)學模型計算二氧化碳非理想物系氣液平衡常數(shù)、理論板數(shù)、回流比、氣液流速等參數(shù)進行精餾塔設(shè)計。2熱泵技術(shù)結(jié)合先進的熱泵精餾工藝，實現(xiàn)節(jié)能并使多種輕組分含量都脫出到ppm級，達到食品級標準要求。3技術(shù)關(guān)鍵之二：精餾塔2007421A針對氫氣、氧氣、氮氣、氬氣、甲烷、一氧化碳等輕組分雜質(zhì)，在液針對不同雜質(zhì)開發(fā)不同配方的吸附劑，分別脫除二氧化碳氣中的多種組分，其選擇性強，產(chǎn)品純度高。1在一套吸附床中裝填幾種不同的吸附劑，同時吸附幾種雜質(zhì)，簡化流程。2直接使用精餾塔頂和閃蒸罐頂排出的輕組分氣體作吸附劑再生氣，降低了生產(chǎn)成本。3用精餾法脫除輕組分，脫除到ppm級，符合食品級，采用熱泵精餾技術(shù)，節(jié)省能耗。

4本技術(shù)的創(chuàng)新點2007422A針對不同雜質(zhì)開發(fā)不同配方的吸附劑，分別脫除二氧化碳氣中的多種技術(shù)應(yīng)用技術(shù)開發(fā)解決實際問題

價值體現(xiàn)理論實踐技術(shù)推廣應(yīng)用情況2007423A技術(shù)應(yīng)用技術(shù)開發(fā)解決實際問題價值體現(xiàn)理論實踐技術(shù)推廣應(yīng)用情

2000年10月為海城綠洲環(huán)保公司設(shè)計并建造一套吸附精餾法回收回轉(zhuǎn)窯尾氣二氧化碳裝置，生產(chǎn)能力1萬噸/年，2001年5月一次性開車成功，產(chǎn)品達到了食品級標準要求。海城綠洲環(huán)保公司二氧化碳裝置2007424A2000年10月為海城綠洲環(huán)保公司設(shè)計并建造

2002～2003年為錦州六陸公司總包承建3萬噸/年食品級二氧化碳生產(chǎn)裝置，一次性開車成功,產(chǎn)品純度在99.992%以上,雜質(zhì)含量符合國家最新食品級標準,并超過美國可口可樂、百事可樂公司和英國BOC公司企業(yè)標準。錦州六陸公司二氧化碳生產(chǎn)裝置2007425A2002～2003年為錦州六陸公司總包承建3萬噸

2004年為天津吉華化工公司設(shè)計建造1.5萬噸/年食品級二氧化碳生產(chǎn)裝置,一次性開車成功，產(chǎn)品純度達到99.99%以上，各類雜質(zhì)含量均達到國家食品級標準和國際飲料協(xié)會的要求。

天津吉華化工公司二氧化碳生產(chǎn)裝置2007426A2004年為天津吉華化工公司設(shè)計建造1.5萬噸/年食大石橋化建公司二氧化碳生產(chǎn)裝置

2005年為大石橋化建公司設(shè)計建造1.5萬噸/年食品級二氧化碳生產(chǎn)裝置,裝置在2006年1月26日一次性開車成功，生產(chǎn)的液體二氧化碳純度達到國家最新食品級標準要求。2007427A大石橋化建公司二氧化碳生產(chǎn)裝置2005年為大石橋化建公遼河油田石化公司二氧化碳生產(chǎn)裝置

2006年為遼河油田石化公司設(shè)計建造3萬噸/年食品級二氧化碳生產(chǎn)裝置,裝置在2006年9月20日一次性開車成功，生產(chǎn)的液體二氧化碳純度99.997%,達到國家最新食品級標準要求。2007428A遼河油田石化公司二氧化碳生產(chǎn)裝置2006年為遼河油田石浙江三江化工公司二氧化碳裝置2006年為浙江三江化工公司設(shè)計建造3萬噸/年食品級二氧化碳生產(chǎn)裝置,裝置在2007年2月28日一次性開車成功，生產(chǎn)的液體二氧化碳純度99.99%以上,達到國家最新食品級標準要求。2007429A浙江三江化工公司二氧化碳裝置2006年為浙江三牡丹江豐源公司二氧化碳生產(chǎn)裝置

2006年為牡丹江豐源碳酸鈣公司設(shè)計建造1萬噸/年二氧化碳生產(chǎn)裝置,采用化學溶劑吸收法將隧道窯8%煙道氣回收成98.5%工業(yè)級產(chǎn)品，用于內(nèi)部生產(chǎn)輕質(zhì)CaCO3原料。裝置在2006年8月20日一次性開車成功，2007430A牡丹江豐源公司二氧化碳生產(chǎn)裝置2006年為牡丹內(nèi)蒙天野公司二氧化碳生產(chǎn)裝置

2006年為內(nèi)蒙天野公司設(shè)計建造5萬噸/年燃煤煙道氣二氧化碳生產(chǎn)裝置,裝置在2006年5月20日一次性開車成功，生產(chǎn)的液體二氧化碳純度達到國家優(yōu)質(zhì)工業(yè)級標準要求。2007431A內(nèi)蒙天野公司二氧化碳生產(chǎn)裝置2006年為內(nèi)蒙天野公司設(shè)大連砬子山石灰廠二氧化碳生產(chǎn)裝置

1996年為大連砬子山石灰廠設(shè)計回收6萬噸/年二氧化碳生產(chǎn)裝置,采用碳酸丙烯脂物理溶劑吸收法將25%煙道氣回收成99.5%工業(yè)級液體產(chǎn)品。2007432A大連砬子山石灰廠二氧化碳生產(chǎn)裝置1996年為國家食品級可口可樂BOC公司本技術(shù)產(chǎn)品二氧化碳純度99.9％99.9％99.9％99.992％

水含量ppm2020208總烴ppm2020205總硫化物ppm1.01.01.00.1氮氧化物ppm2.52.52.50.1醇醛ppm1010101.0油脂殘渣ppm5550.2氮氣氧氣ppm6015012020.0各項指標均高于國內(nèi)外相關(guān)標準產(chǎn)品主要技術(shù)指標對比2007433A國家食品級可口可樂BOC公司平均生產(chǎn)成本：216.32元/噸（食品級）平均銷售價格：730元/噸（食品級）累計新增產(chǎn)值：16194.0萬元以上累計新創(chuàng)利稅：5454.55萬元以上已經(jīng)實現(xiàn)的經(jīng)濟效益2007434A平均生產(chǎn)成本：216.32元/噸（食品級）已經(jīng)實現(xiàn)的經(jīng)濟效益10000噸/年10000噸/年累計減排二氧化碳計32萬噸環(huán)保效益2000年10月海城綠洲環(huán)保公司2001年10月遼陽金興公司2003年7月錦州六陸公司2004年10月天津吉華公司2005年10月營口化建公司2006年9月遼河石化公司30000噸/年15000噸/年15000噸/年30000噸/年2007年2月浙江三江公司30000噸/年2007435A10000噸/年10000噸/年累計減排二氧化碳計32萬噸環(huán)溫室效應(yīng)保護環(huán)境新碳材料應(yīng)用廣泛CO2經(jīng)濟發(fā)展社會穩(wěn)定

環(huán)境資源社會經(jīng)濟、社