3 二氧化碳捕集与分离技术
目前, 二氧化碳捕捉主要有 3种技术路径: 1) 燃后捕获, 从燃烧生成的烟气中分离二氧化碳; 2) 燃前捕获, 又称氧气 /二氧化碳燃 烧技术或空气分 离 /烟气再循环技术; 3) 富氧燃烧, 通过燃前脱碳 即在燃烧前将燃料中的碳脱除。其中燃前捕捉技术 只能用于新建发电厂, 另两种技术则可同时应用于 新建和既有发电厂。法国阿尔斯通公司正专注于后 两种技术的研发, 并已在德国、瑞典、美国等国家 的 9 个试验工厂中测试新技术。而应用富氧燃烧捕 捉技术的法国道达 尔示范电厂已经成 功捕捉了 15 万 t二氧化碳 [ 5] 。
首先, 选煤技术是实现煤炭高效、洁净利用的 首选方案, 它主要利用物理、物理 - 化学等方法除 去煤炭中的灰分和杂质, 如煤矸石和黄铁矿等。通 过选煤达到节煤, 同时提高燃煤的燃烧效率即可达 到减少二氧化碳排放的目的。目前发达国家煤炭的 入选率已经达到 90% 以上, 但是我国煤炭的入选率 不到 40% , 因 此选煤技术在 我国有很大的发 展潜 力。其次, 洁净燃煤技术, 如循环流化床锅炉; 煤 炭转化技术, 如煤炭气化和液化技术; 电力行业中 煤电的整体煤气化联合循环技术 ( IGCC) [ 3] 等, 都 是不错的提高能源利用率及转化率同时实现二氧化 碳减排的方法。
吸收剂有甲醇等, 较适合高二氧化碳 分压的烟气。 固体吸附分离是基于气体与吸附剂表面上活性点之 间的分子间引力实现的。二氧化碳的吸附剂一般为
除水汽的目的。 313 燃前二氧化碳捕集技术
沸石、活性炭和分子筛等。
燃前捕获, 又称二氧化碳化学循环燃烧, 它是
膜分离法在二氧化碳分离方面还处于试验阶段。 一种更容易从烟道中分离二氧化碳的新方法。采用
LUO Jin- ling1, 2, GAO R an1, 2, HUANG W en-hu i1, 2, HUO D a3, WAN G Y an-n ing4
( 1. K ey Laboratory of M ar ine R eservo ir E volvement and H ydrocarbon A ccum ulation M echanism, M inistry of Education, Ch ina University of G eosciences, Beijing 100083, China;
2. S chool of Energy R esources, China University of G eosciences, Beijing 100083, China; 3. College of E ng ineer ing, Pek ing Univers ity, B eijing 100871, Ch ina;
目前中南大学开发出一种用氨水洗涤烟气脱除 二氧化碳的全新方法。使用该方法可以得到高纯度 的二氧化碳; 其副产品碳酸氢铵是我国农业上广泛 应用的氮肥 同时在氨水碳化过程中加入某种催化
13 4
资源与产业
2 011 年
剂解决了 NH 4HCO3 易挥发的问题。 31112 物理吸收分离法
312 富氧燃烧技术
4. T urp an O il Production P lant, Tuha O ilf ield, T urpan 838202, China )
Ab stract: T o reduce and u ltim a tely control carbon d iox ide em ission dur ing ene rgy production and utilization is a cha llenge fo r China. s ene rgy production. T h is pape r, based on increasing energy utilization effic iency and conversion effic iency, captur ing, separating and using carbon d iox ide, d iscusses the techn ica l trend o f carbon d iox ide reduction, and prov ides a reference fo r carbon diox ide em ission reduction and utilization in China. D uring com bustion, it is key to reduce ca rbon diox ide, wh ich can be ach ieved through r insing and c leaning coal technolog ies. P re- combustion capture, chem ica-l loop ing, abso rption separation are effec tive in separa ting and capturing ca rbon diox ide. G eo log ica l sea ling o f carbon d iox ide includ ing o i-l gas reservo ir sealing, deep sa ltwa ter layer sealing, co al sealing and deep sea sealing, o f wh ich o i-l gas reservo ir sea ling a long w ith enhanced o il recovery ( EOR ) is the best way. Ch ina w ill surely m ake ach ievements in carbon diox ide reduction as suppo rted by techniques. K ey w ords: carbon d iox ide em ission reduction; absorption separation; geo log ica l sea ling, CO2-EOR
41 吐哈油田 吐 鲁番采油厂, 新疆 吐鲁番 838202)
摘 要: 减缓以至最终有效控制能源生产利用过程中二氧化碳的排放, 是中国能源生产面 临的重大 挑战。文
章从提高能源利用效率和转化效率以及二氧化碳的捕集、分离和利用等方面介绍了 中国二氧化碳减排的 各种
技术现状, 并对二氧化碳减排技术的发展方向作了初步探讨, 为中国二氧化碳减排及利用前 景提供了一 定的
迄今在工业上应用的二氧化碳分离膜, 其材质主要 纯氧或富氧燃烧可以改善燃烧速度, 提高燃烧温度
有: 醋酸纤维、乙基纤维素和聚苯醚及聚砜等。 低温分离法是在 31e 和 7139 MP a下, 或在 12
~ 23e 和 1159~ 2138 MP a下, 二氧化碳具有液化
和热效率。这样产生的烟气富含二氧化碳, 可以作 为再循环烟气调和燃烧温度。用这种方法产生的烟 气中二氧化碳浓度非常高, 使分离更加容易。
311 燃后二氧化碳捕集与分离技术
烟气中二氧化碳的吸收分离法是指利用吸收剂 吸收混合气体中 的二氧化 碳而达到 分离目的 的方 法。按照吸收原理的不同, 它可以分为化学吸收法 和物理吸收法 [ 2] 。 31111 化学吸收分离法
化学吸收法是指二氧化碳与吸收剂进行化学反 应而形成一种弱联结的化合物。典型的吸收剂有单 乙醇氨 ( MEA ) 、 N-甲 基二 乙醇 胺 ( MDEA ) 等, 适合于中等或较低二氧化碳分压的烟气。采用氨水 作为吸收剂脱除燃煤烟气中二氧化碳也是普遍采用 的二氧化碳固定方法。
收稿日期: 2010- 03- 13; 修订日期: 2010- 11- 08; 责任编辑: 刘英姿。 基金项目: 国家自然科学基金 ( 40972106)。 第一作者简介: 罗金玲 ( 1986) ) 女 硕士生 主要从事储层特征及能源环境问题研究。
第 1期
二氧化碳记录仪 /pr排形势
每年全球有 250多亿 t二氧化碳排放, 中国已 达 60多亿 t[ 1] , 位居世界第一。
2009年 12月 7) 18日召开的哥本哈根会议提 出, 面对气候变化的严峻挑战, 我们必须采取更加 强有力 的政策措 施与行动, 努力控 制温室气 体排 放, 建设资源节约型和环境友好型社会。中国政府 做出承诺, 到 2020年我国单 位国内生产总值二氧 化碳排放比 2005年下降 40% ~ 45% , 非化石能源 占一次能源消费的比重达到 15% 左右 [ 1 ] 。
碳地质埋存的最佳方式。随着各项技术的完善, 中国二氧化碳减排必将取得显著成效。 关键词: 二氧化碳减排; 吸收分离; 地质埋存; 二氧化碳-EOR
中图分类号: F 205
文献标识码: A
文章编号: 1673- 2464 ( 2011) 01- 0132- 06
CARBON D IOX IDE EM ISSION REDUCTION AND UTILIZATION TECHNOLOGY IN CH INA
物理吸收法可归纳为吸收分离、膜分离和低温
富氧燃烧即用氧气代替空气作为助燃剂进行燃
蒸馏分离。
烧并产生以水和二氧化碳为主的烟道气。富氧燃烧
吸收分离即采用吸收的方法达到提纯二氧化碳 产生的烟道气具有很高的二氧化碳浓度, 可达体积
的目的, 主要包括液体吸收剂和固体吸收剂。液体 的 80% 以上。最后对气流进行冷却和压缩以达到清
二氧化碳监测仪 /product/482.html
中国二氧化碳减排及利用技术发展趋势
罗金玲 1, 2, 高 冉 1, 2, 黄文辉 1, 2, 霍 达 3, 王彦宁 4
( 11 中国地质大学 海相储层演化与油气富集机理教育部重点实验室, 北京 100083; 21 中国地质大学 能源学院, 北京 100083; 31 北京大学 工学院, 北京 100083;
近年来, 国内外二氧化碳减排的研究工作可归 纳为以 下几个方 面 [ 2] : 1) 源头控 制, 节约 能耗, 提高能源利用率和 转化率; 2) 二氧化 碳的封 存; 3) 吸收利用烟气中的二氧化碳; 4) 国内外正在研 发应用的新技术。