制氫裝置CO2的回收和利用

1、敦華石油技術(shù)有限公敦華石油技術(shù)有限公 Dunhua Petroleum technology Co,LtdDunhua Petroleum technology Co,Ltd制氫裝置CO2的回收和利用敦華石油技術(shù)有限公敦華石油技術(shù)有限公 Dunhua Petroleum technology Co,LtdDunhua Petroleum technology Co,Ltd 一、 CO2市場(chǎng)介紹二、 CO2主要物理應(yīng)用領(lǐng)域三、 CO2 常用的提純分離方法四、 CO2產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和CO2的制備、儲(chǔ)存與運(yùn)輸敦華石油技術(shù)有限公敦華石油技術(shù)有限公 Dunhua Petroleum technology Co

2、,LtdDunhua Petroleum technology Co,Ltd 一、 一、CO2市場(chǎng)介紹工藝路線 美國(guó)是世界上CO2最大的生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)，共有90余套生產(chǎn)裝置，其生產(chǎn)能力為7.45 Mt/a，最近幾年消費(fèi)量在4.50 Mt/a，開工率為60%左右；主要原料為合成氨廠、制氫廠、石化廠、乙醇廠、天然氣加工廠副產(chǎn)CO2的回收。美國(guó)46.8%的 CO2用于食品的冷卻、冷藏、研磨和惰化，19.5%用于飲料碳酸化，11.0%用于油井、氣井操作，9.6%用于碳酸鹽、重碳酸鹽、青霉素的生產(chǎn)及冷卻，4.9%用于焊接、冷收縮裝配等金屬加工，8.2%用于滅火劑、氣霧劑等其他方面。日本CO2生產(chǎn)裝置30

3、套,生產(chǎn)能力1 165 kt/a，CO2生產(chǎn)裝置的利用率為56%左右,市場(chǎng)需求量在9001 000 kt/a；CO2氣體的來源大致有5種：重油脫硫、制氫工廠的副產(chǎn)、合成氨水洗工序的副產(chǎn)、高爐煉鐵副產(chǎn)、石化廠副產(chǎn)，酒廠副產(chǎn)。 應(yīng)用領(lǐng)域與美國(guó)有較大差別，用于CO2氣體保敦華石油技術(shù)有限公敦華石油技術(shù)有限公 Dunhua Petroleum technology Co,LtdDunhua Petroleum technology Co,Ltd 護(hù)焊接占44%，碳酸飲料、啤酒占17%，食品冷藏、冷凍為12%，煉鋼(轉(zhuǎn)爐復(fù)合吹煉技術(shù))8%，鑄鋼砂型硬化劑4%，其他10%。西歐CO2消費(fèi)量為1 600 k

4、t/a，其中液體CO2占80%以上,主要用于飲料碳酸化和食品加工，占68%，其次是焊接為8%，其他占24%。固體CO2大約79%用于運(yùn)輸冷凍,在西歐各國(guó)中，德國(guó)CO2產(chǎn)量最大，有31家液體CO2工廠,主要利用天然氣井分離的CO2。近年來，美國(guó)的CO2產(chǎn)量基本上維持穩(wěn)定水平，日本則以每年8%10%的速度增長(zhǎng)，西歐CO2市場(chǎng)今后幾年消費(fèi)增長(zhǎng)幅度每年在3%4%。一、CO2市場(chǎng)介紹敦華石油技術(shù)有限公敦華石油技術(shù)有限公 Dunhua Petroleum technology Co,LtdDunhua Petroleum technology Co,Ltd 70年代初，我國(guó)商業(yè)用液體CO2和干冰的年產(chǎn)量2

5、0 kt左右；80年代初期，我國(guó)合成氨廠、酒精廠開始回收排放的CO2 ,生產(chǎn)規(guī)模均在3 000 t/a以下，基本上是自產(chǎn)自用或以銷定產(chǎn)，國(guó)內(nèi)CO2產(chǎn)銷量不足30 kt/a；80年代末期，國(guó)內(nèi)CO2產(chǎn)銷量迅速攀升到200 kt/a，市場(chǎng)已經(jīng)初具規(guī)模；進(jìn)入90年代，隨著我國(guó)工農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的多元化發(fā)展，國(guó)內(nèi)CO2需求量呈快速增長(zhǎng)，生產(chǎn)能力近600 kt/a，由于市場(chǎng)需求量的快速增長(zhǎng)，眾多世界氣體生產(chǎn)廠商先后投資我國(guó),已形成生產(chǎn)能力或即將投入生產(chǎn)的中外合資或獨(dú)資的CO2世界各大工業(yè)氣體公司有：英國(guó)的BOC、法國(guó)的法液空、美國(guó)的普萊克斯、CBI、日本的巖谷以及中國(guó)臺(tái)灣的涇福等。目前，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求量在500

6、kt/a左右，按今后幾年平均年增長(zhǎng)速度15%20%測(cè)算，2000年國(guó)內(nèi)的CO2市場(chǎng)需求量將達(dá)到760860 kt/a。近年來我國(guó)主要CO2裝置建設(shè)情況見表1。一、CO2市場(chǎng)介紹敦華石油技術(shù)有限公敦華石油技術(shù)有限公 Dunhua Petroleum technology Co,LtdDunhua Petroleum technology Co,Ltd一、CO2市場(chǎng)介紹敦華石油技術(shù)有限公敦華石油技術(shù)有限公 Dunhua Petroleum technology Co,LtdDunhua Petroleum technology Co,Ltd 我國(guó)CO2市場(chǎng)需求量、消費(fèi)結(jié)構(gòu)各省市差別較大。沿海開放城

7、市、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)省份需求量較大，其消費(fèi)結(jié)構(gòu)因各省市工業(yè)布局的著重點(diǎn)不同而異。廣東省是國(guó)內(nèi)CO2市場(chǎng)比較活躍的地區(qū)之一，全省生產(chǎn)能力為90 kt/a，市場(chǎng)需求量約在50 kt/a，其中飲料、啤酒占53%，焊接占13%，冷凍占12%，煙草為10%，其他12%，近年來廣東的農(nóng)業(yè)發(fā)展較快，CO2用于水果、肉類的保鮮、包裝、食品的精制加工等領(lǐng)域的前景十分看好。江蘇、上海兩地CO2市場(chǎng)規(guī)模為110 kt/a，上述各行業(yè)所占比例差別不大。山東現(xiàn)擁有CO2生產(chǎn)能力65 kt/a，市場(chǎng)需求量約50 kt/a，啤酒、汽水等飲料和煙草各占30%，冷凍、冷藏占15%，焊接占10%，油田驅(qū)油氣、氣體肥料各占6%，醫(yī)藥、消防

8、等其他領(lǐng)域占3%。東北地區(qū)消費(fèi)領(lǐng)域工業(yè)上主要用于碳酸飲料、焊接、油田驅(qū)油，農(nóng)業(yè)上常用作大棚蔬菜的氣體肥料，其他方面用量較少。一、CO2市場(chǎng)介紹敦華石油技術(shù)有限公敦華石油技術(shù)有限公 Dunhua Petroleum technology Co,LtdDunhua Petroleum technology Co,Ltd 一、 CO2市場(chǎng)介紹二、 CO2主要物理應(yīng)用領(lǐng)域 三、CO2 常用的提純分離方法四、 CO2產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和CO2的制備、儲(chǔ)存與運(yùn)輸敦華石油技術(shù)有限公敦華石油技術(shù)有限公 Dunhua Petroleum technology Co,LtdDunhua Petroleum technolo

9、gy Co,Ltd 1、飲料行業(yè)是國(guó)內(nèi)CO2的主要消費(fèi)市場(chǎng)，目前我國(guó)飲料的人均年消費(fèi)量不到5 kg，西歐為110 kg，美國(guó)為1 500 kg。隨著我國(guó)人民生活水平的不斷提高，飲料行業(yè)對(duì)CO2的消費(fèi)量將迅速增長(zhǎng)，以1996年為例,我國(guó)高檔碳酸飲料的消費(fèi)量為540多萬噸,其中可口可樂公司在我國(guó)的實(shí)際銷售量達(dá)150多萬噸,百事可樂為50多萬噸,兩家公司占國(guó)內(nèi)碳酸飲料市場(chǎng)的37%。根據(jù)碳酸飲料的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)算,每噸碳酸飲料對(duì)食品級(jí)CO2的需求量為0.0150.020 t,由此推算僅1996年高檔碳酸飲料供消耗食品級(jí)CO2量為80100 kt,通過對(duì)國(guó)內(nèi)碳酸飲料用CO2的市場(chǎng)分析來看,大部分汽水廠所用C

10、O2均為附近造酒廠生產(chǎn),由于其生產(chǎn)成本低,價(jià)格具有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力?？煽紤]進(jìn)入的市場(chǎng)有可口可樂、百事可樂等高檔碳酸飲料,其對(duì)CO2質(zhì)量的要求較高,數(shù)量較大。二、 CO2主要物理應(yīng)用領(lǐng)域敦華石油技術(shù)有限公敦華石油技術(shù)有限公 Dunhua Petroleum technology Co,LtdDunhua Petroleum technology Co,Ltd 二、 CO2主要物理應(yīng)用領(lǐng)域2、氣體保護(hù)焊：早在50年代,前蘇聯(lián)、日本等國(guó)研究成功了CO2氣體保護(hù)電弧焊接工藝，現(xiàn)已發(fā)展成為一種重要的焊接工藝,日本每年用于電弧焊接的CO2保護(hù)焊接氣體量高達(dá)230 kt，由于CO2保護(hù)焊為一種高效的焊接手段,采

11、用此工藝比手工電弧焊，提高工效12倍,電耗節(jié)省一半。我國(guó)在1964年就開始推廣CO2氣體做保護(hù)氣的電弧焊接工藝,在汽車、船舶、集裝箱、金屬結(jié)構(gòu)物的焊接中都有較普遍的應(yīng)用。東北地區(qū)是我國(guó)的重工業(yè)基地，沈陽(yáng)、大連、錦西等地的機(jī)械工業(yè)企業(yè)較多，在結(jié)構(gòu)件自動(dòng)化焊接方面應(yīng)用廣泛，CO2市場(chǎng)潛在能力較大，敦華石油技術(shù)有限公敦華石油技術(shù)有限公 Dunhua Petroleum technology Co,LtdDunhua Petroleum technology Co,Ltd 二、 CO2主要物理應(yīng)用領(lǐng)域3、三次采油CO2吞吐不僅能增油，還能提高原油采收率，且隨注入量而增大。CO2的混相發(fā)生過程與高壓氣的

12、蒸發(fā)過程相類似，是把油的中間成分強(qiáng)有力地吸出，達(dá)到可混相的壓力。此外，CO2驅(qū)除對(duì)輕質(zhì)油采用混相驅(qū)外，對(duì)重質(zhì)油的非混相驅(qū)也有效。目前,國(guó)內(nèi)已有部分地區(qū)利用CO2吞吐采油,一些利用常規(guī)方法開采的老區(qū)油田開采成本很大,已面臨經(jīng)濟(jì)極限,在有條件的地區(qū)試用CO2吞吐,可以得到可觀的收益。敦華石油技術(shù)有限公敦華石油技術(shù)有限公 Dunhua Petroleum technology Co,LtdDunhua Petroleum technology Co,Ltd 二、 CO2主要物理應(yīng)用領(lǐng)域4、超臨界流體萃取 CO2超臨界萃取是利用CO2臨界氣體作為萃取溶劑（CO2臨界溫度31.06 ,臨界壓力7.4 M

13、Pa，接近于室溫），無毒、不燃、價(jià)廉、可提純，在連續(xù)的萃取過程中可回收利用。超臨界氣體具有與液體相近的密度，但擴(kuò)散能力是液體的100倍，所以它的萃取能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過有機(jī)溶劑。它還可在常溫和較低的壓力下有選擇的分離，且無毒、無爆炸的危險(xiǎn)。該技術(shù)主要應(yīng)用于醫(yī)藥、化妝品、食品的分離精制及反應(yīng)工程、環(huán)保工程、超細(xì)粉等領(lǐng)域，可提取天然植物種子、葉子、果實(shí)、根莖中的植物油、香精、色素等。該技術(shù)的開發(fā)成功，將帶動(dòng)醫(yī)藥、食品、保健品、香料、化妝品等領(lǐng)域的發(fā)展。CO2在此方面將有很好的市場(chǎng)發(fā)展前景和經(jīng)濟(jì)效益。 敦華石油技術(shù)有限公敦華石油技術(shù)有限公 Dunhua Petroleum technology Co,Ltd

14、Dunhua Petroleum technology Co,Ltd 二、 CO2主要物理應(yīng)用領(lǐng)域5 氣肥研究表明，在塑料大棚內(nèi)用管道施放CO2（21035103）638天，蔬菜產(chǎn)量可提高5倍，成熟期提前25天。國(guó)家“九五”科技成果重點(diǎn)推廣項(xiàng)目：對(duì)保護(hù)地蔬菜進(jìn)行CO2施肥，具有投資少,方法簡(jiǎn)便易行,增產(chǎn)增收效果顯著,易于推廣等特點(diǎn),一般可增產(chǎn)蔬菜30%70%,每畝增收8002 500元，投入產(chǎn)出比在1:30以上,該技術(shù)適于在溫室、大棚、拱棚、陽(yáng)畦等保護(hù)地蔬菜生產(chǎn)中應(yīng)用。敦華石油技術(shù)有限公敦華石油技術(shù)有限公 Dunhua Petroleum technology Co,LtdDunhua Pet

15、roleum technology Co,Ltd 二、 CO2主要物理應(yīng)用領(lǐng)域6 保鮮長(zhǎng)期以來我國(guó)在食品保鮮方面采用機(jī)械冷藏等方式，冷凍貯存過程中食品會(huì)失水、風(fēng)干、氣化而不新鮮。目前國(guó)際上廣泛采用液體CO2、干冰速凍及CO2氣調(diào)法貯存食品，使食品保存期延長(zhǎng)并保持其新鮮度。CO2氣調(diào)法是不加任何防腐劑的保鮮法，只要控制氣體組成，保持適當(dāng)?shù)蜏?，便可使水果、蔬菜獲得良好的貯存效果，華南農(nóng)學(xué)院用CO2氣調(diào)貯藏荔枝，在13條件下可貯存3040天，基本保持原有的鮮紅色和風(fēng)味。對(duì)魚肉、蛋的保鮮同樣有效，把成批雞蛋放在30%60%的CO2氣體中，CO2通過蛋殼滲透到雞蛋內(nèi)，延遲形成水樣蛋的速度，達(dá)到保鮮的目的

16、。在食品速凍保鮮方面，國(guó)內(nèi)由于CO2價(jià)格高于氨和氟里昂致冷劑而影響了推廣使用。為適應(yīng)國(guó)際食品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的需要，食品冷凍保鮮和貯存糧食的殺蟲薰蒸劑仍是國(guó)內(nèi)CO2潛在的廣闊市場(chǎng)。敦華石油技術(shù)有限公敦華石油技術(shù)有限公 Dunhua Petroleum technology Co,LtdDunhua Petroleum technology Co,Ltd 二、 CO2主要物理應(yīng)用領(lǐng)域7 煙絲膨化液體食用CO2可用于香煙絲的膨化處理，使每箱香煙(約需煙絲50 kg)節(jié)約煙絲2.53.0 kg，并可有效提高煙絲的質(zhì)量。CO2和氟里昂是兩種常用的煙絲膨化劑,而后者將屬于禁用品，年產(chǎn)10萬箱香煙所需的煙絲，膨化

17、時(shí)需消耗3 000 t CO2 。目前國(guó)內(nèi)僅上海、寧波、云南等卷煙廠使用這項(xiàng)技術(shù)。我國(guó)每年香煙產(chǎn)量在2 000萬箱左右，若一半采用膨化技術(shù)處理，就需CO2約300 kt/a，因此CO2在煙草工業(yè)中推廣應(yīng)用市場(chǎng)前景廣闊。敦華石油技術(shù)有限公敦華石油技術(shù)有限公 Dunhua Petroleum technology Co,LtdDunhua Petroleum technology Co,Ltd 一、 CO2市場(chǎng)介紹二、 CO2主要物理應(yīng)用領(lǐng)域三、CO2 常用的提純分離方法四、 CO2產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和CO2的制備、儲(chǔ)存與運(yùn)輸敦華石油技術(shù)有限公敦華石油技術(shù)有限公 Dunhua Petroleum techn

18、ology Co,LtdDunhua Petroleum technology Co,Ltd CO2可選的提純分離方法有：化學(xué)吸收法、變壓吸附法、吸附精餾法、低溫蒸餾法、膜分離法、溶劑回收法、催化燃燒法及聯(lián)合工藝等。另外，國(guó)內(nèi)還開發(fā)了其他一些回收新工藝，如西北大學(xué)活化碳酸鈉溶液法吸收工藝，TV法生產(chǎn)高純CO2工藝，華東理工大學(xué)的硼礬鉀堿液吸收CO2的工藝，西南化工研究院的變壓吸附工藝等。具體的精制工藝，根據(jù)CO2的氣源、雜質(zhì)的種類用一種或兩種方法聯(lián)合使用。三、CO2 常用的提純分離方法敦華石油技術(shù)有限公敦華石油技術(shù)有限公 Dunhua Petroleum technology Co,LtdDu

19、nhua Petroleum technology Co,Ltd 1、吸附法是利用固態(tài)吸附劑對(duì)原料混合氣中的CO2的選擇性可逆吸附作用來分離回收CO2。吸附劑在高溫(或高壓) 時(shí)吸附CO2，降溫(或降壓)后解析CO2，通過周期性的溫度(或壓力)變化, 從而使CO2分離出來。其關(guān)鍵是吸附劑的載荷能力，主要決定因素是溫差(或壓差)3。常用的吸附劑有天然沸石、分子篩、活性氧化鋁、硅膠和活性炭等。目前工業(yè)上應(yīng)用較多的是變壓吸附工藝, 它屬于干法工藝，無腐蝕，整個(gè)過程由吸附、漂洗、降壓、抽真空和加壓五步組成，其運(yùn)行系統(tǒng)壓力在1.26 MPa6.66 kPa 之間變化。吸附法的主要優(yōu)點(diǎn)是工藝過程簡(jiǎn)單、能耗

20、低、適應(yīng)能力強(qiáng)，但此法的吸附容量有限、需要大量的吸附劑、吸附解吸頻繁、自動(dòng)化程度要求較高。 三、CO2 常用的提純分離方法敦華石油技術(shù)有限公敦華石油技術(shù)有限公 Dunhua Petroleum technology Co,LtdDunhua Petroleum technology Co,Ltd2 2、膜分離法 膜分離法是利用某些聚合材料制成的薄膜對(duì)不同氣體的滲透率的不同來分離氣體的。膜分離的驅(qū)動(dòng)力是壓差，當(dāng)膜兩邊存在壓差時(shí)，滲透率高的氣體組分以很高的速率透過薄膜，形成滲透氣流，滲透率低的氣體則絕大部分在薄膜進(jìn)氣側(cè)形成殘留氣流，兩股氣流分別引出從而達(dá)到分離的目的。用于CO2氣體分離的膜大多為乙

21、酸纖維、聚砜、聚酰胺等，由于膜本身或膜組件的其他材料耐熱性能差，150 是其操作溫度的上限。近年來一些性能優(yōu)異的新型膜材質(zhì)正不斷涌現(xiàn), 如聚酰亞胺膜、聚苯氧改性膜、二胺基聚砜復(fù)合膜、含二胺的聚碳酸酯復(fù)合膜、丙烯酸酯的低分子含浸膜等均表現(xiàn)出優(yōu)異的CO2滲透性。最近也有一些硅石、沸石和碳素?zé)o機(jī)膜的研制，但均存在使用溫度、成本、長(zhǎng)期運(yùn)行可靠性等問題。三、CO2 常用的提純分離方法敦華石油技術(shù)有限公敦華石油技術(shù)有限公 Dunhua Petroleum technology Co,LtdDunhua Petroleum technology Co,Ltd 3、液膜法是膜技術(shù)與氣體吸收技術(shù)相結(jié)合的新型雜化

22、膜分離過程它采用中空基質(zhì)膜作為支撐體，使氣體與吸收液的接觸面積顯著增大(約為6001200 m2/m3)，克服了氣液兩相直接接觸所帶來的夾帶現(xiàn)象。具有傳質(zhì)界面穩(wěn)定、比表面積大、傳質(zhì)效率高、能耗低、裝置體積小和操作彈性大等優(yōu)勢(shì)。通常膜采用疏水性微孔中空纖維，其在傳質(zhì)過程中起到氣液兩相隔膜的作用，氣體從膜一側(cè)的氣相穿過膜微孔擴(kuò)散到另一側(cè)的液相，被液相吸收，膜對(duì)氣相中的組分無選擇性，吸收劑對(duì)組分的選擇性起關(guān)鍵作用。三、CO2 常用的提純分離方法敦華石油技術(shù)有限公敦華石油技術(shù)有限公 Dunhua Petroleum technology Co,LtdDunhua Petroleum technolog

23、y Co,Ltd4 胺化合物吸收法主要有熱鉀堿法(苯菲爾法、砷堿法及空間位阻法等)和烷基醇胺法(MEA 法、DEA 法、MDEA 法等)。目前廣泛使用的常規(guī)單一吸收劑的特點(diǎn)是吸收效率高，再生能耗大（如MEA、二乙醇胺DEA），或者是再生能耗較低，但吸收效率低（如N甲基二乙醇胺MDEA）。針對(duì)此問題，很多研究者都試圖找到一種同時(shí)滿足“高吸收率和高吸收負(fù)荷、低能耗、低腐蝕性”的吸收劑來取代常規(guī)吸收劑進(jìn)行工業(yè)應(yīng)用，混合吸收劑的研究開發(fā)成為一個(gè)研究熱點(diǎn)。三、CO2 常用的提純分離方法敦華石油技術(shù)有限公敦華石油技術(shù)有限公 Dunhua Petroleum technology Co,LtdDunhua

24、Petroleum technology Co,Ltd 4.1改良MEA法 MEA與CO2 反應(yīng)生成的產(chǎn)物氨基甲酸鹽較穩(wěn)定，溶液再生溫度較高，蒸汽耗量大。氨基甲酸鹽具有較強(qiáng)的腐蝕性，CO2負(fù)荷較高時(shí)腐蝕猶為嚴(yán)重。針對(duì)MEA法存在的缺點(diǎn)，20世紀(jì)60年代末，美國(guó)聯(lián)碳公司(UCC) 著手研究緩蝕劑，亦稱胺保護(hù)劑，將其加到MEA水溶液中，可使MEA的濃度可提高至40%45%，大大增加了脫碳負(fù)荷，再生能耗減少1/3以上。目前比較成功的案例是由我國(guó)南化集團(tuán)研究院開發(fā)的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的復(fù)合胺溶劑，它是在MEA 水溶液中添加了活性胺、抗氧劑和防腐劑的復(fù)合溶液，能使溶液吸收二氧化碳能力提高15%40%，而再

25、生能耗下降15%40%，胺與二氧化碳等降解率下降80%以上，并有效解決MEA 對(duì)設(shè)備的腐蝕問題。三、CO2 常用的提純分離方法敦華石油技術(shù)有限公敦華石油技術(shù)有限公 Dunhua Petroleum technology Co,LtdDunhua Petroleum technology Co,Ltd4.2活化MDEA法 ：MDEA水溶液的發(fā)泡傾向和腐蝕性均低于伯胺和仲胺，與CO2生成亞穩(wěn)定的氨基甲酸氫鹽，故再生容易，能耗低，但MDEA溶液與CO2反應(yīng)速率較慢，需要加入某些添加劑才能提高其吸收CO2的速率。目前進(jìn)行的研究有采用PZ、DEA、MEA、烯胺、2，3-丁二酮等來活化叔醇胺等。德國(guó)BAS

26、F公司開發(fā)了改良MDAE 脫碳工藝過程，以MDEA 水溶液為主體，添加小量活化劑如哌嗪、甲基乙醇胺、咪唑或甲基取代咪唑，提高了CO2的吸收速度。于上世紀(jì)70 年代初在美國(guó)和德國(guó)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，廣泛應(yīng)用于合成氨廠的脫碳裝置。20 世紀(jì)90 年代經(jīng)法國(guó)Elf集團(tuán)對(duì)工藝進(jìn)行改進(jìn)后也開始應(yīng)用于天然氣凈化， 主要用于處理H2S含量甚微而CO2含量很高的天然氣。道公司開發(fā)的專利產(chǎn)品AP-814 吸收劑，該吸收劑是特制的MDEA 溶液，據(jù)稱其具有更高的CO2 吸收能力，可減少胺處理裝置的再生負(fù)荷。 三、CO2 常用的提純分離方法敦華石油技術(shù)有限公敦華石油技術(shù)有限公 Dunhua Petroleum techno

27、logy Co,LtdDunhua Petroleum technology Co,Ltd.4.3 空間位阻胺法 :研究發(fā)現(xiàn)，在胺分子中引入某些具有空間位阻效應(yīng)的基團(tuán)，可明顯改善吸收劑的脫碳脫硫效果。20世紀(jì)80年代初，美國(guó)Exxon公司通過對(duì)數(shù)十種位阻胺的篩選，推出了4種新型吸收劑，代號(hào)分別是FlexsorbSE、FlexsorbSEPlus、FlexsorbHP 及FlexsorbPS，前兩種用于脫硫，后兩種適用于合成氣脫碳，同時(shí)也能脫硫。該吸收劑的主要優(yōu)點(diǎn)是：吸收效率高，溶劑循環(huán)量少，能耗和操作費(fèi)用低，節(jié)能效果和經(jīng)濟(jì)效益顯著。在空間位阻胺類混合吸收劑的研究上，較為成功的例子是關(guān)西電力公司

28、和三菱重工聯(lián)合開發(fā)的空間位阻胺類專利產(chǎn)品KS-1、KS-2 和KS-3系列吸收劑。應(yīng)用結(jié)果表明，KS-1吸收劑與常規(guī)的MEA 吸收劑相比，吸收劑循環(huán)率降低40，吸收劑反應(yīng)放熱量降低20，再生時(shí)每噸CO2蒸汽消耗量從1.92.7 t降到1.5 t，且KS-1吸收劑對(duì)設(shè)備的腐蝕可忽略不計(jì)，吸收劑損失也降低了82.5%。 三、CO2 常用的提純分離方法敦華石油技術(shù)有限公敦華石油技術(shù)有限公 Dunhua Petroleum technology Co,LtdDunhua Petroleum technology Co,Ltd5 離子液體循環(huán)吸收法 與傳統(tǒng)的的有機(jī)溶劑不一樣，離子液體由于蒸汽壓非常低，在

29、脫碳過程中不會(huì)產(chǎn)生揮發(fā)性有機(jī)物且使用方便；同時(shí)，離子液體可以反復(fù)多次使用。在美國(guó)能源部化石能源辦公室和美國(guó)國(guó)家能源技術(shù)實(shí)驗(yàn)室的共同支助下，SCOTT M K等進(jìn)行了多種離子液體的物理特性和CO2 吸收機(jī)理研究，研究表明在給定的離子液體中，相對(duì)于O2、C2H4、C2H6 等氣體而言，離子液體對(duì)CO2具有更好的選擇性；同時(shí)發(fā)現(xiàn)離子液體具有很高的CO2吸收負(fù)荷和更低的再生熱需求。三、CO2 常用的提純分離方法敦華石油技術(shù)有限公敦華石油技術(shù)有限公 Dunhua Petroleum technology Co,LtdDunhua Petroleum technology Co,Ltd 一、 CO2市場(chǎng)介

30、紹二、 CO2主要物理應(yīng)用領(lǐng)域三、CO2 常用的提純分離方法四、 CO2產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和CO2的制備、儲(chǔ)存與運(yùn)輸敦華石油技術(shù)有限公敦華石油技術(shù)有限公 Dunhua Petroleum technology Co,LtdDunhua Petroleum technology Co,Ltd1、 CO2的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)(ISO5923-84,滅火劑)規(guī)定，CO2的濃度不低于99.5%(體積百分?jǐn)?shù))，水分含量小于0.01%（重量百分?jǐn)?shù)），礦物油小于5 mg/kg。目前，我國(guó)有三種CO2國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：一種是由發(fā)酵氣副產(chǎn)用于食品添加劑的液體CO2國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB1917-80),第二種是用于化工，焊接，鑄型、致冷等用途的工

31、業(yè)用液體CO2，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB6052)，第三種為石灰窖氣和氮?dú)鈴S副產(chǎn)用于食品添加劑的液體CO2國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB10621-89）。 、四、 CO2產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和CO2的制備、儲(chǔ)存與運(yùn)輸敦華石油技術(shù)有限公敦華石油技術(shù)有限公 Dunhua Petroleum technology Co,LtdDunhua Petroleum technology Co,Ltd工業(yè)用標(biāo)準(zhǔn)： 、四、 CO2產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和CO2的制備、儲(chǔ)存與運(yùn)輸敦華石油技術(shù)有限公敦華石油技術(shù)有限公 Dunhua Petroleum technology Co,LtdDunhua Petroleum technology Co,Ltd食品級(jí)：

32、、四、 CO2產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和CO2的制備、儲(chǔ)存與運(yùn)輸敦華石油技術(shù)有限公敦華石油技術(shù)有限公 Dunhua Petroleum technology Co,LtdDunhua Petroleum technology Co,Ltd 二氧化碳含量的測(cè)定二氧化碳含量的測(cè)定 方法原理方法原理 二氧化碳可被氫氧化鉀溶液吸收。根據(jù)吸收前后氣體體積之差，直接在二氧化碳快速測(cè)定儀上讀出其體積百分含量 試劑和溶液試劑和溶液 氫氧化鉀（GB 2306），分析純，300g/L溶液：稱取300g 氫氧化鉀，溶于適量水中，稀釋至高無上1000mL。 儀器儀器 二氧化碳快速測(cè)定儀、吸收器容積1000.5mL。其中98100 m

33、L處刻度為此0.1 mL,允許誤差0.02 mL。 、四、 CO2產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和CO2的制備、儲(chǔ)存與運(yùn)輸敦華石油技術(shù)有限公敦華石油技術(shù)有限公 Dunhua Petroleum technology Co,LtdDunhua Petroleum technology Co,Ltd 測(cè)定測(cè)定 從樣品二氧化碳的液相中取樣。 先檢查儀器各部分完整無損無漏氣之處，方可取樣分析。 將二通旋塞A、B開啟，用橡皮管將旋塞B處的玻璃管與已倒置的樣品鋼瓶上的減壓閥出口聯(lián)接，用樣品氣充分置換測(cè)定儀及其聯(lián)接管道置換用氣量應(yīng)大于被置換容器積的士10倍。先關(guān)閉旋塞A，再關(guān)閉旋塞B，取下橡皮管。迅速旋轉(zhuǎn)旋塞A數(shù)次，使儀器內(nèi)的壓

34、力與大氣壓相平衡。確保取樣體積一致性。 向滴液漏斗D中加入105mL氫氧化鉀溶液。緩慢開通旋塞A，使氫氧化鉀流入吸收器C至不再流入，說明吸收完畢，關(guān)閉旋塞A，讀取吸收器C中液面所指的刻度，即為二氧化碳的含量。四、 CO2產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和CO2的制備、儲(chǔ)存與運(yùn)輸敦華石油技術(shù)有限公敦華石油技術(shù)有限公 Dunhua Petroleum technology Co,LtdDunhua Petroleum technology Co,LtdCO2的制備、儲(chǔ)存與運(yùn)輸 國(guó)內(nèi)外液體CO2的制備工藝大同小異，都圍繞臨界溫度，臨界壓力作文章?；竟に嚶肪€是洗滌、壓縮、氧化。干燥、活性炭吸附、冷凝制成液體CO2，液體CO2節(jié)流膨脹可制得干冰。目前，液體CO2制備可分高壓法和低壓法。高壓法，其液化溫度為30左右，CO2經(jīng)四段壓縮，壓縮至8 MPa,用水冷卻到30而制得液體CO2;低壓法，是將常壓CO2壓縮至2.5 M