科技成果-富含一氧化碳的氣態(tài)二次能源綜合利用技術(shù)

科技成果一一富含一氧化碳的氣態(tài)二次能源綜

合利用技術(shù)技術(shù)類別儲(chǔ)碳技術(shù)適用范圍鋼鐵、化工等行業(yè)，CO回收利用行業(yè)現(xiàn)狀富含CO氣態(tài)二次能源目前主要存在形態(tài)為高爐尾氣、轉(zhuǎn)爐尾氣、電石尾氣、垃圾焚燒尾氣、化工弛放氣等。這些氣態(tài)二次能源中不僅含有CO,還含有較多的n2等雜質(zhì)，由于CO和n2分子量相同、常壓沸點(diǎn)相近，采用傳統(tǒng)方法（如冷箱工藝）無法實(shí)現(xiàn)有效分離或提純CO。目前普遍的處理方式是直接燃燒或發(fā)電（間接燃燒），資源利用率低，且造成大量co2排放。該技術(shù)可將氣態(tài)二次能源中的CO完全回收并用作化工原料，大幅度減少co2排放量，節(jié)約一次化石能源，具有較好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。目前，已在新疆、湖南、寧夏、河南、陜西等省建成8套從富含CO氣態(tài)二次能源中回收CO用于化工生產(chǎn)的氣體分離提純裝置，累計(jì)回收CO產(chǎn)品氣6.3億m3/a。成果簡介1、技術(shù)原理該技術(shù)通過新型高效CO專用吸附劑和變壓吸附分離技術(shù)，通過吸附、降壓、置換沖洗、解吸等步驟，把富含CO的氣態(tài)二次能源中CO有效分離提純出來，用于化工生產(chǎn)等，實(shí)現(xiàn)固碳。2、關(guān)鍵技術(shù)（1）利用CuCl/分子篩吸附劑變壓吸附提純技術(shù)

通過將CuCl分散在分子篩表面，利用Cu+可與CO絡(luò)合吸附的性質(zhì)，制得對(duì)CO有高吸附容量和高選擇性的CuCl/分子篩高效吸附劑（PU-1），實(shí)現(xiàn)從富含CO氣態(tài)二次能源中回收CO。與傳統(tǒng)CO提純工藝相比，該技術(shù)具有高選擇性和高吸附容量，可對(duì)富含CO的二次能源進(jìn)行低成本、規(guī)?；?、工業(yè)化的回收應(yīng)用。（2）尾氣預(yù)處理技術(shù)對(duì)高爐尾氣、轉(zhuǎn)爐尾氣、電石爐尾氣及其他富含CO的工業(yè)尾氣進(jìn)行除塵、脫硫等，并米用除氧劑（PU-5）在高CO氣氛下進(jìn)行高效除氧，再通過變壓吸附分離提純CO。3、工藝流程含有CO的混合氣變壓吸附提純CO示意圖見圖1，富含CO工業(yè)尾氣應(yīng)用流程圖見圖2。預(yù)處理圖1尾氣應(yīng)用流程圖見圖2。預(yù)處理圖1變壓吸附提純CO示意圖圖2富含CO工業(yè)尾氣應(yīng)用流程圖主要技術(shù)指標(biāo)以高爐尾氣生產(chǎn)10萬t/a乙二醇為例：1、主要消耗品：高爐尾氣150000Nm3/h，氧氣2500Nm3/h，氮?dú)?00Nm3/h，硝酸60kg/h，蒸汽100t/h，循環(huán)水500t/h，電5000kWh；2、CO產(chǎn)品氣：10000Nm3/h，純度99%，收率85%。技術(shù)水平該技術(shù)已獲得國家發(fā)明專利14項(xiàng)，實(shí)用新型專利1項(xiàng)，軟件著作權(quán)18項(xiàng)，并于2005年通過教育部組織的專家成果鑒定，2006年獲得國家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。典型案例典型用戶：新疆天業(yè)、湖南衡鋼等。典型案例1案例名稱：新疆天智辰業(yè)化工有限公司電石尾氣凈化合成乙二醇項(xiàng)目建設(shè)規(guī)模：處理電石爐等尾氣90000Nm3/h，制得CO產(chǎn)品氣25000Nm3/h，產(chǎn)25萬t/a乙二醇。建設(shè)條件：依托密閉式電石爐生產(chǎn)線，其尾氣中富含CO約85%。主要建設(shè)內(nèi)容：新建預(yù)處理、CO提純、制氫、解析氣回收工段、偶聯(lián)工段、加氫工段。主要設(shè)備為壓縮機(jī)、吸附塔、真空泵、程控閥門、反應(yīng)器、吸收塔和精餾塔等。項(xiàng)目總投資300000萬元，建設(shè)期為18個(gè)月。年碳減排量約39萬tCO2,碳減排成本為-200到-100元/tCO2。年經(jīng)濟(jì)效益50000萬元，投資回收期約6年。典型案例2案例名稱：湖南衡鋼百達(dá)先鋒能源科技有限公司提純低燃值高爐尾氣綜合利用工程建設(shè)規(guī)模：裝置處理原料高爐氣量67000Nm3/h，產(chǎn)品氣（富集CO）量18000Nm3/h（折合等熱值天然氣4700Nm3/h）。建設(shè)條件：依托煉鐵高爐生產(chǎn)線，其尾氣富含CO約20-25%。主要建設(shè)內(nèi)容：新建壓縮機(jī)廠房、高爐氣凈化、變壓吸附分離CO裝置。項(xiàng)目總投資13000萬元，建設(shè)期為12個(gè)月。年減排量約8萬tCO2，碳減排成本為-200到-100元/tCO2。年經(jīng)濟(jì)效益6500萬元，投資回收期約2年。市場前景利用該技術(shù)處理富含CO的工業(yè)尾氣，既可避免因?yàn)槿紵欧糯罅慷趸細(xì)怏w，又可回收CO作為化工原料或燃料，產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益，在鋼