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文檔簡(jiǎn)介

ICSXX.XXX

CCSXXX

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/CIECCPA—202

低壓低濃度二氧化碳捕集技術(shù)工藝包編

制規(guī)范

Standardizationforlowpressureandlowconcentrationcarbondioxide

capturetechnologypackage

(征求意見(jiàn)稿)

(在提交反饋意見(jiàn)時(shí),請(qǐng)將您知道的相關(guān)專利連同支持性文件一并附上。)

202––發(fā)布202––實(shí)施

中國(guó)工業(yè)節(jié)能與清潔生產(chǎn)協(xié)會(huì)發(fā)布

T/CIECCPA—202

低壓低濃度二氧化碳捕集技術(shù)工藝包編制規(guī)范

1范圍

本文件規(guī)定了低壓低濃度二氧化碳捕集技術(shù)工藝包的技術(shù)工藝包內(nèi)容、工藝手冊(cè)與分析化驗(yàn)手冊(cè)。

本文件適用于低壓低濃度二氧化碳捕集項(xiàng)目技術(shù)工藝包的編制。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中,注日期的引用文件,

僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本

文件。

GB/T50933石油化工裝置設(shè)計(jì)文件編制標(biāo)準(zhǔn)

GB/T51316-2018煙氣二氧化碳捕集純化工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

JB/T12909-2016燃煤煙氣二氧化碳捕集裝備

JB/T12535燃煤煙氣碳捕集裝置調(diào)試規(guī)范

JB/T12536燃煤煙氣碳捕集裝置運(yùn)行規(guī)范

BSISO27917二氧化碳收集、運(yùn)輸和地質(zhì)儲(chǔ)存術(shù)語(yǔ)

3術(shù)語(yǔ)和定義

GB/T51316-2018、JB/T12909-2016和BSISO27917界定的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。

3.1

低壓lowpressure

氣源壓力小于等于100kPag定義為低壓。

3.1

低濃度Lowconcentration

氣源中CO2體積分?jǐn)?shù)小于等于40%定義為低濃度。

3.3

吸收劑absorbent

用于吸收低壓低濃度CO2的堿性溶液,主要包括有機(jī)胺、氨水及碳酸鉀等。

3.4

吸附劑adsorbent

用于吸附低壓低濃度CO2的固態(tài)物質(zhì),主要包括活性炭、分子篩、金屬有機(jī)骨架(MOFs)等多孔

材料;鈣基、鉀基、鈉基及鎂基等高溫/中溫吸附材料以及有機(jī)/無(wú)機(jī)復(fù)合吸附材料等。

3.5

催化劑catalyst

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T/CIECCPA—202

提高CO2吸收/吸附過(guò)程反應(yīng)速率或降低CO2解吸過(guò)程反應(yīng)所需要的活化能的固體物質(zhì)。分為固體

酸催化劑和固體堿催化劑。

3.6

CO2捕集率CO2captureefficiency

吸收(吸附)塔/吸收(吸附)反應(yīng)器入口氣和出口氣中CO2總量的差值,與塔/反應(yīng)器入口氣中

CO2總量的百分比。CO2總量可以是摩爾量或質(zhì)量。

3.7

再生能耗regenerationenergyconsumption

解吸塔/解吸反應(yīng)器分離出CO2的過(guò)程中,消耗的蒸汽或電量所折算的熱值。

4技術(shù)工藝包內(nèi)容

4.1設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

4.1.1項(xiàng)目背景

應(yīng)說(shuō)明項(xiàng)目來(lái)源、與業(yè)主及相關(guān)單位的關(guān)系及與前端主體裝置的關(guān)系。

4.1.2設(shè)計(jì)依據(jù)

應(yīng)說(shuō)明依據(jù)的合同、批文、技術(shù)文件、委托和會(huì)議紀(jì)要等。要給出文件名稱、編號(hào)和發(fā)出單位。

主要包括:

a)項(xiàng)目建議書或可行性研究報(bào)告的批文;

b)技術(shù)轉(zhuǎn)讓或引進(jìn)合同;

c)科技成果登記證書;

d)技術(shù)鑒定證書;

e)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)(含當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)及自然條件);

f)相關(guān)會(huì)議紀(jì)要;

g)其它依據(jù)的重要文件。

4.1.3技術(shù)來(lái)源

應(yīng)說(shuō)明CO2捕集技術(shù)使用的專利、專有技術(shù)、軟件著作權(quán)及其他知識(shí)產(chǎn)權(quán)的提供者。說(shuō)明工藝技

術(shù)使用、授權(quán)的限制及其他要求。

4.1.4設(shè)計(jì)范圍

應(yīng)說(shuō)明工藝技術(shù)包所涉及的范圍、界面的劃分。

4.1.5工程規(guī)模及組成

4.1.5.1用CO2的捕集提純量表示工程規(guī)模。應(yīng)說(shuō)明規(guī)模所依據(jù)的年操作小時(shí)數(shù)、氣源處理量、捕

集率與再生能耗。

4.1.5.2再生能耗計(jì)算方法應(yīng)符合GB/T51316的規(guī)定。

4.1.5.3如果捕集提純的CO2經(jīng)化學(xué)、化工、生物等過(guò)程轉(zhuǎn)化為其他產(chǎn)品、副產(chǎn)品,應(yīng)說(shuō)明各產(chǎn)品、

副產(chǎn)品的產(chǎn)率、轉(zhuǎn)化率與產(chǎn)量。

2

T/CIECCPA—202

4.1.6原料氣、產(chǎn)品、副產(chǎn)品的規(guī)格

應(yīng)說(shuō)明原料氣組成、雜質(zhì)含量、溫度及壓力等所有應(yīng)指定的參數(shù)。如果不同工況原料氣組成發(fā)生

變化,應(yīng)分別列出。

應(yīng)分別說(shuō)明產(chǎn)品、副產(chǎn)品的規(guī)格以及所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)。

4.1.7吸收劑/吸附劑的規(guī)格

4.1.7.1應(yīng)分別列出吸收劑、催化劑及相關(guān)化學(xué)品的型號(hào)、化學(xué)品組成(非涉密情況下)、有效成分

比例、配制濃度、吸收負(fù)載與解吸負(fù)載(連續(xù)運(yùn)行工況下)、吸收反應(yīng)熱、密度、粘度、飽和蒸氣壓、

熱容等所有必須確定的理化性質(zhì)和參數(shù)。如果是可以直接購(gòu)買的化學(xué)品,應(yīng)列出其商品名、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)

號(hào)。

4.1.7.2應(yīng)分別列出吸附劑的形狀、粒度、組成、堆積密度、抗壓強(qiáng)度、吸附容量、選擇性、脫附

條件、脫附率、預(yù)期壽命等所有必須確定的理化性質(zhì)和參數(shù)。如果是可以直接購(gòu)買的材料或化學(xué)品,

應(yīng)列出其商品名、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)號(hào)。

4.1.8公用物料和耗能規(guī)格

公用物料和耗能規(guī)格應(yīng)列出CO2捕集過(guò)程用到的水、蒸汽、電、儀表風(fēng)、燃油、燃?xì)夂椭评鋭┑?/p>

的規(guī)格。主要應(yīng)包括:

a)循環(huán)水:溫度(入口/出口)、壓力(入口/出口)、典型指標(biāo)(如污垢系數(shù)等);

b)新鮮水、軟化水、除鹽水:溫度與壓力;

c)蒸汽:溫度、壓力;

d)儀表風(fēng):溫度、壓力、露點(diǎn)及含油要求;

e)燃料油(燃料氣):溫度、壓力、熱值及組成;

f)電:供電電壓、頻率、相/接線方式;

g)制冷劑:壓力、溫度、種類、成分及物性。

4.1.9性能指標(biāo)

應(yīng)分別列出相關(guān)性能指標(biāo),如產(chǎn)品產(chǎn)量、轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)品質(zhì)量、消耗指標(biāo)、CO2捕集率和再生能耗

等。

4.1.10采用的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范

采用的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范應(yīng)列出工藝技術(shù)包執(zhí)行的主要標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范名稱和標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)。

4.2工藝說(shuō)明

4.2.1工藝原理

工藝原理應(yīng)說(shuō)明CO2捕集過(guò)程的物理、化學(xué)吸收/吸附原理及特點(diǎn),列出主要反應(yīng)方程式。不能用

反應(yīng)方程式表示的復(fù)雜的、多步驟過(guò)程可以用框圖表示相互關(guān)系,并分別說(shuō)明各部分原理。

4.2.2主要工藝操作條件

主要工藝操作條件應(yīng)說(shuō)明CO2捕集過(guò)程的主要操作條件:溫度、壓力、進(jìn)氣量、循環(huán)量、物料配比、

解吸氣量等。應(yīng)分別給出不同工況的條件。

4.2.3工藝流程說(shuō)明

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T/CIECCPA—202

按CO2捕集工藝順序,應(yīng)說(shuō)明物料通過(guò)工藝設(shè)備的過(guò)程以及分離或生成物料的去向。

說(shuō)明工藝過(guò)程中主要工藝控制要求,應(yīng)包括流量控制、溫度控制、液位控制、壓力控制以及緊急

停車的控制原則。

4.2.4工藝物料流程圖(PFD)

4.2.4.1工藝物料流程圖應(yīng)表示:

a)工藝設(shè)備及其位號(hào)、名稱及其規(guī)格尺寸;

b)主要工藝管道及規(guī)格尺寸;

c)物流的編號(hào)、操作條件(溫度、壓力及流量);

d)換熱器的熱負(fù)荷;

e)泵的揚(yáng)程、流量;壓縮機(jī)的流量與增壓值;

f)引風(fēng)機(jī)的流量、風(fēng)壓;

g)公用物料的名稱、操作條件及流量;

h)主要測(cè)量與聯(lián)鎖控制點(diǎn)。

4.2.4.2PFD深度要求應(yīng)符合GB/T50933的規(guī)定。

4.2.5物流數(shù)據(jù)表

4.2.5.1物流數(shù)據(jù)表應(yīng)列出主要物流數(shù)據(jù),包括每股物流的起止點(diǎn)、相態(tài)、組成、總流量、氣相流量、

液相流量、溫度、壓力、分子量、氣相密度、液相密度、氣相粘度、液相粘度、氣相熱焓和液相熱焓

等。

4.2.5.2物流數(shù)據(jù)表應(yīng)給出不同工況的數(shù)據(jù)。

4.3物料平衡

物料平衡表形式應(yīng)列出CO2捕集工程過(guò)程中,各種物料的名稱、組成、分子式、相態(tài)、密度、粘

度、比熱、壓力、溫度、組成、流率和焓值。

一些對(duì)于工藝過(guò)程的操作或產(chǎn)品質(zhì)量影響較大的物料應(yīng)分別給出該物料的平衡,如CO2平衡、水

平衡以及吸收劑/吸附劑平衡,可以物料平衡表或物料平衡圖的形式表示。

4.4消耗量

4.4.1原料消耗量

原料氣的小時(shí)消耗量與年消耗量,如果有多種原料氣,應(yīng)分別列出。

4.4.2吸收劑/吸附劑及相關(guān)化學(xué)品消耗量

吸收劑/吸附劑/催化劑及相關(guān)化學(xué)品的名稱、小時(shí)消耗量、年消耗量與每噸CO2耗量。

應(yīng)由技術(shù)方提供的專有吸收劑/吸附劑/催化劑要加以注明。

4.4.3公用物料及能量消耗

公用物料及能量消耗應(yīng)分別列出水、電、蒸汽和儀表風(fēng)等正常操作和最大消耗量:

a)水量:包括循環(huán)冷卻水補(bǔ)充量、循環(huán)熱水、新鮮水、軟化水、除鹽水等的溫度、壓力與流量;

b)電量:包括電壓與對(duì)應(yīng)的功率值;

c)蒸汽量:蒸汽壓力、溫度、用量及冷凝水量;

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T/CIECCPA—202

d)燃料量:包括燃料油、燃料氣熱值及用量;

e)儀表風(fēng):壓力、溫度及用量。

4.5界區(qū)條件表

界區(qū)條件表列出應(yīng)包括原料氣、吸收劑/吸附劑、產(chǎn)品、副產(chǎn)品、化學(xué)品和公用物料等所有物料進(jìn)

出界區(qū)的條件,包括狀態(tài)、溫度、壓力(進(jìn)出界區(qū)處)、流向、流量和運(yùn)輸方式等。管道運(yùn)輸?shù)奈锪蠎?yīng)

標(biāo)明設(shè)計(jì)流速、公稱直徑、材料材質(zhì)和防腐形式等。

4.6衛(wèi)生、安全、環(huán)保說(shuō)明

4.6.1裝置中危險(xiǎn)物料性質(zhì)及特殊的儲(chǔ)運(yùn)要求

應(yīng)列出CO2捕集工程中影響人體健康和安全物料(包括吸收劑/吸附劑/催化劑及CO2等)的性質(zhì),

如比重或密度、閃點(diǎn)、爆炸極限、自燃點(diǎn)、閾限值、毒性危害程度分級(jí)、腐蝕性、物質(zhì)熱穩(wěn)定性和化

學(xué)穩(wěn)定性(如受熱是否分解、暴露于空氣中或被撞擊時(shí)是否穩(wěn)定)。如果有特殊的儲(chǔ)運(yùn)要求(或處理要

求)也應(yīng)提出。

4.6.2衛(wèi)生、安全、環(huán)保要點(diǎn)說(shuō)明

根據(jù)工藝特點(diǎn),應(yīng)提出有關(guān)衛(wèi)生、安全、環(huán)保的關(guān)鍵點(diǎn),如安全操作范圍及偏離正常工況后果,

建議的主要防護(hù)措施以及對(duì)安全儀表系統(tǒng)的原則要求。

4.6.3主要污染源及污染物排放說(shuō)明

CO2捕集項(xiàng)目污染源應(yīng)包括廢液、廢氣、固廢及噪聲。廢液、廢氣及固廢需要列出名稱、來(lái)源、

排放量、成分、濃度、特性(間歇/連續(xù)、排放頻率及排放周期)和排放去向建議。噪聲應(yīng)列出噪聲源、

動(dòng)力設(shè)備名稱、數(shù)量、噪聲源聲級(jí)數(shù)以及操作室聲級(jí)數(shù)。

4.6.4污染源防治措施

污染源防治措施應(yīng)列出廢液、廢氣、固廢及噪聲防治措施及遵守的國(guó)家/行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。

4.7分析化驗(yàn)項(xiàng)目表

分析化驗(yàn)項(xiàng)目表列出應(yīng)為保證操作需要和產(chǎn)品質(zhì)量要求需要分析的物料名稱、分析項(xiàng)目、分析頻

率(開(kāi)車/正常運(yùn)行)、分析方法與指標(biāo)。吸收法主要分析物料包括煙氣、再生氣、貧液和富液;吸附

法主要分析物料包括煙氣、再生氣、吸附后吸附劑和解吸后吸附劑。

4.8工藝管道及儀表流程圖(PID)

工藝管道及儀表流程圖PID中的工藝應(yīng)表示:

a)設(shè)備及其位號(hào)、名稱、規(guī)格型式、處理量、設(shè)計(jì)溫度、工作溫度、設(shè)計(jì)壓力和工作壓力等;

b)主要管道(包括主要工藝管道、開(kāi)停車管道、安全泄放系統(tǒng)管道、公用物料管道)公稱直徑、

內(nèi)部介質(zhì)、管道材質(zhì),特殊管道的材料等級(jí)和特殊要求;

c)閥門的公稱直徑、類型和材質(zhì);

d)安全泄放設(shè)施;保溫/保冷/伴熱;主要控制與聯(lián)鎖回路等。

4.9材料等級(jí)表

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T/CIECCPA—202

表明管道、管配件及閥門的材料、規(guī)格及標(biāo)準(zhǔn)的要求,其中閥門的材料是指閥體的材料,具體的

閥內(nèi)件參見(jiàn)相關(guān)的閥門數(shù)據(jù)表。材料等級(jí)表主要應(yīng)包括規(guī)范性引用文件、材料等級(jí)說(shuō)明、管壁厚度計(jì)

算方法、管道、管件和閥門要求,以及項(xiàng)目材料等級(jí)表。

4.10建議的設(shè)備布置圖及說(shuō)明

給出主要工藝設(shè)備相對(duì)關(guān)系和建議的平面布置,應(yīng)說(shuō)明特殊要求和必須符合的規(guī)定。如果有工藝

平臺(tái),應(yīng)表示出每一層平臺(tái)上布置的設(shè)備。

4.11工藝設(shè)備表

工藝設(shè)備表應(yīng)列出PID中設(shè)備的位號(hào)、名稱、臺(tái)數(shù)(操作/備用)、設(shè)備操作參數(shù)(如操作溫度、操

作壓力等)、技術(shù)規(guī)格和材質(zhì)等。專利設(shè)備和專有設(shè)備應(yīng)注明。

4.12工藝設(shè)備

4.12.1工藝設(shè)備說(shuō)明

應(yīng)說(shuō)明PID中的工藝設(shè)備特點(diǎn)、選型原則、材料選擇的要求。

4.12.2工藝設(shè)備數(shù)據(jù)表

對(duì)PID中的工藝設(shè)備按容器(含塔器、反應(yīng)器、槽、罐)、換熱器和機(jī)泵等分類逐臺(tái)列表。對(duì)于主

要靜設(shè)備應(yīng)附簡(jiǎn)圖,主要包括以下內(nèi)容:

a)容器:位號(hào)、名稱、數(shù)量、介質(zhì)物性、操作條件(溫度、壓力等)、工藝設(shè)計(jì)條件、規(guī)格尺寸、

主要接口規(guī)格和管口表、內(nèi)件主要型式與規(guī)格、正常和最高/最低液位、主要部件的材質(zhì)及腐蝕裕量、

關(guān)鍵的設(shè)計(jì)要求及與工藝有關(guān)的應(yīng)說(shuō)明的內(nèi)容;

b)換熱器:位號(hào)、名稱、數(shù)量、介質(zhì)物性、熱負(fù)荷、冷熱介質(zhì)操作條件(進(jìn)出口溫度、壓力、流

量等)、允許壓降、設(shè)計(jì)條件、形式、傳熱面積、傳熱系數(shù)、材質(zhì)、腐蝕裕量和串并聯(lián)要求;

c)工業(yè)爐:位號(hào)、名稱、數(shù)量、介質(zhì)物性、熱負(fù)荷、燃料組成、操作條件(溫度、壓力、流量等)、

允許壓降、設(shè)計(jì)條件、形式、傳熱面積、主要部件的材質(zhì)和腐蝕余量;

d)動(dòng)力設(shè)備:位號(hào)、名稱、數(shù)量、介質(zhì)物性、電壓、軸功率(熱負(fù)荷)、操作條件(溫度、壓力、

流量等)、設(shè)計(jì)條件、形式、殼體及內(nèi)件材料規(guī)格、驅(qū)動(dòng)形式和變頻要求。

4.13自控儀表

4.13.1自控儀表數(shù)據(jù)表

自控儀表數(shù)據(jù)主要應(yīng)包括溫度、壓力、流量、液位和pH等自控儀表,依據(jù)PID詳細(xì)列具,主要包

括以下內(nèi)容:

a)溫度儀表:位號(hào)、儀表用途、介質(zhì)名稱、溫度(正常、最大、最?。毫?、作用類型(分為

指示、記錄、累計(jì)、調(diào)節(jié)、遙控)和監(jiān)控方式(分為集中、就地、就地與集中);

b)壓力儀表:位號(hào)、儀表用途、介質(zhì)名稱、溫度、壓力(正常、最大、最小)、作用類型(分為

指示、記錄、累計(jì)、調(diào)節(jié)、遙控)和監(jiān)控方式(分為集中、就地、就地與集中);

c)流量?jī)x表:位號(hào)、儀表用途、介質(zhì)名稱、溫度、壓力、流量(正常、最大、最小)、作用類型

(分為指示、記錄、累計(jì)、調(diào)節(jié)、遙控)和監(jiān)控方式(分為集中、就地、就地與集中);

d)液位儀表:位號(hào)、儀表用途、介質(zhì)名稱、溫度、壓力、液面(正常、最大、最小)、作用類型

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T/CIECCPA—202

(分為指示、記錄、累計(jì)、調(diào)節(jié)、遙控)和監(jiān)控方式(分為集中、就地、就地與集中);

e)pH分析儀表:位號(hào)、儀表用途、介質(zhì)名稱、溫度、壓力、pH值(正常、最大、最小)、作用

類型(分為指示、記錄、累計(jì)、調(diào)節(jié)、遙控)和監(jiān)控方式(分為集中、就地、就地與集中)。

4.13.2主要控制回路說(shuō)明

主要控制回路說(shuō)明應(yīng)列出PID中的控制回路的編號(hào)、名稱,詳細(xì)說(shuō)明控制關(guān)系。

4.13.3主要聯(lián)鎖說(shuō)明

主要聯(lián)鎖說(shuō)明應(yīng)列出PID中的聯(lián)鎖邏輯關(guān)系。

4.14特殊管道

4.14.1特殊管道材料等級(jí)規(guī)定

CO2捕集工程中用到的特殊管道的材料等級(jí)及相應(yīng)配件的要求,如大尺寸煙氣管道、洗滌水管道。

不包括一般的、公用物料的管道。

4.14.2特殊管道等級(jí)索引表

特殊管道等級(jí)索引表應(yīng)包括項(xiàng)目一般為:材料等級(jí)、公稱直徑,公稱壓力、操作壓力、操作溫度、

介質(zhì)名稱、介質(zhì)狀態(tài)、材質(zhì)、管材選型、管道號(hào)、PID圖號(hào)與管道起止點(diǎn)等。

4.14.3特殊管道附件數(shù)據(jù)表

如果有特殊管道附件,要逐個(gè)提出工藝和機(jī)械等要求,宜附圖。

4.14.4主要安全泄放設(shè)施數(shù)據(jù)表

CO2捕集工程主要安全泄放設(shè)施,應(yīng)包括胺回收加熱器、再生塔、過(guò)濾器、壓縮機(jī)入口緩沖罐、

壓縮機(jī)、干燥設(shè)備、液化設(shè)備(如果有)與儲(chǔ)罐(如果有)等。針對(duì)每個(gè)具體的泄放設(shè)備需要列出安

全閥、爆破片、呼吸閥等位號(hào)、定壓、泄放介質(zhì)、物性參數(shù)及泄放量等。

4.15有關(guān)專利和專有技術(shù)文件目錄

有關(guān)專利和專有技術(shù)文件目錄應(yīng)列出工藝技術(shù)包提供方相關(guān)專利名稱、專利號(hào)、授權(quán)國(guó)家、有效

期及專有技術(shù)名稱。

4.16專有設(shè)備和專利技術(shù)

專有設(shè)備和專利技術(shù)應(yīng)列出工藝技術(shù)包采用的或推薦的第三方相關(guān)的專有設(shè)備和專利,并列出專

有設(shè)備及專利推薦供貨商。

5工藝手冊(cè)內(nèi)容

5.1工藝說(shuō)明

5.1.1工藝特點(diǎn)

工藝特點(diǎn)應(yīng)說(shuō)明CO2捕集工藝過(guò)程的技術(shù)原理與特點(diǎn)、優(yōu)勢(shì)。

5.1.2工藝流程說(shuō)明

應(yīng)說(shuō)明CO2捕集各環(huán)節(jié)工藝流程。

5.1.3操作變量分析

操作變量指與產(chǎn)品量、捕集率、能耗、損耗直接相關(guān)的物料,應(yīng)主要包括氣源量、氣源CO2濃度、

7

T/CIECCPA—202

循環(huán)量、吸收劑濃度/吸附劑粒徑與蒸汽量等。分析操作變量變化對(duì)產(chǎn)品量、捕集率、能耗及損耗帶來(lái)

的影響。

5.2正常操作控制

5.2.1按工藝控制說(shuō)明CO2捕集工程正常操作步驟和方法,應(yīng)包括:系統(tǒng)水平衡控制、溫度控制、

壓力控制、循環(huán)量控制、液位控制及pH控制。

5.2.2吸收法CO2捕集工程應(yīng)符合JB/T12536的規(guī)定。

5.3開(kāi)車準(zhǔn)備工作

5.3.1開(kāi)車準(zhǔn)備工作應(yīng)包括開(kāi)車方案申報(bào)和批準(zhǔn)、單機(jī)調(diào)試、試壓、試漏、清掃、吹掃、生產(chǎn)調(diào)度系

統(tǒng)調(diào)試、分部分系統(tǒng)開(kāi)車、化工原材料與潤(rùn)滑油(脂)準(zhǔn)備、技術(shù)資料準(zhǔn)備、人員培訓(xùn)、化驗(yàn)分析準(zhǔn)

備、現(xiàn)場(chǎng)保衛(wèi)準(zhǔn)備和生活后勤服務(wù)準(zhǔn)備。

5.3.2技術(shù)資料應(yīng)包括生產(chǎn)技術(shù)資料與綜合技術(shù)資料。生產(chǎn)技術(shù)資料應(yīng)包括工藝物料流程圖、PID、

崗位操作規(guī)程、事故處理預(yù)案(包括關(guān)鍵生產(chǎn)裝置和重點(diǎn)生產(chǎn)崗位)、分析化驗(yàn)規(guī)程及記錄表格、檢修

規(guī)程、設(shè)備運(yùn)行記錄表格和電氣運(yùn)行規(guī)程等技術(shù)資料。綜合性技術(shù)資料應(yīng)包括CO2捕集裝置介紹、原

材料手冊(cè)、物料平衡手冊(cè)、產(chǎn)品質(zhì)量手冊(cè)、潤(rùn)滑油(脂)手冊(cè)、“三廢”排放手冊(cè)、設(shè)備手冊(cè)、閥門及墊

片一覽表、軸承一覽表及備品備件手冊(cè)等。

5.4開(kāi)車程序

5.4.1開(kāi)車程序應(yīng)說(shuō)明開(kāi)車原則、開(kāi)車標(biāo)準(zhǔn)和主要開(kāi)車步驟。

5.4.2開(kāi)車共分為三個(gè)階段:CO2捕集工程清洗及聯(lián)合調(diào)試階段、系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)開(kāi)車階段與裝置運(yùn)行保運(yùn)

階段。

5.4.3吸收法CO2捕集工程應(yīng)符合JB/T12535的規(guī)定。

5.5正常停車程序

5.5.1正常停車程序應(yīng)說(shuō)明停車原則和主要停車步驟。

5.5.2停車應(yīng)分為正常停車與緊急停車兩種情況。在生產(chǎn)過(guò)程中,如遇突然停電、停水、停氣與設(shè)備

故障等意外情況,應(yīng)作緊急停車處理。

5.6事故原因與處理方法

事故原因與處理方法應(yīng)說(shuō)明在事故情況下采取的處理方法與緊急措施,并分析造成的原因。典型

事故應(yīng)包括CO2產(chǎn)量低、吸收塔帶液、貧液負(fù)荷高(碳化度高)、有機(jī)胺含量降低、再生塔液位快速

下降、貧液泵抽空、富液泵抽空及氣體泄漏等。

5.7原料、化學(xué)品及催化劑裝卸

原料、化學(xué)品及催化劑裝卸應(yīng)說(shuō)明吸收劑/吸附劑、氫氧化鈉、催化劑等裝填、補(bǔ)充、卸載的步驟、

操作要點(diǎn)與注意事項(xiàng)。

5.8采樣

采樣應(yīng)說(shuō)明氣體樣、液樣、固體樣采樣地點(diǎn)、正常操作時(shí)的頻率、采樣儀器裝置與采樣方法等。

5.9設(shè)備檢查與維護(hù)

設(shè)備檢查與維護(hù)應(yīng)說(shuō)明CO2捕集工程中專利設(shè)備或?qū)S性O(shè)備的檢查與維護(hù)方法。

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6分析化驗(yàn)手冊(cè)

6.1對(duì)原料氣、吸收劑/吸附劑、產(chǎn)品、中間產(chǎn)品、公用工程物料(蒸汽、水和儀表風(fēng))、排氣、排液、

固廢、催化劑與化學(xué)品等,應(yīng)按照工藝技術(shù)包提供方指定的方法,采用特定的儀器進(jìn)行分析化驗(yàn),工

藝技術(shù)包提供方應(yīng)編制分析化驗(yàn)手冊(cè)。

6.2分析化驗(yàn)手冊(cè)主要應(yīng)包括化驗(yàn)的物料、分析化驗(yàn)方法、采用的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、使用的儀器設(shè)備、操作

方法、精度要求等。分析化驗(yàn)手冊(cè)應(yīng)包含吸收劑/吸附劑使用、回收及損耗說(shuō)明。

7安全與環(huán)保手冊(cè)

7.1工藝危險(xiǎn)因素分析及控制措施

分析項(xiàng)目建設(shè)與運(yùn)行過(guò)程涉及到的危險(xiǎn)化學(xué)品特性,說(shuō)明CO2捕集裝置中易燃易爆、有毒有害物

料的安全和衛(wèi)生控制指標(biāo)。分析操作中可能發(fā)生的危險(xiǎn),應(yīng)提出相應(yīng)的防護(hù)措施與安全設(shè)施。對(duì)CO2

捕集工程,工藝危險(xiǎn)主要應(yīng)包括高濃度二氧化碳中毒、管道與容器爆裂、電氣火災(zāi)、堿液灼傷、噪聲

危害、高溫燙傷、低溫凍傷、墜落及機(jī)械傷害等。

表1危險(xiǎn)化學(xué)品數(shù)據(jù)表

閃自燃職業(yè)爆炸極火災(zāi)危

序物料相密沸性危害

危險(xiǎn)化學(xué)品分類點(diǎn)點(diǎn)接觸限險(xiǎn)性分

號(hào)名稱態(tài)度點(diǎn)℃等特性

℃℃限值v%類

級(jí)

1

2

7.2自然災(zāi)害、社會(huì)危害因素分析

分析自然災(zāi)害因素、氣象災(zāi)害因素、地方病危害因素、社會(huì)危害因素,提出相應(yīng)的治理措施。

7.3危險(xiǎn)源劃分與應(yīng)急救援預(yù)案

說(shuō)明危險(xiǎn)源和有害因素存在的主要作業(yè)場(chǎng)所,明確裝置或單元的火災(zāi)危險(xiǎn)性分類和爆炸危險(xiǎn)區(qū)

域,劃分重大危險(xiǎn)源等級(jí),編制應(yīng)急救援預(yù)案。

7.4安全泄放系統(tǒng)說(shuō)明

當(dāng)發(fā)生突然事故或停車檢修,應(yīng)泄壓或吹掃的設(shè)備包括吸收劑/吸附劑回收加熱器、再生塔、壓縮

機(jī)入口緩沖罐、壓縮機(jī)、干燥設(shè)備、液化設(shè)備(如果有)和儲(chǔ)罐(如果有)等。泄放數(shù)據(jù)表應(yīng)包括泄

放設(shè)備名稱、泄放溫度、泄放壓力和泄放介質(zhì)。

7.5環(huán)境保護(hù)

環(huán)境保護(hù)應(yīng)說(shuō)明正常運(yùn)行、事故狀況和檢修時(shí)的廢氣、廢液及固廢污染源,從工藝角度提出減少

污染的控制方法。環(huán)境保護(hù)應(yīng)包括項(xiàng)目施工期間與建設(shè)期間環(huán)境管理及環(huán)境監(jiān)督。

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附錄A

(規(guī)范性)

CO2捕集能耗計(jì)算方法

CO2捕集能耗應(yīng)按下列公式進(jìn)行計(jì)算:

(A.1)

(A.2)

式中:Ez——每噸CO2捕集能耗(GJ/t);

Er——每噸CO2再生能耗(GJ/t);

Ee——每小時(shí)捕集裝置運(yùn)行所需要的電能(GJ/h),用電設(shè)備分別計(jì)算并加和得到的電功率,采

用GB/T50441進(jìn)行能耗折算;

Ew——每小時(shí)捕集裝置運(yùn)行所需要的水耗(GJ/h),需根據(jù)循環(huán)水量采用GB/T50441進(jìn)行能耗

折算;

Qm——每小時(shí)的蒸汽使用量(t/h);

Hv——蒸汽在實(shí)際工況下的潛熱值(由蒸汽焓值減去凝結(jié)水焓值得到,一定溫度、壓力下的焓

值可查詢化工數(shù)據(jù)手冊(cè))(GJ/t);

——每小時(shí)CO2產(chǎn)量(t/h)。

能耗應(yīng)按一次能源消耗計(jì)算,能耗單位宜采用千克(kg)標(biāo)準(zhǔn)油,1千克標(biāo)準(zhǔn)油的低發(fā)熱量為41.868

MJ。

表A.1電、水及耗能工質(zhì)的統(tǒng)一能源折算值

序號(hào)類別單位能源折算值備注

1電kWh0.22-

2標(biāo)準(zhǔn)油t1000-

3新鮮水t0.15-

4循環(huán)水t0.06

5軟化水t0.20-

6除鹽水t1.0-

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7氮?dú)鈓3②0.15

注:①燃料按其低發(fā)熱量折算成標(biāo)準(zhǔn)油;

②0oC和0.101325MPa狀態(tài)下的體積。本標(biāo)準(zhǔn)中涉及的氣體劑量單位(m3)均為該狀態(tài)下的體積。

算例說(shuō)明:

某15萬(wàn)噸/年煙氣CO2捕集工程設(shè)計(jì)正常運(yùn)行時(shí)公用工程消耗如下表所示:

表A.215萬(wàn)噸/年煙氣CO2捕集工程公用工程設(shè)計(jì)消耗

電kWh/tCO2≤95連續(xù)(正常運(yùn)行)

蒸汽(0.3MPag)t/tCO21.12連續(xù)(正常運(yùn)行)

循環(huán)冷卻水t/tCO21.5補(bǔ)水量

除鹽水t/h4.5補(bǔ)水、補(bǔ)液與節(jié)能系統(tǒng)用水

蒸汽凝結(jié)水(0.3MPag)t/h1.12連續(xù)(正常運(yùn)行)

查詢《化學(xué)化工物性數(shù)據(jù)手冊(cè)》,可知蒸汽(0.3MPag)熱焓值為2738.06MJ/t,凝結(jié)水(0.3MPag)

熱焓值為604.72MJ/t,計(jì)算可知蒸汽(0.3MPag)潛熱值為:2133.34MJ/t。

依據(jù)計(jì)算公式與表A.1,捕集提純每噸CO2有:

Er=2133.34×1.12÷1000GJ/tCO2=2.389GJ/tCO2

Ee=0.22×95×41.868÷1000GJ/tCO2=0.875GJ/tCO2

Ew=1.0×4.5×41.868÷1000GJ/tCO2=0.188GJ/tCO2

Ez=Er+Ee+Ew=3.45GJ/tCO2

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附錄B

(資料性)

對(duì)典型吸收CO2捕集工藝流程與吸附CO2捕集工藝流程進(jìn)行說(shuō)明。

B.1吸收法CO2捕集典型工藝流程

吸收工藝流程主要由煙氣預(yù)處理、吸收、再生與溶液凈化四個(gè)工段組成。

B.1.1煙氣預(yù)處理工段:

煙氣來(lái)自外界的煙氣從深度凈化塔下部進(jìn)入塔內(nèi),與從塔頂噴淋而下的水逆流接觸,進(jìn)行傳質(zhì)傳

熱,煙氣中的SO2被洗去,同時(shí)溫度降至40℃。除去SO2的40℃煙氣從塔頂流出,經(jīng)氣水分離器進(jìn)

行氣液分離。從分離器頂部出來(lái)冷卻后煙氣經(jīng)風(fēng)機(jī)加壓入吸收塔。深度凈化塔下部的洗滌水經(jīng)深度凈

化塔泵加壓,送入涼水塔,冷卻至40℃以下,進(jìn)入深度凈化塔進(jìn)行循環(huán)操作。為了保證脫硫效果,洗

滌水呈堿性,洗滌后的水部分建議從深度凈化塔泵出口排出,在生產(chǎn)廠區(qū)合適的工段進(jìn)行回用。

B.1.2吸收工段:

來(lái)自分離器的煙氣經(jīng)過(guò)引風(fēng)機(jī)升壓后,從吸收塔下部進(jìn)入吸收塔,與從吸收塔上部的貧液逆流接

觸,煙氣中的CO2被溶液吸收,吸收CO2的煙氣中夾帶有胺,再通過(guò)吸收塔上部的洗滌段、干床段以

及物理除胺措施(電場(chǎng)、超聲、急冷等)將胺及氣溶膠脫除下來(lái),尾氣從塔頂排入廠區(qū)煙囪。洗滌胺

后的洗滌水從吸收塔洗滌段下部流入洗滌液貯槽,再通過(guò)尾氣洗滌泵加壓,進(jìn)入洗滌液冷卻器,冷卻

至40℃進(jìn)入吸收塔頂部再進(jìn)行洗滌。如此循環(huán)操作,定期將洗滌水從吸收塔洗滌段溢流至吸收塔作為

補(bǔ)充水。洗滌水的補(bǔ)充可以通過(guò)補(bǔ)液泵補(bǔ)充的再生氣分離器分離的水或者直接補(bǔ)充除鹽水。富液經(jīng)過(guò)

富液泵加壓進(jìn)入貧富液換熱器,與來(lái)自再生塔再生后的貧液進(jìn)行換熱,回收熱量后溫度升高,從再生

塔上部入再生塔。

B.1.3再生工段:

富液與再生塔自下而上的水蒸汽、CO2進(jìn)行換熱,再生出CO2,然后進(jìn)入溶液煮沸器進(jìn)一步加熱

解吸出CO2,貧液從再生塔底部流出。從再生塔底部流出的貧液經(jīng)貧富液換熱器以及MVR、吸收式熱

泵等節(jié)能設(shè)備回收熱量后,經(jīng)貧液冷卻器冷卻至40℃左右進(jìn)入吸收塔,構(gòu)成連續(xù)吸收解吸循環(huán)。再生

塔頂流出的水蒸汽、CO2經(jīng)過(guò)再生氣冷卻器冷卻后,氣水混合物進(jìn)入再生氣氣液分離器進(jìn)行氣水分離,

氣相作為產(chǎn)品氣送入后續(xù)壓縮干燥流程。

B.1.4溶液凈化工段:

溶液長(zhǎng)期使用后,10%左右通過(guò)過(guò)濾器過(guò)濾,除去溶液中雜質(zhì);積累的雜質(zhì)除了通過(guò)過(guò)濾器過(guò)濾

外,還可以通過(guò)胺回收加熱器進(jìn)行胺液蒸餾。貧液由貧液泵連續(xù)加入胺回收加熱器,控制胺回收加熱

器液位,通過(guò)蒸汽加熱,將胺、水蒸餾至再生塔。最終蒸餾雜質(zhì)作為廢液排放。

12

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圖B.1化學(xué)吸收法CO2捕集工藝流程圖

B.2吸附法CO2捕集典型工藝流程

吸附工藝流程主要由CO2吸附、吸附劑再生及吸附劑冷卻三個(gè)工段組成。

B.2.1CO2吸附工段:模擬煙道氣(15%CO2,15%水蒸汽,其余為空氣)經(jīng)煙氣壓縮機(jī)與來(lái)自冷

卻吸附劑儲(chǔ)罐的吸附劑進(jìn)入吸附流化床提升管進(jìn)行CO2吸附,經(jīng)模擬煙氣攜帶將吸附CO2的吸附劑與

模擬煙道氣進(jìn)入一同進(jìn)入吸附移動(dòng)床下降管,在吸附移動(dòng)床內(nèi)進(jìn)一步吸附飽和CO2,此時(shí)由于氣速減

小,大部分吸附劑沿折流板向下流動(dòng),進(jìn)入吸附劑儲(chǔ)罐。從吸附移動(dòng)床上段出口的低濃度CO2煙氣經(jīng)

旋風(fēng)分離器進(jìn)行氣固分離,分離出的吸附劑進(jìn)入吸附流化移動(dòng)床下降管內(nèi),沿折流板向下流動(dòng),進(jìn)吸

附劑儲(chǔ)罐;清潔空氣經(jīng)布袋除塵器以及水除塵裝置進(jìn)一步除去吸附劑粉末后進(jìn)行排空,水除塵裝置回

收的粉末經(jīng)自然蒸發(fā)后回收利用。

B.2.2吸附劑再生工段:吸附劑儲(chǔ)罐內(nèi)的吸附劑與高溫蒸汽一起進(jìn)入再生流化床提升管內(nèi),充分

接觸后進(jìn)入再生移動(dòng)床,在再生移動(dòng)床的擴(kuò)大段,氣速減小,吸附劑沿折流板向下流動(dòng),進(jìn)入再生劑

儲(chǔ)罐;從再生移動(dòng)床下降管出口的高濃度CO2和水蒸汽經(jīng)再生旋風(fēng)分離器進(jìn)行氣固分離,分離出的吸

附劑進(jìn)入再生流化移動(dòng)床下降管內(nèi),沿折流板向下流動(dòng),進(jìn)再生劑儲(chǔ)罐。來(lái)自再生旋風(fēng)分離器分離出

的高溫CO2經(jīng)布袋除塵器和水除塵裝置進(jìn)一步除去吸附劑粉末后,進(jìn)入再生流化床提升管的提升管夾

層內(nèi)作為再生吸附劑預(yù)熱熱源,換熱后氣體進(jìn)入再生吸附劑儲(chǔ)罐與高溫

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