《低壓低濃度二氧化碳捕集技術工藝包》編制說明

《低壓低濃度二氧化碳捕集技術工藝包編制規(guī)范》編制說明

（征求意見稿）

一、工作簡況

1任務來源

本項目是根據(jù)2022年1月10日“關于《低壓低濃度二氧化碳捕集技術工藝包》團體標準立項的通

知”（工節(jié)協(xié)發(fā)【2017】11號）進行制定，項目名稱“低壓低濃度二氧化碳捕集技術工藝包”，本文件

由中國工業(yè)節(jié)能與清潔生產(chǎn)協(xié)會提出并歸口，起草牽頭單位：中國礦業(yè)大學，項目負責人：陸詩建，

計劃應完成時間2022年X月X日。

2主要工作過程

起草階段：2022年1月10日，接到計劃下達任務后，由中國工業(yè)節(jié)能與清潔生產(chǎn)協(xié)會組織成立標

準起草工作組。

2022年1月11日，召開標準修訂啟動會，成立標準制定工作組，明確進度安排。

2022年1月11日~2022年5月4日，中國礦業(yè)大學聯(lián)合浙江菲達環(huán)?？萍脊煞萦邢薰?、中國

科學院山西煤炭化學研究所、中國石油工程建設有限公司北京分公司、中石化漢江石油工程設計有限

公司、寧波鋼鐵有限公司、浙江大學、中國石油大學（華東）等單位完成資料、數(shù)據(jù)等收集、整理，結

合相關政策及排放要求，形成團體標準《低壓低濃度二氧化碳捕集技術工藝包》（初稿）。

2022年5月5日~5月15日，對團體標準《低壓低濃度二氧化碳捕集技術工藝包》(初稿)及編制說

明進行了標準制定組內(nèi)部及相關專家函審，收到3家單位回函，共提出6條修改意見。其中，采納6

條。根據(jù)各位專家提出的建議，結合工作組內(nèi)部討論，主要修改內(nèi)容為：修改完善術語定義；增加公共

物料和耗能規(guī)格中制冷劑的參數(shù)的種類、成分及物性；修改了公用物料及能耗中的耗水量，蒸汽量參數(shù)

改為蒸汽壓力；增加了安全泄放系統(tǒng)的泄放量；增加了工藝設備表中的參數(shù)。修改和完善后于6月15

日形成團體標準《低壓低濃度二氧化碳捕集技術工藝包》（研討稿）及編制說明。

擬于2022年6月20日~6月22日，在杭州蕭山湘湖悅章度假酒店組織召開團體標準《低壓低濃度

二氧化碳捕集技術工藝包》（研討稿）研討會，根據(jù)會議意見，對標準“研討稿”進行修改和完善，于7

月4日形成團體標準《低壓低濃度二氧化碳捕集技術工藝包》（征求意見稿）及編制說明。

征求意見階段：

審查階段：

報批階段：

3主要參加單位和工作組成員及其所做的工作等

本文件起草單位：中國礦業(yè)大學、浙江菲達環(huán)?？萍脊煞萦邢薰尽⒅袊茖W院山西煤炭化學研

究所、中國21世紀議程管理中心、中石化江漢石油工程設計有限公司、中國石油工程建設有限公司北

京分公司、華中科技大學、浙江大學、西南石油大學、東南大學、華北電力大學、浙江紅獅環(huán)保股份

有限公司、浙江天潔環(huán)境科技股份有限公司、浙江德創(chuàng)環(huán)?？萍脊煞萦邢薰尽荦堅喘h(huán)保有限公

司、中鋼集團天澄環(huán)?？萍脊煞萦邢薰?、張家口宣化昌通環(huán)保設備有限公司、武漢凱迪電力環(huán)保有

限公司、蘇州西熱節(jié)能環(huán)保技術有限公司。

1

本文件主要起草人：陸詩建、劉含笑、張賢、劉玲、李磊、梁艷、楊蒙、劉小偉、鄭成航、康國俊、

方夢祥、趙琳、陳永東、倪中海、曹景沛、胡運進、楊林軍、郝潤龍、劉美玲、李春萍、朱佳媚、閆新

龍、張?zhí)锪?、趙博、鄭妍、王珂、馬曉輝、劉方、王國熙、陳意、方朝君、趙飛。

所做的工作：陸詩建任標準制定工作組組長，為標準總負責人，全面協(xié)調標準的制定工作，負責對

各階段標準的審核。劉含笑、張賢、劉玲、李磊主要參與標準的起草及編寫工作。梁艷、楊蒙、劉小

偉、鄭成航、康國俊、方夢祥、趙琳、陳永東、倪中海、曹景沛、胡運進、楊林軍、郝潤龍、劉美

玲、李春萍、朱佳媚、閆新龍、張?zhí)锪?、趙博、鄭妍、王珂、馬曉輝負責收集國內(nèi)相關技術文獻和

資料，劉方、王國熙、陳意、方朝君、趙飛負責對標準各階段意見及建議進行歸納、分析及其他材料

的編制。

二、標準編制原則和主要內(nèi)容，解決的主要問題

1標準編制原則

a）編寫結構及格式按《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》（GB/T1.1-2020）

的規(guī)定。

b）技術內(nèi)容主要以《石油化工裝置設計文件編制標準》（GB/T50933）、《煙氣二氧化碳捕集純

化工程設計標準》（GB/T51316）、《二氧化碳收集、運輸和地質儲存術語》（BSISO27917）、《二氧

化碳捕獲第1部分：與電廠相結合的燃燒后二氧化碳捕獲性能評估方法》（BSISO27919-1-2018）、《二

氧化碳采集、運輸和地質封存量化和檢驗》（ISO/TR27915-2017）、《二氧化碳捕集水泥行業(yè)二氧化碳

捕集技術概述》（ISO/TR27922-2021）、《燃煤煙氣二氧化碳捕集裝備》（JB/T12909）、《燃煤煙氣碳捕集

裝置調試規(guī)范》（JB/T12535）、《燃煤煙氣碳捕集裝置運行規(guī)范》（JB/T12536）、《石油化工裝置工藝設

計包（成套技術工藝包）內(nèi)容規(guī)定》（SPMP-STD-EM2001）等標準作為基礎。

標準制、修訂遵循“面向市場、服務產(chǎn)業(yè)、自主制定、適時推出、及時修訂、不斷完善”的原

則，標準的制、修訂與技術創(chuàng)新、試驗驗證、產(chǎn)業(yè)推進、應用推廣相結合，統(tǒng)籌推進。并力求標準具

有“簡潔性、通用性、指導性、引導性和可擴展性”的特點。

2主要技術內(nèi)容

本文件規(guī)定了低壓低濃度工業(yè)氣源二氧化碳捕集技術工藝包的技術要求、工藝手冊、分析化驗及主

要調試等內(nèi)容，適用于新建、擴建和改建工業(yè)源低濃度煙氣/尾氣二氧化碳捕集工程的設計和運行。

2.1適用范圍

本文件主要適用于電力、鋼鐵、水泥、冶金等煙氣/尾氣低壓二氧化碳捕集工程，其他行業(yè)二氧化

碳捕集工程可參照執(zhí)行。

2.2規(guī)范性引用文件

此次制訂對標準規(guī)范性引用的文件進行了逐一核對，羅列了部分國家/行業(yè)現(xiàn)行的設計、制造、安

裝、調試、裝置運行方面的標準，以及測試方法標準等。

2.3術語和定義

本文件制訂的術語和定義主要是根據(jù)工藝包特點，著重提出了“吸收劑”，“吸附劑”、“再生能耗”

2

等術語和定義。部分術語參照了《Carbondioxidecapture—Carbondioxidecapturesystems,technologies

andprocesses》（ISO/TR27912）、《煙氣二氧化碳捕集純化工程設計標準》（GB/T51316）、《燃煤煙氣二

氧化碳捕集裝備》（JB/T12909）的相關表述，并進行了適當修改。

2.4技術工藝包內(nèi)容

低壓低濃度二氧化碳捕集技術工藝包包括技術工藝包本體、工藝手冊與分析化驗手冊。其中工藝包

本體主要包括設計基礎、工藝說明、物料平衡、消耗量、界區(qū)條件表、衛(wèi)生、安全與環(huán)保說明、分析化

驗項目表、工藝管道及儀表流程圖（PID）、材料等級表、設備布置圖及說明、工藝設備表、工藝設備、

自控儀表、特殊管道、有關專利和專有技術文件目錄、專有設備和專利技術；工藝手冊包括工藝說明、

正常操作控制、開車準備工作、開車程序、正常停車程序、事故原因與處理方法、原料、化學品及催化

劑裝卸、采樣、工藝危險因素分析及控制措施、環(huán)境保護、設備檢查與維護；分析化驗手冊對原料氣、

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）、排氣、排液、固廢、催化劑、

化學品等的分析化驗方法、采用的標準規(guī)范、使用的儀器設備、操作方法及精度要求進行了規(guī)定；安全

與環(huán)保手冊對工藝危險因素分析及控制措施、自然災害與社會危害因素分析、危險源劃分與應急救援預

案、安全泄放系統(tǒng)說明以及環(huán)境保護內(nèi)容進行了規(guī)定。

3解決的主要問題

（1）二氧化碳捕集技術工藝包是指導碳捕集裝置設計與建設的技術核心

化工工藝包是化工生產(chǎn)的核心，化工工藝包也是化工工藝技術成果的文件表達，是工藝技術對工程

設計、采購、建設和生產(chǎn)操作要求的體現(xiàn)，是基礎設計和詳細設計（施工圖設計）的主要依據(jù)。工藝包

是高新技術的知識產(chǎn)品，它濃縮了化工裝置的主要工藝技術。低壓低濃度二氧化碳捕集一般采用醇胺

吸收法，為化學吸收過程，是典型的化工環(huán)保工程；通過二氧化碳捕集技術工藝包標準的制定，可以

為低壓低濃度二氧化碳捕集提供的整體技術指導和工程設計思路。

（2）二氧化碳捕集技術工藝包是規(guī)范碳捕集工程的需要

當前工業(yè)源（電力、鋼鐵、水泥、冶金等）低壓二氧化碳捕集獲得快速發(fā)展，各類新技術、新工

藝、新方法層出不窮，為了規(guī)范碳捕集技術的應用實踐，保障碳捕集工程的安全、穩(wěn)定建設和運行，實

現(xiàn)碳捕集技術的規(guī)?；茝V，需要制定統(tǒng)一的技術工藝包標準來指導項目實施。

所以說，二氧化碳捕集技術工藝包主要是為廣大環(huán)保廠家提供一個統(tǒng)一的先進的設備標準，促進整

個CCUS行業(yè)的健康發(fā)展。

（3）有利于“一帶一路”和“中國制造2025”兩大戰(zhàn)略實施

我國CCUS技術近年來有了很大的發(fā)展，但總體上看，大多數(shù)項目工程規(guī)模偏小，運行能耗較

高，產(chǎn)品質量參差不齊，在業(yè)內(nèi)造成了許多不好的影響。本文件的制訂，將促進CCUS技術裝備健康

發(fā)展，滿足國家“一帶一路”和“中國制造2025”兩大戰(zhàn)略需求，與國際廠商競爭時更加有據(jù)可依，

將明顯提升我們產(chǎn)品在國際上的地位和形象。

三、是否有對應的國家標準或行業(yè)標準

本文件制定中未檢索到對應的國家標準或行業(yè)標準。

四、主要試驗（或驗證）情況分析

3

低壓低濃度CO2排放源包括燃煤電廠、鋼鐵廠、水泥廠、冶金廠等，目前低壓低濃度CO2捕集的

方法主要有化學吸收法、吸附法和膜分離法等，其中化學吸收法因具有吸收容量大、吸收速率快等優(yōu)

點在工業(yè)廢氣脫碳中得到廣泛應用，化學吸附法也完成了千噸級循環(huán)流化床中試。燃燒后低壓低濃度

CO2捕集技術存在的主要技術瓶頸是系統(tǒng)再生能耗高、吸收/吸附劑損耗高、大規(guī)模捕集反應器研制經(jīng)

驗不足。在低壓低濃度煙氣CO2化學吸收法捕集方面，新型吸收劑與配套熱能綜合利用技術開發(fā)、傳

熱傳質裝備研制、捕集過程吸收劑逃逸控制等方面是研究重點；在化學吸附法方面，新型吸附劑、熱

能綜合利用、反應器研制與吸附劑磨損控制是研究重點。

中國已投運或建設中的CCUS示范項目約為40個，2008年華能集團建設了的中國第一套燃煤電廠

煙氣CO2捕集裝置在華能北京熱電廠投入運行，每年捕集3000噸CO2；2010年中國石化集團建設了勝

利油田4萬噸/年煙氣CO2捕集與驅油封存示范工程，這是中國第一套燃煤電廠煙氣CO2捕集與驅油封

存全流程示范工程；2019年中國華電集團建成了華電句容電廠1萬噸/年煙氣CO2捕集提純與食品級干

冰精制工程，同年華潤集團在華潤電力（深圳）有限公司投運了2萬噸/年煙氣CO2捕集與資源化利用

工程；2021年6月，國內(nèi)最大規(guī)模15萬噸/年煙氣CO2捕集和封存全流程示范工程在國家能源集團陜

西國華電力錦界電廠投產(chǎn)；同年，勝利油田200萬噸/年煙氣CO2捕集和驅油封存全流程工程完成工藝

包設計；2022年3月，佛山佳利達環(huán)?？萍加邢薰救f噸級/年CO2捕集與碳銨固碳工程正式開工建設。

國家能源集團國華電力錦界電廠、華電句容電廠、佛山佳利達環(huán)保科技有限公司以及勝利油田

200萬噸/年CCUS項目等使用了本標準起草人的工藝包技術，現(xiàn)把主要情況介紹如下：

4.1國家能源集團華電力錦界電廠15萬噸/年煙氣CO2捕集工程

（1）工程概況

陜西國華錦界能源有限責任公司“15萬噸/年燃燒后CO2捕集和封存全流程示范工程”是目前國內(nèi)

規(guī)模最大的燃煤電廠燃燒后CO2捕集-驅油/封存全流程示范工程。該示范工程開展先進的燃煤電廠化學

吸收法CO2捕集技術研究和工業(yè)示范，實現(xiàn)CO2捕集率＞90％、CO2濃度＞99％、吸收劑再生熱耗＜

2.4GJ/tCO2、投資及捕集成本較傳統(tǒng)乙醇胺（MEA）化學吸收工藝降低30%。示范工程建設投資15147

萬元，占地面積5092m2，建筑物面積3488.82m2。

該項目是國家重點研發(fā)計劃項目“用于CO2捕集和高性能吸收劑/吸附材料及技術”

（2017YFB0603300）、國家能源集團“15萬噸/年燃燒后CO2捕集和封存全流程示范項目”（SHF-6-41）

的示范工程。

（2）主要技術經(jīng)濟指標

主要技術經(jīng)濟指標如表1所示。

表1錦界電廠主要技術經(jīng)濟指標

序號項目單位設計值備注

入口煙氣量Nm3/h100000標態(tài)、濕基

3

入口煙入口煙氣量Nm/h87217標態(tài)、干基

入口煙氣溫度～

1氣參數(shù)℃4050

入口煙氣壓力kPa-0.14

入口CO2濃度vol%11.1

主要性

CO2捕集率%90

4

序號項目單位設計值備注

能參數(shù)

裝置設計小時產(chǎn)量t/h18.75

裝置設計年產(chǎn)量t/a150000

年利用小時h8000

裝置可用率%≥98%

裝置服務壽命年20

電kWh/h1780

蒸汽（0.3MPag）t/h21連續(xù)（正常運行）

蒸汽（0.3MPag）t/h25.76最大（伴熱也投運時）

蒸汽（0.63Mpag）t/h5胺回收加熱器投運時

蒸汽（1.0Mpag）t/h1.5干燥橇塊再生

循環(huán)冷卻水t/h2800連續(xù)循環(huán)量

除鹽水t/h0.2間斷，僅配吸收液時

物耗

3除鹽水t/h0.3連續(xù)，MVR系統(tǒng)用水

參數(shù)

除鹽水t/h4系統(tǒng)補水

儀用壓縮空氣Nm3/h55連續(xù)

胺溶液m3/h450連續(xù)循環(huán)量

胺溶劑t/h0.01875純?nèi)軇┭a充量

氫氧化鈉t/h0.01256

生成凝結水t/h22.5連續(xù)（正常運行）

生成凝結水t/h32.26最大

（3）實施效果

整套CCUS設備已于2021年6月1日啟動成功，6月15日產(chǎn)出二氧化碳合格產(chǎn)品；各項指標完全

符合設計要求。該技術將電廠達標排放煙氣中的二氧化碳進行集中回收利用，用于油田開采，提高油

田采油率。

錦界電廠15萬噸/年CCUS設備的順利投運與達標運行，標志著我國的CCUS技術踏上了一個新的

臺階，也表明了該工藝包技術完全能滿足工程需求，各項指標都達到了國際領先水平。

4.2華電句容電廠1萬噸/年煙氣CO2捕集與精制工程

（1）工程概況

在句容電廠二期擴建工程中建設一套二氧化碳捕集系統(tǒng)，布置于石膏脫水車間與石灰石漿液箱之間

區(qū)域，處理煙氣量約6500Nm3/h，煙氣引自煙囪入口煙道，捕集二氧化碳能力為10000t/a，產(chǎn)品達到食

品級液態(tài)二氧化碳標準。碳捕集吸收劑采用醇胺溶液，加熱蒸汽由輔汽系統(tǒng)引接，凝結水返回化水系統(tǒng)。

項目范圍是為完整的碳捕集系統(tǒng)，含預處理系統(tǒng)、吸收與再生系統(tǒng)、壓縮吸附系統(tǒng)、冷凍液化系統(tǒng)、

精餾儲存系統(tǒng)，以及裝置內(nèi)循環(huán)水、除鹽水、廢水、蒸汽、壓縮空氣等公用系統(tǒng)。

（2）主要技術經(jīng)濟指標

5

表2句容電廠主要技術經(jīng)濟指標

序號項目單位設計值備注

入口煙氣量m3/h6986標態(tài)、濕基

入口煙氣量3標態(tài)、干基

入口煙m/h6990

1

氣參數(shù)

入口煙氣溫度℃50

入口煙氣壓力Pa0~500

裝置設計小時產(chǎn)量t/h1.39食品級二氧化碳

裝置設計年產(chǎn)量t/a10000食品級二氧化碳

年利用小時

主要性h7200

2

能參數(shù)

裝置可用率%98%

裝置服務壽命年30

噪聲dBA<85

電kWh/h520暫定

蒸汽t/h2.0連續(xù)（正常運行）

蒸汽t/h3.0最大（胺回收加熱器也投運時）

循環(huán)冷卻水t/h350連續(xù)

新鮮水t/h50間斷

3物耗參數(shù)

除鹽水t/h20間斷，僅配吸收液時

儀用壓縮空氣Nm3/min0.5連續(xù)

雜用壓縮空氣Nm3/min1.0間斷，僅管路吹掃時

生成凝結水t/h2.5連續(xù)（正常運行）

生成凝結水t/h3.5最大

（3）實施效果

本工程率先把目前國內(nèi)最先進的碳捕集技術應用于百萬千瓦燃煤機組，捕集到的二氧化碳由10%

提濃到99%，然后經(jīng)過壓縮、吸附、液化并精餾提純到99.9%，處理所獲食品級二氧化碳年產(chǎn)量達

10000噸。該項目已于2019年5月1日啟動成功，生產(chǎn)出食品級液態(tài)CO2與干冰，各項指標完全符合

設計要求。實際運行表明，煙氣流量6000～7000m3/h，吸收劑循環(huán)流量3400～3700kg/h，再生溫度

108.5～109.0℃時運行性能最好，其碳捕集效率可達90％，碳捕集量可達1.39t/h，平均電耗為

312(kW·h)/tCO2，平均再生熱耗為3.07GJ/tCO2，能耗較傳統(tǒng)30%單乙醇胺(MEA)吸收系統(tǒng)降低23%

左右。

4.3佛山市佳利達環(huán)?？萍脊煞萦邢薰?萬噸/年煙氣CO2捕集與固碳示范工程

（1）工程概況

廣東省佛山市佳利達1萬噸/年煙氣CO2捕集與固碳（CCUS）示范工程，依托自備電廠燃煤機組，

6

采用先進化學吸收法CO2捕集工藝，建設1萬噸/年CO2捕集與1.8萬噸/年碳銨固碳系統(tǒng)。項目總投資

約5200萬元，占地面積1500m2，該項目是目前粵港澳大灣區(qū)首個“雙碳”概念示范工程，也是國內(nèi)印染

行業(yè)首個集捕集與固碳利用于一體的CCUS示范項目。

（2）主要技術經(jīng)濟指標

表3佳利達環(huán)保主要技術經(jīng)濟指標

序號名稱及規(guī)格單位數(shù)量備注

煙氣（濕基）Nm3/h7085

CO2年產(chǎn)量10000噸，一年生

1規(guī)模

產(chǎn)品氣（干基）Nm3/h641產(chǎn)8000小時，平均一小時生

產(chǎn)1.25噸

碳酸氫銨t/a180002.25t/h

裝置設計小時產(chǎn)量t/h1.25

裝置設計年產(chǎn)量t/a10000

主要

年利用小時

2性能h8000

參數(shù)裝置可用率%98%

裝置服務壽命年20

噪聲dBA<80

噪聲t/tCO2～9.2

電kWh/tCO2～280碳銨

蒸汽t/tCO2～1.50.3MPa

消耗

3

定額胺溶劑kg/tCO2≤0.8

20%氨水kg/h~32501.8萬噸碳銨/年

氫氧化鈉kg/tCO2≤2

除鹽水kg/tCO2～2不含減溫減壓

占地

捕集系統(tǒng)2

4m800

面積

壓縮與碳銨系統(tǒng)m2700

（3）預期實施效果

該項目預計實現(xiàn)CO2捕集率大于90%、捕集濃度大于99%、吸收劑再生熱耗小于2.7GJ/tCO2，整

體性能指標達到國際先進水平。

4.4勝利油田200萬噸/年燃燒后CO2捕集純化與驅油封存工程

（1）工程概況

本項目工藝包旨在指導國內(nèi)外最大規(guī)模的燃燒后CO2捕集項目工藝設計，依托勝利電廠二期

300MW亞臨界發(fā)電機組（3#、4#機組），三期660MW級超臨界發(fā)電機組（5#機組），建設CO2捕集工

程，回收燃煤煙氣中CO2并采用CO2管道運輸至現(xiàn)河及純梁油田致密油藏油區(qū)進行驅油封存。

63

CO2捕集單元設計正常處理煙氣量1.60×10Nm/h，裝置在額定生產(chǎn)能力的50%～110%范圍內(nèi)平穩(wěn)

運行，裝置設計最大負荷為正常的110%。裝置連續(xù)年操作時間8000小時。項目氣源氣來自勝利電廠二

期3#、4#機組及電廠三期5#機組脫硫脫硝后煙氣，捕集回收CO2后的煙氣尾氣返回至煙囪。、

7

（2）主要技術經(jīng)濟指標

表4勝利油田主要技術經(jīng)濟指標

序號名稱及規(guī)格單位數(shù)量

煙氣（干基）Nm3/h1387038

1規(guī)模

產(chǎn)品氣（干基）Nm3/h127563

裝置設計小時產(chǎn)量t/h250

裝置設計年產(chǎn)量t/a2000000

主要性年利用小時h8000

2

能參數(shù)裝置可用率%98%

裝置服務壽命年20

噪聲dBA<80

蒸汽用于再沸器（0.3MPag）t/tCO2≤1.25

蒸汽（1.0MPag）用于胺回收加熱器t/tCO2≤0.08

胺溶劑kg/tCO2≤1.0

抗氧化劑

3消耗定額kg/tCO2≤0.025

緩蝕劑kg/tCO2≤0.025

電（捕集部分）kW/tCO2≤65

除鹽水（捕集部分）kg/tCO2～48

氫氧化鈉kg/tCO2～0.5

4占地面積

捕集純化與壓縮、脫水m218000

（3）預期實施效果

該項目預計實現(xiàn)CO2捕集率大于90%、捕集濃度大于99%、吸收劑綜合再生熱耗小于2.2GJ/tCO2，

整體性能指標達到國際領先水平。

4.5中國科學院百噸級/年固體吸附法CO2捕集中試

1）工程概況

2016年，中國科學院山西煤炭化學研究所完成了國內(nèi)首套百噸級/年循環(huán)流化移動床連續(xù)CO2吸

脫附示范中試裝置，應用了本標準起草人的工藝包技術。該項目從吸附劑研制和吸附工藝開拓兩方面進

行了創(chuàng)新，在吸附劑方面應用示范了K基吸附劑和固態(tài)胺類吸附劑，并實現(xiàn)了吸附劑噸級放大制備；

在吸附工藝方面，通過流態(tài)化運行研究了流化床內(nèi)氣固兩相的運動狀態(tài)和氣泡特性，首次實現(xiàn)了煙氣循

環(huán)流化床吸附。該技術具有氣固接觸面積大、氣體處理量大、傳質傳熱好、易工業(yè)放大等優(yōu)點，具有較

高的技術競爭性。

該項目是中科院戰(zhàn)略性先導專項“常壓煙氣中CO2低成本吸收吸附捕獲關鍵技術與工程示范

（XDA07000000）”和中國科學院科研裝備研制項目“適合于CO2捕集的新型循環(huán)流化床的研制

（YZ201139）”的中試示范工程。

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2）主要技術經(jīng)濟指標

主要技術經(jīng)濟指標如表5所示。

表5主要技術經(jīng)濟指標

序號項目單位設計值備注

入口煙氣量Nm3/h200標態(tài)、濕基

入口煙氣量Nm3/h174.43標態(tài)、干基

入口煙

1入口煙氣溫度℃40～50

氣參數(shù)

入口煙氣壓力kPa100

入口CO2濃度vol%15

CO2捕集率%90

主要性裝置設計小時產(chǎn)量t/h0.054

2

能參數(shù)裝置設計年產(chǎn)量t/a425

年利用小時h8000

物耗電kWh/h≤40

3

參數(shù)蒸汽（0.3MPag）t/h2連續(xù)（正常運行）

3）實施效果

2016年8月，該套循環(huán)流化移動床連續(xù)CO2吸脫附中試裝置順利投產(chǎn)運行，中試結果表明，CO2

捕集率達到90%以上，CO2吸附容量達到了同類吸附劑的國際先進水平。該技術的研發(fā)成功為燃煤電廠

的吸附法捕集提供了重要的技術支撐。

五、標準中涉及專利的情況

本文件中不涉及專利。

六、預期達到的社會效益、對產(chǎn)業(yè)發(fā)展的作用等情況

以標準驅動企業(yè)自主創(chuàng)新、提效，將提高產(chǎn)品質量，引導和規(guī)范行業(yè)技術進步，促進我國CCUS

行業(yè)健康發(fā)展，與國際接軌，使國內(nèi)裝備從中國制造走向中國創(chuàng)造，實現(xiàn)顯著的社會效益和經(jīng)濟效

益。

《低壓低濃度工業(yè)氣源二氧化碳捕集技術工藝包》行業(yè)標準的制訂，將進一步加深與脫硫、除塵、

除水與固體吸附等最新技術的關聯(lián)，與之構成完整的大氣污染控制裝備團體標準，進一步完善環(huán)保裝

備標準體系。

七、采用國際標準和國外先進標準情況

低壓低濃度工業(yè)氣源二氧化碳捕集技術工藝包經(jīng)過多年發(fā)展，也從最初的引進學習過渡到應用創(chuàng)

新階段。此次制訂過程中查閱國際、國外標準的更新情況，對工藝包涉及的性能和范圍提出了更廣泛

的要求。此次制訂過程中：

本文件沒有采用國際標準。

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本文件制訂過程中未查到同類國際、國外標準。

本文件制訂過程中未測試國外的樣品、樣機。

本文件水平為國內(nèi)先進水平。

八、與現(xiàn)行相關法律、法規(guī)、規(guī)章及相關標準，特別是強制性標準的協(xié)調性

本文件與現(xiàn)行的相關法律、法規(guī)、規(guī)章及相關標準協(xié)調一致。

九、重大分歧意見的處理經(jīng)過和依據(jù)

無重大分歧意見。

十、標準性質的建議說明

建議本文件按推薦性團體標準發(fā)布。

十一、貫徹標準的要求和措施建議

建議本文件批準發(fā)布后1個月內(nèi)實施。

十二、其它應予說明的事項

對典型吸收CO2捕集工藝流程與吸附CO2捕集工藝流程進行說明。

12.1吸收法CO2捕集典型工藝流程

吸收工藝流程主要由煙氣預處理、吸收、再生、溶液凈化四個工段組成。

煙氣預處理工段：煙氣來自外界的煙氣從深度凈化塔下部進入塔內(nèi)，與從塔頂噴淋而下的水逆流

接觸，進行傳質傳熱，煙氣中的SO2被洗去，同時溫度降至40℃。除去SO2的40℃煙氣從塔頂流出，

經(jīng)氣水分離器進行氣液分離。從分離器頂部出來冷卻后煙氣經(jīng)風機加壓入吸收塔。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，進入深度凈化塔進行循環(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

進行回用。

吸收工段：來自分離器的煙氣經(jīng)過引風機升壓后，從吸收塔下部進入吸收塔，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，再通過吸收塔上部的洗滌

段、干床段以及物理除胺措施（電場、超聲、急冷等）將胺及氣溶膠脫除下來，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，再通過尾氣洗滌泵加壓，進入洗滌液冷

卻器，冷卻至40℃進入吸收塔頂部再進行洗滌。如此循環(huán)操作，定期將洗滌水從吸收塔洗滌段溢流至

吸收塔作為補充水。洗滌水的補充可以通過補液泵補充的再生氣分離器分離的水或者直接補充除鹽

水。富液經(jīng)過富液泵加壓進入貧富液換熱器，與來自再生塔再生后的貧液進行換熱，回收熱量后溫度

升高，從再生塔上部入再生塔。

再生工段：富液與再生塔自下而上的水蒸汽、CO2進行換熱，再生出CO2，然后進入溶液煮沸器

進一步加熱解吸出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)能設備回收熱量后，經(jīng)貧液冷卻器冷卻至40℃左右進入吸收塔，構成連續(xù)吸收

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解吸循環(huán)。再生塔頂流出的水蒸汽、CO2經(jīng)過再生氣冷卻器冷卻后，氣水混合物進入再生氣氣液分離

器進行氣水分離，氣相作為產(chǎn)品氣送入后續(xù)壓縮干燥流程。

溶液凈化工段：溶液長期使用后，10%左右通過過濾器過濾，除去溶液中雜質；積累的雜質除了

通過過濾器過濾外，還可以通過胺回收加熱器進行胺液蒸餾。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，通過蒸汽加熱，將胺、水蒸餾至再生塔。最終蒸餾雜質作為廢液排放。

圖1化學吸收法CO2捕集工藝流程圖

12.2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、吸附劑冷卻三個工段組成。

CO2吸附工段：模擬煙道氣（15%CO2，15%水蒸汽，其余為空氣）經(jīng)煙氣壓縮機與來自冷卻吸附

劑儲罐的吸附劑進入吸附流化床提升管進行CO2吸附，經(jīng)模擬煙氣攜帶將吸附CO2的吸附劑與模擬煙

道氣進入一同進入吸附移動床下降管，在吸附移動床內(nèi)進一步吸附飽和CO2，此時由于氣速減小，大部

分吸附劑沿折流板向下流動，進入吸附劑儲罐。從吸附移動床上段出口的低濃度