基于富氧燃烧的CO_(2)液化提纯工艺优化分析

针对烟气S/N/Hg一体化压缩净化工艺,对典型的富氧燃烧CO_(2)烟气的液化提纯工艺进行分析并提出了新工艺,通过建构CO_(2)液化提纯系统模型,对新工艺在各运行工况下的相关物质、能量流动进行了模拟,并结合(火用)分析对工艺参数进行了优化研究。结果表明:当净化后烟气中CO_(2)体积分数为76.6%,压力为3 MPa时,可得到体积分数为99.99%的CO_(2)液体产品,CO_(2)收率可达90%,此时压缩液化提纯系统最低单位能耗为158(kW·h)/t。

油田伴生气中CO_(2)捕集与液化技术研究

CO_(2)驱油技术引起的伴生气中高含量的CO_(2)气体不仅影响伴生气品质且增加了碳排量,不符合国家“双碳”目标的相关要求。目前国内对CO_(2)驱油采出伴生气中CO_(2)气体的捕集及回收利用的研究较少。以长庆油田CO_(2)驱油与埋存示范区伴生气处理流程为基础,通过Unisim软件模拟的方式,得出了CO_(2)驱油采出伴生气中CO_(2)气体的捕集及液化流程中的关键参数。模拟结果显示,膜加变压吸附的工艺可使分离后的CO_(2)气体纯度和天然气纯度均达到95%以上;捕集的CO_(2)气体在脱水及冷却提纯后纯度可超过99%。模拟结果可以为天然气加工过程中的天然气组分预分离工艺的选取提供参考。

煤制氢解析气中CO_(2)回收提纯及液化工艺分析

在煤气化制氢工艺过程中,其变压吸附(PSA)工段在解析时将产生大量CO_(2),若直接排放将造成资源的浪费和温室气体的产生。对催化脱烃加精馏、二次精馏和催化净化加二次精馏三种CO_(2)提纯及液化工艺进行介绍和分析,由于解析气的组分波动较大,杂质含量较多,若要生产出食品级CO_(2)以及根据市场需求实现食品级与工业级CO_(2)的转换,催化净化加二次精馏是较好的方式。

基于LNG冷能的膜-深冷分离碳捕集耦合系统工艺模拟与分析

开发经济、高效和节能的碳捕集工艺,是碳捕集、利用与封存技术的重点研究方向之一。针对低浓度(体积分数小于12%)CO_(2)烟气,提出了一种基于液化天然气(LNG)冷能的膜-深冷分离碳捕集耦合系统工艺,弥补了采用单一碳捕集技术的缺陷,并利用了LNG蕴含的冷能,有望实现更低能耗的CO_(2)捕集。利用Aspen Plus软件对该工艺进行了模拟,对影响系统性能的关键参数(液化温度、压缩压力和渗透气CO_(2)浓度等)进行了灵敏度分析,并开展了相关实验研究。结果表明,模拟结果与实验结果具有较好的一致性,利用该工艺可以得到符合工程或商业应用要求的液态CO_(2)产品;工艺CO_(2)捕集率与产品纯度随液化温度和压缩压力呈趋势相反的变化,即随着液化温度的降低或者压缩压力的提高,CO_(2)捕集率增加,但产品纯度降低;在达到工艺指标要求(CO_(2)捕集率大于等于85%、产品纯度大于等于90%)的前提下,工艺最低CO_(2)捕集能耗为2.183 MJ/kg(即捕集1 kg CO_(2)的能耗为2.183 MJ)。本研究为从低浓度CO_(2)烟气中分离回收CO_(2)提供了新思路。