【正文】 /h， m179。/h 組成百分比 出液/Nm179。/h 百分比% 100 G入塔=G新鮮氣+G循環(huán)氣 =+ = Nm179。/h 擴散損失Nm179。/h 5MPa，40℃下各組分在甲醇中的溶解度CO0 Nm179。/h百分比%100以二氧化碳為基準計算，擬定消耗二氧化碳量為QCO2耗== Nm179。/h。/h則再生氣流量： V=+=850m179。/h上段排出液（半貧液）： m179。CO2/m179。/h 質量流量 44= 煙氣經(jīng)壓縮和換熱后溫度為60℃，在狀態(tài)下 二氧化碳的體積流量為（60+273）/273179。24247。年處理20萬噸CO2捕集與利用項目工藝初步設計煙道氣體組成組分組分N2CO2O2H2OSO2NOx飛灰組成（%）＜50mg/m179。3）安全性，系統(tǒng)操作穩(wěn)定，生產(chǎn)安全，事故隱患小，符合相應規(guī)范。 工藝流程簡介 MDEA捕集二氧化碳工段 經(jīng)燃煤電廠除塵、脫硫后的煙氣經(jīng)泵和換熱器達60℃、15bar后從吸收塔底部進入吸收塔，與經(jīng)處理的MDEA吸收液逆向接觸，吸收了CO2的富液經(jīng)換熱后達100℃、解析出的CO2經(jīng)換熱和閃蒸除去其中的水蒸氣后，進入合成甲醇工段。所以反應（3）是很慢的反應。另外，還有學者采用冷等離子體技術和膜反應技術進行二氧化碳催化加氫合成甲醇的研究。表243幾種二氧化碳加氫合成甲醇Cu—Zn系催化劑性能催化劑壓力MPa溫度℃空速h1甲醇收率g綜上所述，隨著一碳化學的發(fā)展和二氧化碳活化機理的深入研究，在不久的將來二氧化碳將會成為制取甲醇最受歡迎的化工原料。目前已經(jīng)有工業(yè)運行的實驗裝置,但仍未實現(xiàn)工業(yè)化。CO2制甲醇工藝流程與傳統(tǒng)甲醇合成工藝相比差別不大,投資成本較低,國內外已有工業(yè)化實例,具有可行性。原料中不宜存在某些烴類,否則將降低轉化率。甲烷氧化生成甲醇的反應式如下：2CH4+O2→2CH3OH 1）催化氧化法目前催化氧化的工藝技術是基于天然氣蒸汽轉化即部分氧化成甲醇后再部分氧化成合成氣。MEA吸收能力強、反應速度快、受操作影響較小，但氧化降解嚴重，成本高，吸收劑用量高；氨水吸收能力強、負荷小、成本少，但極易揮發(fā)、用量大；MDEA吸收量大、再生能耗小、對設備腐蝕性小，雖其反應速度慢，加入活化劑后有顯著提高，尚屬理想吸收劑。但由于CO2在溶劑中溶解服從亨利定律，因此，這類方法最適用于CO2分壓較高，而且CO2的脫出程度要求不高的情形。目前,利用膜接觸器吸收CO2還存在著一系列的問題,如膜材料的使用壽命短。圖248為利用水合物分離技術進行天然氣中捕集CO2的流程:將經(jīng)過預處理過酸性天然氣通入水合反應器,在合適的操作條件下使混合氣中易生成水合物的CO2組分生成CO2水合物,被提濃的CH4自反應器頂部引出。在600℃顯示了高約1 s/cm的電導率,CO32的擴散率相當于105cm2/s。該技術工藝具有以下特點:(1)原料為廉價易得的化學藥品和載體材料。鈣基吸收劑儲量豐富、分廣泛、價格低廉,可降低操作成本。此法工藝簡單、操作穩(wěn)定、提純成本低、產(chǎn)品純度高,適用于其它提純方法之后的精提純。膜分離主要缺點是薄膜耐久性差，且分離效率低，因此需要使用2段以上的薄膜分離程序，才能達到一定的分離效率．另外受其自身材質的影響，這類膜在高溫、高腐蝕性環(huán)境中的應用還受一定的限制，在使用過程中容易老化，不大適合于礦物燃料燃燒產(chǎn)生的氣體脫除，適合處理含量較高的氣體。且由于吸附容量有限，需要采用大量吸附劑，再生解吸繁，要進行大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，要求自動化程度較高，才能實現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)。圖244為物理吸收法工藝流程：物理吸收法的優(yōu)點是工藝流程簡單，吸收在低溫、高壓下進行，吸收能力大，吸收劑用量少，再生容易，不需要加熱，采用降壓或常溫氣提的方法，因而能耗降低，投資及操作費用也較低。（4）氨水吸收法氨水吸收是化學吸收法的一種，由于電廠煙氣中CO2含量高達16%,這樣,脫除過程所需的氨氣濃度必然會很高,而氨氣的爆炸極限是15%～28%,若設計不合理,則很容易引起爆炸,因此不推薦采用干法脫碳，一般采用采用氨水噴淋的方法，其吸收CO2的總反應式如下：CO2+NH3+H2O =NH+4+ HCO3 研究表明,脫除煙氣中的CO2時,氨水優(yōu)于MEA溶液主要表現(xiàn)在:氨水吸收CO2的反應不是純放熱反應。MEA法存在的主要問題是裝置的能耗較高，且MEA的氧化降解較嚴重，成本較高、吸收慢、吸收容量小、吸收劑用量大、設備腐蝕率高、胺類會被其他煙氣成分降解、吸收劑再生時能耗高等不足。（1） MEA法MEA與CO2的反應:CO2+2HOC H2C H2NH2=HOCH2CH2HNCOO +HOCH2CH2NH3+ MEA法回收CO2的工藝流程:煙氣經(jīng)洗滌冷卻后由引風機送入吸收塔,其中大部分CO2被溶劑吸收,尾氣由塔頂排入大氣。整個過程用反應式表示為：K2CO3+CO2+H2O=K2HCO3 實際上，反應過程又分為以下幾步： CO2+H2O→H2CO3 H2CO3→H+ +HCO3 CO32+ H+ → HCO3 在熱鉀堿法工藝中，CO2的吸收溫度與再生溫度相近，且接近于其在大氣壓下的沸點，溶液濃度可達40%（質量分數(shù)）而不出現(xiàn)沉淀，因而溶劑循環(huán)量小，使得熱能消耗降低和設備小型化。這些方法生產(chǎn)的CO2都是氣態(tài)，都需經(jīng)吸附精餾法進一步提純凈化、精餾液化，才能進行液態(tài)儲存和運輸，現(xiàn)在對這些方法進行簡單的介紹。廠區(qū)的供電系統(tǒng)由配電室供應，電廠出來的電經(jīng)配電室變壓后供廠區(qū)使用，電廠位于廠區(qū)東南角，便于為整個廠區(qū)提供電力支持。 廠區(qū)布局說明 安全項目合成產(chǎn)品甲醇，具有劇毒性、易燃燒性，其蒸氣與空氣在一定范圍內可形成爆炸性混合物。（2）流程化布置以設備為主體，管道為紐帶按工藝流程將各裝置各設備聯(lián)系起來，使得布置更加簡單，使得流程清晰，便于安裝和鋪設。消防站：面積為60m2，為消防裝置提供消防水和大型泡沫滅火器，位于生產(chǎn)裝置的南方，可迅速對三個車間進行消防處理。其中包括反應器、預精餾塔、主精餾塔、換熱器、泵、壓縮機等。正確選擇廠區(qū)內外的各種運輸方式，合理組織運輸系統(tǒng)，布置道路。U系統(tǒng)創(chuàng)造的經(jīng)濟效益，可顯著提高江津區(qū)珞璜鎮(zhèn)的工業(yè)產(chǎn)值。境內水陸交通方便，長江橫貫全境127千米，有5個國家級內河深水港口；成渝、渝黔鐵路交匯江津，縱橫境內135千米，設有15個火車站。南部四面山區(qū)系云貴高原過渡到四川盆地的梯形地帶，北部華蓋山等系華鎣山支脈。 廠區(qū)自然條件.江津區(qū)珞璜鎮(zhèn)位于重慶市西南部，長江上游，山峽庫區(qū)尾端，地處北緯28176。一個企業(yè)要能在瞬息萬變的市場競爭中立足，就必須有自己獨特文化。 完善售后服務本廠以誠信為基本準則，著眼于持續(xù)發(fā)展，建立了完善的客戶意見反饋系統(tǒng)，定期詢問客戶的意見，尊重客戶意見并不斷改進產(chǎn)品及服務質量，在客戶心中樹立起嚴謹負責的企業(yè)形象，深入發(fā)展客戶關系。 產(chǎn)品營銷 銷售方案年產(chǎn)2萬噸的工業(yè)級甲醇，主要銷售區(qū)域為重慶幾大化工園區(qū)，及周邊各省生產(chǎn)甲醇下游產(chǎn)品的廠家。這些交通優(yōu)勢把本廠與重慶幾大化工園區(qū)緊密連在一起，是原料及產(chǎn)品及時輸送的堅強保障。 產(chǎn)品方案 本項目采用MDEA吸收煙道氣體中的二氧化碳，再受熱解析出純凈的二氧化碳，二氧化碳與氫氣在一定條件下合成甲醇。4）重慶珞璜電廠周邊的環(huán)境、自然、社會、經(jīng)濟方面的有關資料。大氣初步設計說明書1 總論 項目概況本項目的CCSamp。 工藝特點該系統(tǒng)把原先要排放到大氣中的二氧化碳轉化成了基礎有機大宗化工產(chǎn)品之一的甲醇，真正實現(xiàn)了變廢為寶，體現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展理念。甲醇作為重要的有機化工原料得以使用，以此，不僅是實現(xiàn)了減少空氣中的溫室氣體而是全球變暖，也是二氧化碳得以再利用。 主要危險品防護表212 危險物一覽表品名自燃點(℃)閃點(℃)沸點(℃)爆炸極限v%毒性防火等級下限上限甲醇有甲類氫——%%無甲類 全廠經(jīng)濟技術指標表213 綜合經(jīng)濟技術指標序號指標名稱單位數(shù)值1設計規(guī)模萬噸/年22年操作日小時/年79203工廠用地面積平方米41764建筑面積平方米17615總定員人486工程項目總投資萬元7原料及輔助材料消耗萬元/年8總成本費用萬元/年9全場總產(chǎn)值萬元/年2 原料、催化劑采購及產(chǎn)品銷售 原料采購整個工藝過程中，由于是利用活化MDEA法來捕捉電廠尾氣中的二氧化碳，故只需考慮原料活化MDEA、氫氣、C301型甲醇催化劑和輔助材料的采購。 營銷策略 嚴把質量關優(yōu)良的產(chǎn)品品質是企業(yè)賴以生存的根基。 拓展營銷途徑在信息化高速發(fā)展的今天，傳統(tǒng)的營銷途徑已不能滿足企業(yè)發(fā)展的需求。本廠以誠實守信、創(chuàng)新發(fā)展為核心文化，給員工以感情尊重、理智尊重。28′29176。最高點在四面山蜈蚣壩，最低點是珞璜鎮(zhèn)中壩。渝黔高速公路、重慶外環(huán)高速公路（）、渝滇高速公路（境內47千米）、210國道過境，江津長江公路大橋連接成渝高速公路。 廠址選擇的優(yōu)勢敘述 原材料、動力豐富廠址選定在華能珞璜電廠附近，原料氣CO2來自電廠產(chǎn)生的煙道氣，以便充分利用其生成甲醇；MDEA原料富足；H2從旁邊區(qū)縣購得，用管道輸送，價廉方便。進行廠區(qū)的綠化和美化設計。 輔助生產(chǎn)裝置及公用工程其中包括七個部分，中心控制室、分析化驗室、空壓站、公用工程、配電室、設備檢修區(qū)、消防站。 廠區(qū)生產(chǎn)、生活等輔助設施包括行政樓、職工食堂、活動室、停車場四個部分。（3）集中化布置同類設備盡量集中布置在一起，便于管理、操作、檢修。原料氣氫氣易燃易爆。4 工藝設計方案 方案概述燃煤電廠煙氣中CO2的大量排放,不僅是資源的嚴重浪費,而且造成地球的溫室效應。 溶劑吸收法在CO2分離方法中，溶劑吸收法是當前應用最為廣泛的方法。但熱的碳酸鉀溶液具有很強的腐蝕性，這是熱鉀堿法工藝的最大缺點。吸收CO2后的富液從塔底流出,由塔底經(jīng)泵送至冷凝器和貧富液換熱器,回收熱量后送入再生塔。因此,有必要對該技術進行改進,以降低成本,提高吸收劑的利用效率。 CO2/kg NH3；氨水易于再生、可得到高純度的CO2。但由于CO2在溶劑中溶解服從亨利定律，因此，這類方法最適用于CO2分壓較高，而且CO2的脫出程度要求不高的情形。圖245 所示為變壓吸附法生產(chǎn)CO2工藝流程：圖245 變壓吸附法生產(chǎn)CO2工藝流程PSA運用在電廠CCS中存在最大的兩個問題是：①大型化后，占地面積太大，電廠無法接受；②對于非產(chǎn)品的CO2氣體，捕集的能耗和成本使電廠難以接受因此提高吸附劑的性能。 低溫蒸餾法低溫蒸餾法是通過低溫冷凝分離CO2的一種物理過程，利用煙氣中各組分相對揮發(fā)度的差異，將煙氣多次壓縮和冷卻，以引起CO2的相變，在低溫下將煙氣中各組分按工藝要求冷凝下來看，然后用蒸餾法將其中各類物質依照蒸發(fā)溫度的不同逐一加一分離，達到從煙氣中分離CO2的目的。但能耗和成本高，已被淘汰。但鈣基吸收劑的熱穩(wěn)定性及碳酸化轉化率是目前研究中有待解決的問題。(2)吸收劑制作工藝流程簡單,造價低。從電廠煙氣中分離CO2的附加電力費用較低。所生成的CO2水合物經(jīng)脫水后可直接利用,或隨水轉入水合物分解器中,分解后回注油氣藏以提高采收率。有機吸收溶液容易潤濕膜孔,使傳質性能下降。3）膜分離工藝過程簡單,操作簡便同時脫除氣體中的水分,便于氣體運輸，其主要缺點是薄膜耐久性差，且分離效率低，另外受其自身材質的影響，在高溫、高腐蝕性環(huán)境中的應用還受一定的限制，在使用過程中容易老化。本項目決定選用活化MDEA法來實現(xiàn)二氧化碳的捕集，其活化劑選定為苯并咪唑，相比其他活化劑，其穩(wěn)定性較好且緩釋性優(yōu)良。但是,由于活化甲烷分子比較困難,所以氧化甲烷的條件很苛刻。氧含量宜在8%左右,過小則轉化率降低,過大則氧化過度。CO2制甲醇既可緩解溫室效應,又可節(jié)約能源無論從經(jīng)濟、環(huán)境還是社會角度,都具有十分美好的前景。直接氧化法能夠大量降低投資和能耗控制條件較為苛刻CO2加氫法① 投資成本較低② 可緩解溫室效應；③ 節(jié)約能源；④ 具有良好的經(jīng)濟、環(huán)境效益。目前已經(jīng)有中試裝置，且國內外已有工業(yè)化實例，具有可行性，但二氧化碳加氫制甲醇催化劑的甲醇選擇性太低。(LBill等人研究了無聲放電二氧化碳H2等離子體反應合成甲醇的反應機理，認為等離子體中的高能電子先使二氧化碳和H2解離，并由此引發(fā)鏈反應生成甲醇。，吸收CO2反應按下面的歷程進行： （4） （5）(4)+(5)式： （6） 反應式（6）受反應式（4）控制，反應式（4）是二級反應，在25℃時反應速率常數(shù)KAM=104L/克分子