【正文】 ECO2法 ECO2 捕集工藝是由美國 Powerspan 公司開發(fā)的，使用含水的氨（ AA）溶液從電廠煙氣（ FG）中捕集 CO2的一種新工藝。 溶劑吸收法 ? 采用固體吸附劑吸附混合氣中的 CO2，濃度可達(dá) 60％以上。吸附精餾技術(shù)是上述方法在接續(xù)過程中必須使用的通用技術(shù)。 廠內(nèi)所有的道路最窄處不小于 ，可允許檢修車輛的通行及確保消防車能夠迅速地抵達(dá)失火地點(diǎn)。 廠內(nèi)運(yùn)輸設(shè)計(jì) 廠內(nèi)運(yùn)輸設(shè)計(jì)要求 運(yùn)輸線路的布置，應(yīng)符合下列要求： ? 滿足生產(chǎn)、運(yùn)輸、安裝、檢修、消防及環(huán)境衛(wèi)生的要求，線路短捷，人流、貨流組織合理； ? 劃分功能分區(qū)，并與區(qū)內(nèi)主要建筑物軸線平行或垂直，宜呈環(huán)形布置，使廠區(qū)內(nèi)、外部運(yùn)輸、裝卸、貯存形成一個(gè)完整的、連續(xù)的運(yùn)輸系統(tǒng)； ? 與豎向設(shè)計(jì)相協(xié)調(diào)，有利于場(chǎng)地及道路的 雨水排除； ? 與廠外道路連接方便、短捷； ? 建設(shè)工程施工道路應(yīng)與永久性道路相結(jié)合。 自行車棚、停車場(chǎng)的布置 設(shè)計(jì)規(guī)范要求自行車棚應(yīng)布置在職工存取車方便的地方，自行車棚面積的大小應(yīng)根據(jù)工廠最大班職工人數(shù)及當(dāng)?shù)亟煌ㄟ\(yùn)輸條件確定。在滿足設(shè)計(jì)規(guī)范的諸多要求的同時(shí)，我們更多地考慮了建筑風(fēng)格以及景觀配合的關(guān)系。 運(yùn)輸設(shè)施的布置 罐區(qū)汽車裝卸區(qū)的布置 罐區(qū)汽車裝卸設(shè)施應(yīng)該位于廠區(qū)邊緣、空氣流通的地段或布置在廠區(qū)外。 本廠區(qū)中倉庫位于東北角，靠近 3 號(hào)門和裝卸區(qū)，方便運(yùn)輸并適應(yīng)機(jī)械化裝卸作業(yè)，同時(shí)處于廠區(qū)全年頻率最小風(fēng)向的上風(fēng)側(cè)。此外，與強(qiáng)振源區(qū)域保持較遠(yuǎn)的距離，并設(shè)有樹林作為隔音屏障。同時(shí)，變電站設(shè)計(jì)遠(yuǎn)離強(qiáng)振源，與易泄漏、散發(fā)液化烴及較重的可燃?xì)怏w、腐蝕性氣體及粉塵的生產(chǎn)、儲(chǔ)存和裝卸設(shè)施也在規(guī)定距離（ 60 米）之上。 本設(shè)計(jì)中，使用較多的樹木作為隔音屏障，使得控制中心與噪音較大的工藝裝置區(qū)以及機(jī)修 /電修車間隔開。本設(shè)計(jì)中將反應(yīng)車間和捕集車間集中布置，設(shè)置在同一街區(qū)內(nèi)，這樣有利于集中鋪設(shè)公用工程管線以及集中控制管理，而且工藝生產(chǎn)流程順暢、銜接短捷，緊湊合理，與相鄰設(shè)施也協(xié)調(diào)得很好。 本廠區(qū)儲(chǔ)存設(shè)施區(qū)分為成品倉庫、儲(chǔ)水池、原料儲(chǔ)罐、球罐區(qū)（儲(chǔ)存多余的已捕集的二氧化碳）和氣柜（煙道氣進(jìn)入捕集系統(tǒng)前的緩沖設(shè)備）。 在進(jìn)行總平面布置設(shè)計(jì)時(shí)需要預(yù)留發(fā)展用地，一方面可以使前期建設(shè)的項(xiàng)目集中、緊湊、布置合理，并與后期工程合理銜接；另一方面可以滿足輔助生產(chǎn)設(shè)施、公用工程設(shè)施、倉儲(chǔ)和管線鋪設(shè)等相應(yīng)后期配套建設(shè)。并且在進(jìn)行化工廠總平面布置之前，分析了全廠生產(chǎn)流程順序、各部分的生產(chǎn)特點(diǎn)和火災(zāi)危險(xiǎn)性，同時(shí)考慮了廠區(qū)地形和風(fēng)向，選擇了合理的朝向，使人員集中的建 筑物有良好的采光及自然通風(fēng)條件。依托大連的港口、機(jī)場(chǎng)以及陸路運(yùn)輸，園區(qū)交通運(yùn)輸條件優(yōu)勢(shì)較大。廠區(qū)的工程地質(zhì)與水文地質(zhì)資料、地震烈度等，參考初步設(shè)計(jì)說明書的“第八章 土建”。建廠于大連市松木島化工產(chǎn)業(yè)園區(qū)。 設(shè)計(jì)依據(jù) ? 本組編制的可行性報(bào)告 ? 化工工程設(shè)計(jì)相關(guān)規(guī)定 ? 國家經(jīng)濟(jì)、建筑、環(huán)保等相關(guān)政策 產(chǎn)品及原料方案 ? 本項(xiàng)目年 CO2捕集量為 9 萬噸，其中 2 萬噸用于微藻養(yǎng)殖， 7 萬噸直接進(jìn)行銷售 。 20xx 年 11 月， 松木島化工園區(qū) 被確定為全國第二批循環(huán) 經(jīng)濟(jì) 試點(diǎn)單位。 詳見可行性論證“第六章 廠址選擇 ”。 生產(chǎn)管理及生活服務(wù)設(shè)施，宜按使用功能合理組合，設(shè)計(jì)為多功能綜合性建筑。 本設(shè)計(jì)中，廠區(qū)內(nèi)道路總體呈網(wǎng)格狀布置，并均已其走向進(jìn)行命名（南北向道路稱經(jīng)某路，東西向道路稱緯某路，環(huán)線道路以其位置命名），易于識(shí)記和辨認(rèn)；主干道（經(jīng)某路、緯某路和北環(huán)路）設(shè)計(jì)寬度為 10 米（雙向四車道），次干道設(shè)計(jì)寬度為 5 米（雙向兩車道）。 本項(xiàng)目中在廠區(qū)內(nèi)留有兩塊發(fā)展用地，一塊位于西北角的配套用地是用于輔助生產(chǎn)設(shè)施及公用工程設(shè)施后期建設(shè)的；另一塊位于東南側(cè)的發(fā)展用地是為了滿足后期儲(chǔ)罐區(qū)擴(kuò)建而保留的。 控制室的位置應(yīng)該靠近主要工藝裝置或主要控制設(shè)備，本設(shè)計(jì)中的控制中心距離工藝生產(chǎn)區(qū)比較靠近，又在一定的安全距離以外。當(dāng)采用架空輸電線時(shí)，應(yīng)布置在廠區(qū)邊緣地帶。循環(huán)水場(chǎng)以及可能散發(fā)毒性、腐蝕性、易燃性氣體的儲(chǔ)罐區(qū)均遠(yuǎn)離中心化驗(yàn)室 、儀修車間，并且處于相對(duì)此樓頻率較低風(fēng)向的上風(fēng)側(cè)，均符合設(shè)計(jì)規(guī)范的要求。 本設(shè)計(jì)方案充分考慮了以上要求，將污水處理廠設(shè)在全場(chǎng)南側(cè)邊緣地帶，處于全年最大頻率的北風(fēng)的下風(fēng)側(cè)。 設(shè)計(jì)規(guī)范要求液化烴和可燃液體的罐組宜布置在廠區(qū)邊緣地帶，同時(shí)應(yīng)在人員集中場(chǎng)所和明火或散發(fā)火花地點(diǎn)全年最小頻率風(fēng)向的上風(fēng)側(cè)，并應(yīng)避免布置在窩風(fēng)地帶。 生產(chǎn)管理及生活服務(wù)設(shè)施 廠前區(qū)的布置 生產(chǎn)管理區(qū)及生活服務(wù) 設(shè)施應(yīng)根據(jù)工廠規(guī)模，按其性質(zhì)和使用功能，宜布置在廠前區(qū)。 ? 最后，廠前區(qū)多功能建筑正前方是一片草坪，上面會(huì)有該企業(yè)的標(biāo)語和圖表，可以給初次來訪的 人們留下極其美好的印象。 3 個(gè)出入口均設(shè)有門衛(wèi)室。專用于貨物運(yùn)輸車輛的停車場(chǎng)位于裝卸臺(tái)的南側(cè)，卸貨后的車輛可以直接停在這片停車場(chǎng)內(nèi)。U 技術(shù)的推廣應(yīng)用。 MEA（一乙醇胺）具有較強(qiáng)的堿性，與 CO2反應(yīng)速率較快，具有吸收速度快、吸收能力強(qiáng)的特點(diǎn)。 催化燃燒法 年捕集 9 萬噸 CO2及微藻養(yǎng)殖聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目 15 構(gòu)及使用抗氧化添加劑、緩蝕劑等措施以降低操作成本。 Powerspan 公司的一系列研究實(shí)驗(yàn)表明，該工藝已經(jīng)基本成熟。 有機(jī)膜分離法 ? 利用催化劑和純氧氣把 CO2中的可燃燒雜質(zhì)轉(zhuǎn)換成 CO2和水。 MEA 法 MEA 法是目前國際上 CCS 項(xiàng)目中應(yīng)用最廣泛，研究也最多的方法。U 子系統(tǒng)。 本設(shè)計(jì)方案中共設(shè)置了三個(gè)出入口，分別位于經(jīng)一路、經(jīng)四路和緯二路，其中 1 號(hào)門主要服務(wù)人流， 2 號(hào)、 3 號(hào)門主要服務(wù)物流 。 廠區(qū)出入口的布置 設(shè)計(jì)規(guī)范要求廠區(qū)的出入口不少于 2 個(gè)，人流和貨流出入口應(yīng)該分開布置；主要人流出入口應(yīng)設(shè)在工廠主干道通往居住區(qū)和城鎮(zhèn)的一側(cè)，主要貨流入口應(yīng)位于主要貨流方向，靠近運(yùn)輸繁忙的倉儲(chǔ)區(qū)，并與廠外運(yùn)輸線路連接方便；主要出入口應(yīng)設(shè)置門衛(wèi)室。 ? 其次，廠前區(qū)多功能建筑從上空看，其外形為英文字母 C，表明該企業(yè)從事的是與二氧化碳（ Carbon Dioxide）捕集、利用相關(guān)的生產(chǎn)。 汽車庫、停車場(chǎng)的布置 汽車庫、停車場(chǎng)的布置應(yīng)該靠近貨流出入口或者倉儲(chǔ)區(qū)布置，減少空車程；生產(chǎn)管理及生活用車單獨(dú)設(shè)置車庫時(shí)，應(yīng)布置在生產(chǎn)管理區(qū)。 年捕集 9 萬噸 CO2及微藻養(yǎng)殖聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目 9 本設(shè)計(jì)中，原料儲(chǔ)罐、成品儲(chǔ)罐、 CO2球罐區(qū)分開布置，既鄰近工藝裝備區(qū)，又鄰近裝卸區(qū)，充分滿足了工藝生產(chǎn)和儲(chǔ)運(yùn)裝卸的要求。同時(shí)，由于停車廠在空間上的阻隔以及樹木作為屏障，使得噪音以及振動(dòng)對(duì)周圍設(shè)施的影響降至最低。 中心化驗(yàn)室、儀修車間、開發(fā)部的布置 按照設(shè)計(jì)規(guī)范的要求，中心化驗(yàn)室、儀修車間應(yīng)該布置在生產(chǎn)管理區(qū)內(nèi)，不應(yīng)布置在散發(fā)毒性、腐蝕性及其它有害氣體、粉塵以及循環(huán)水冷卻塔等產(chǎn)生大量水霧設(shè)施的全年最大頻率風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)。 年捕集 9 萬噸 CO2及微藻養(yǎng)殖聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目 7 此外，工藝生產(chǎn)裝置的主生產(chǎn)區(qū)不宜進(jìn)行綠化。 本設(shè)計(jì)中，人員集中的場(chǎng)所諸如行政辦公樓、醫(yī)療站、食堂、中心化驗(yàn)室、開發(fā)部等等都位于西南角，正處于全年最小頻率（東北風(fēng)）的下風(fēng)側(cè)。 本廠區(qū)中容易產(chǎn)生噪音和振動(dòng) 的車間被安排在廠區(qū)南邊，通過停車場(chǎng)以及樹林與生產(chǎn)管理區(qū)和對(duì)安靜、振動(dòng)有要求的場(chǎng)所分隔。 本廠區(qū)按照功能分區(qū)集中布置，即原料輸入?yún)^(qū)、產(chǎn)品輸出去、儲(chǔ)存設(shè)施區(qū)、工藝裝置區(qū)、公用工程設(shè)施區(qū)、輔助設(shè)施區(qū)、行政管理區(qū)、其他設(shè)施區(qū)等。 “ 三井化學(xué) ”杯第四屆大學(xué)生化工設(shè)計(jì)競(jìng)賽 4 街區(qū)需要合理劃分，廠區(qū)通道寬度需要確定，街區(qū)及建筑物、構(gòu)筑物的布置宜規(guī)整。大連的高等院校和科研院所為松木島化工園區(qū)提供了雄厚的科研實(shí)力年捕集 9 萬噸 CO2及微藻養(yǎng)殖聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目 3 和豐富的人才資源。 廠址概況 本項(xiàng)目廠區(qū)位于遼寧省大連市松木島化工園區(qū)，該 園區(qū)是以大化集團(tuán)搬遷改造為契機(jī)而成立的專業(yè)化工園區(qū) 。 本項(xiàng)目屬于國際上受到廣泛關(guān)注的 CCSamp。產(chǎn)品制得純度為 97%的 CO2氣體（其余成分為水），年產(chǎn)量為 9 萬噸；下游 使用 2 萬噸 CO2進(jìn)行 具有高附加值的 微藻養(yǎng)殖，經(jīng)濟(jì)效益突出，其余 7 萬噸 以顯著低于市場(chǎng)價(jià)的價(jià)格 直接銷售給 母公司大化集團(tuán) 旗下 的 大 連市比歐西二氧化碳?xì)怏w有限公司 作為生產(chǎn)原料 。 設(shè)計(jì)范圍 本章主要介紹廠內(nèi)總平面布置、場(chǎng)內(nèi)交通運(yùn)輸設(shè)計(jì)規(guī)范及特點(diǎn)。園區(qū)內(nèi)化工企業(yè)相互聯(lián)系緊密，極易形成企業(yè)的集群，產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢(shì)明顯，有利于資源的合理利用、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。其中工藝裝置，在滿足生產(chǎn)、操作、安全和環(huán)保的要求許可時(shí)，應(yīng)聯(lián)合集中布置，集中控制，建筑物宜合并布置。廠區(qū)南側(cè)為總廠公路。另外，類似地分別將儀修車間、中心化驗(yàn)室和開發(fā)部進(jìn)行合并，將控制中心和環(huán)境監(jiān)控站合并，將機(jī)械修理和電器修理車間進(jìn)行整合，大大提高了土地利用率。 工藝生產(chǎn)裝置宜布置在人員集中場(chǎng)所全年最小頻率風(fēng)向的上風(fēng)側(cè)，并位于散發(fā)可燃?xì)怏w的儲(chǔ)運(yùn)設(shè)施全年最小頻率風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)。 裝置區(qū)內(nèi)道路的布置應(yīng)該滿足生產(chǎn)操作、物料運(yùn)輸、設(shè)備檢修、消防安全和事故急救等的要求下，應(yīng)力求減少道路的面積；工藝裝置的內(nèi) 部道路應(yīng)與街區(qū)外的廠區(qū)道路連接。 本工廠中循環(huán)水場(chǎng)位于全廠的東北角，遠(yuǎn)離總變電所和工藝設(shè)備區(qū)，同時(shí)在全年風(fēng)頻率最小的東北風(fēng)的上風(fēng)側(cè)，減輕了對(duì)易受水霧影響的設(shè)施所產(chǎn)生的危害。 本設(shè)計(jì)方案中機(jī)修、電修車間緊鄰 1 號(hào)門（人流出入口）和停車廠，具有非常便利的交通運(yùn)輸條件。首先，罐區(qū)應(yīng)按照物料性質(zhì)、隸屬關(guān)系、操作和物料輸送條件，分別布置為原料罐區(qū)和成品罐區(qū)，其位置應(yīng)滿足工藝生產(chǎn)、儲(chǔ)運(yùn)裝卸和安全防護(hù)要求，同時(shí)應(yīng)留有必要的發(fā)展用地。 本設(shè)計(jì)中，裝卸區(qū)設(shè)置在廠區(qū)的東側(cè)，緊鄰 3 號(hào)門（主要貨流運(yùn)輸出入口），同時(shí)遠(yuǎn)離人流較多的道路和可能產(chǎn)生明火和散發(fā)火花的地點(diǎn)。該多功能建筑的外形方中有圓，避免了外觀的單調(diào)和死板，并且和中心化驗(yàn)室、儀修車間、開發(fā)部的綜合樓的建筑風(fēng)格相呼應(yīng)。 本設(shè)計(jì)中，自行車庫緊鄰汽車停車場(chǎng)，方便職工切換交通工具，并且這對(duì) 1 號(hào)門，出入非常方便。道路寬度均大于 米，滿足消防車道寬度的要求。 Figure 23 廠區(qū)道路運(yùn)輸規(guī)劃特點(diǎn) 年捕集 9 萬噸 CO2及微藻養(yǎng)殖聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目 13 第三章 捕集系統(tǒng)工藝流程 及論證 設(shè)計(jì)目標(biāo) 本項(xiàng)目的目標(biāo)是為一座現(xiàn)有的燃煤電廠設(shè)計(jì)一套燃后 CCSamp。 溶劑吸收法工藝優(yōu)選 目前，比較成功的溶劑吸收工藝主要有 4 種：一乙醇胺（ MEA）法，氨法脫碳（ ECO2）法，制冷氨法，空間位阻胺類（ KS1， KS2）法。 變壓吸附法 ? 利用中空纖維膜在高壓下分離 CO2，只適用于氣源干凈、需用 CO2濃度不高于 90％的場(chǎng)合，目前該技術(shù)在國內(nèi)處于開發(fā)階段。 BP 替代能源公司與 Powerspan 公司正在開發(fā)和驗(yàn)證 Powerspan 公司稱為 ECO2基于氨的 CO2捕集技術(shù)，并將使其用于燃煤電廠從而推向商業(yè)化。與常規(guī)醇胺法比，新工藝開發(fā)成功后約可降低捕集成本 50%以上。 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(yán)重，對(duì)設(shè)備有一定的腐蝕性；目前正準(zhǔn)備通過優(yōu)化吸收 /再生工藝的結(jié)? 使用溶劑對(duì) CO2進(jìn)行吸收和解吸， CO2濃度可達(dá) 98％以上。 工藝路線分析 從工藝角度出發(fā)，根據(jù) CO2 捕集、封存、利用流程圖對(duì)設(shè)計(jì)目標(biāo)進(jìn)行解讀，我們得到 3 個(gè)關(guān)鍵詞：燃后，子系統(tǒng)，聯(lián)產(chǎn)。而專屬于生產(chǎn)管理區(qū)的車輛擁有獨(dú)立的停車場(chǎng)，緊靠 1 號(hào)門和周圍各生產(chǎn)管理部門，交通極為便利。 年捕集 9 萬噸 CO2及微藻養(yǎng)殖聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目 11 圍墻的設(shè)置 設(shè)計(jì)規(guī)范要求建筑為與圍墻的間距應(yīng)大于 5 米，道路與圍墻的距離應(yīng)大于 1米（圍墻自墻軸線算起，建筑物、構(gòu)筑物自最外邊軸線算起，道路為城市型時(shí)自路面邊緣算起）。 食堂的布置 設(shè)計(jì)規(guī)范要求工廠食堂布置在廠前區(qū)，其服務(wù)半徑不宜大于 500 米。設(shè)計(jì)規(guī)范要求廠前區(qū)布置在廠區(qū)的主要人流出入口、與居住區(qū)和城鎮(zhèn)方便的地點(diǎn)；宜位于廠區(qū)全年最小頻率風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)，并且環(huán)境潔凈的地段；建筑群體的組合及空間景觀應(yīng)與周圍的環(huán)境相協(xié)調(diào)；應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的綠化、美化設(shè)施， “ 三井化學(xué) ”杯第四屆大學(xué)生化工設(shè)計(jì)競(jìng)賽 10 處理好建筑、道路、綠地和建筑小品之間的關(guān)系。 本設(shè)計(jì)也滿足了這些要求，罐區(qū)遠(yuǎn)離了人員集中場(chǎng)所和易產(chǎn)生明火或火花的機(jī)修、電修車間，并處于他們的全年最小頻率風(fēng)向的上風(fēng)側(cè)。 倉儲(chǔ)設(shè)施的布置 原料、燃料、材料、成品及半成品的倉庫、堆場(chǎng)及儲(chǔ)罐， 應(yīng)按其儲(chǔ)存物料的性質(zhì)、數(shù)量、包裝及運(yùn)輸方式等條件，按不同類別，相對(duì)集中布置，并宜靠近相關(guān)裝置和運(yùn)輸線路，且應(yīng)符合防火、防爆、安全、衛(wèi)生的規(guī)定，為管理創(chuàng)造有利條件。 設(shè)計(jì)規(guī)范還要求中心化驗(yàn)室、儀修車間遠(yuǎn)離振源，要有良好的朝向，避免西曬?？傋冸娬緫?yīng)該布置在易泄漏、散發(fā)液化烴及較重的可燃?xì)怏w、腐蝕性氣體及粉塵的生產(chǎn)、儲(chǔ)存和裝卸設(shè)施全年最小頻率風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)和有水霧場(chǎng)所冬季盛行風(fēng)向的上風(fēng)側(cè)?？刂剖页蚋邏夯蛘哂斜ㄎｋU(xiǎn)的生產(chǎn)設(shè)備區(qū)一側(cè)的外墻， 應(yīng)為密閉式或控制室整體采用抗暴型結(jié)構(gòu)。實(shí)際上在工藝裝置區(qū)，同樣預(yù)留了一個(gè)反應(yīng)車間，年捕集 9 萬噸 CO2及微藻養(yǎng)殖聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目 5 可用于