【正文】 與參數(shù)》（第三版）； (5)《 中華人民共和國環(huán)境保護法》、《中華人民共和國勞動安全法》等相關(guān)的國家法律、法規(guī)； (6)化工建設(shè)項目可行性研究報告內(nèi)容和深度的規(guī)定； (7)項目建議書審批文件。 (1) 嚴格遵守國家和地區(qū)的相關(guān)政策以及法律法規(guī)，符合國家的產(chǎn)業(yè)政策、投資方向及行業(yè)和地區(qū)的規(guī)劃； (2)采用有發(fā)展?jié)摿Φ纳a(chǎn)工藝和技術(shù)； (3)堅持科學發(fā)展，以人為本，重視環(huán)境保護、安全和工業(yè)衛(wèi)生。甲醇具有 較強的毒性，對人體的神經(jīng)系統(tǒng)和血液系統(tǒng)影響最大，它經(jīng)消化道、呼吸道或皮膚攝入都會產(chǎn)生毒性反應，甲醇 蒸汽 能損害人的呼吸道粘膜和視力。 CO2的利用主要有以下方面 。而我國在 1998年，飲料人均消耗僅為 k/a。 C02在使煙絲膨化中降低焦油和尼古丁的含量，提高香煙等級，還可節(jié)省煙 5％。冷藏食品解凍時，其溫度、味道、質(zhì)地、營養(yǎng)及外觀均不改變，并且不含化學防腐劑，因而深受人們歡迎。所以潛在著巨大的發(fā)展市場。 灰塵遮蔽劑 在冶煉金屬的出爐或運輸過程中，壓人干冰來遮蔽熱金屬，可使灰塵的放逸量減少 87％左右。此外在冶金、化工、機械等部門也有廣泛應用。 ５萬噸 /年燃煤電廠煙氣二氧化碳捕集及后續(xù) ／年制甲醇項目設(shè)計 12 代替氟氮烴用發(fā)泡劑 C02用作泡沫塑料發(fā)泡劑比氟氮烴類發(fā)泡劑對環(huán)境污染小，用量小，易于回收利用，無毒可制作降解飲食餐具。 ④碳酸乙二醇酯。利用超臨界 C02同時作溶劑和反應物，在三甲基膦系催化劑存在下，CO2與 H2可以高效合成甲酸。５萬噸 /年燃煤電廠煙氣二氧化碳捕集及后續(xù) ／年制甲醇項目設(shè)計 13 250℃，無毒、透氣性比聚乙烯、聚丙烯薄膜優(yōu)良。 ④聚酮、聚醚、聚酮醚酯。 因此二氧化碳的用途是極其廣泛的 ，但是目前全球的二氧化碳的用量都是非常有限的。目前甲醇的合成方法主要還是合成氣合成甲醇。 化學吸收法 該法是原料氣和化學溶劑在吸收塔內(nèi)發(fā)生化學反應 ,CO2被吸收至溶劑中成為富液 ,富液進入解析塔加熱分解出 CO2 從而達到分離回收CO2的目的。氨容易再生 ,并可得到高純度的 CO2,所得副產(chǎn)品 NH4HCO3是我國農(nóng)業(yè)上廣泛應用的氮肥 ,具有一定的經(jīng)濟效益。 ５萬噸 /年燃煤電廠煙氣二氧化碳捕集及后續(xù) ／年制甲醇項目設(shè)計 16 (2)電廠煙氣二氧化碳的摩爾分率在 14%左右，分壓不是很高，宜采用化學吸收發(fā)，考慮到后續(xù)制甲醇工段，對二氧化碳的純度有要求，且化學吸收法具有吸收速度快、吸收能力強、處理量大的優(yōu)點。 工藝描述 流程描述 圖 1 如圖 1所示 為 煙氣 捕集的大致流程。富液通過 富液泵與貧液進行熱交換后 溫度上升為 95℃左右， 送往解吸塔塔頂進行解吸。經(jīng)過冷卻水冷凝后溫度 約為 50℃，此時會有一部分水會液化將氣液混合物通入氣液分離器將水除去。 ５萬噸 /年燃煤電廠煙氣二氧化碳捕集及后續(xù) ／年制甲醇項目設(shè)計 18 反應工段工藝 圖 3 反應工段如圖 3 所示： 二氧化碳、氫氣和循環(huán)氣混合后與反應器出口氣換熱，換熱后混合氣的溫度約為 210℃，隨后進入反應器。其余的為氣體作為循環(huán)氣。 熱量衡算的流程： 321 HHHH ??????? 根據(jù)以上熱力學數(shù)據(jù)計算各組分在 25℃下的熱容，和在 210℃時的熱容結(jié)果如下 單位J/mol 210℃的進料 25℃的進料 245℃的出料 25℃的出料 1H? 2H? 3H? H? ５萬噸 /年燃煤電廠煙氣二氧化碳捕集及后續(xù) ／年制甲醇項目設(shè)計 30 溫度 組分 25℃ 熱容 210℃ 熱容 平均熱容 H2 +01 +01 +01 CO +01 +01 +01 CO2 +01 +01 +01 CH3OH +01 +01 +01 H2O +01 +01 +01 TCpF ii ??? ?1H 式中 iF —— 為各組分的摩爾流量 mol/h iCp —— 各組分的平均摩爾熱容 K)J/(mol? 計算出 101 ??? J/h 反應熱 02H fHN???? 式中 N? —— 每小時生成的甲醇量 mol/h 0fH? —— 25℃時反應熱 J/mol 92 106 .9 5 84 9 0 0 01 4 2 0 0 0H ????? J/h 計算 25℃和 245℃的平均熱容 溫度 組分 25℃熱容 245℃熱容 平均熱容 H2 +01 +01 CO +01 +01 CO2 +01 +01 CH3OH +01 +01 H2O +01 +01 ??3H TCpF ii ?? 計算得 103 ???? J/h ５萬噸 /年燃煤電廠煙氣二氧化碳捕集及后續(xù) ／年制甲醇項目設(shè)計 31 9321 ????????? HHHH J/h 熱損失 按 5%計算， ?? J/h 沸騰水帶走的熱量， 9106 6 0 ???? J/h 查得 230℃飽和水的氣化熱為 r=1813 kJ/kg 沸騰水的用量， 31001813 )( 6 ?????? rQHm kg/h ５萬噸 /年燃煤電廠煙氣二氧化碳捕集及后續(xù) ／年制甲醇項目設(shè)計 32 第 4 章 吸收解吸塔的計算及設(shè)計 所需物性參數(shù)的計算： （ 1） .煙氣密度 所用混合煙氣密度計算公式如下： ? ?。）；液體濃度（）；溶液的動力粘度系數(shù)（???????32132210/bbbmm o lcsPacbcbbM E ALM E AM E AL?? 不同溫度下 MEA水溶液粘度的多項式系數(shù)： 計算結(jié)果如下： T = 313K時， L? = mPa s T = 393K時， 水蒸氣? = 105 Pa采用單塔精餾可以滿足產(chǎn)品要求。反應后氣體溫度上升為 245℃，壓力略有下降。預熱后二氧化碳溫度約為 132℃。主要處理的為二氧化碳，二氧化碳從解吸塔出來后壓力大約為 ，需經(jīng)過三段壓縮后方可達到要求。 塔頂有高效絲網(wǎng)除沫器除去液沫?？紤]到本項目對二氧化碳的脫除率在 80%以上，綜合考慮選擇一乙醇胺 (MEA)作為吸收劑。富氧燃燒，燃燒前脫碳以及化學鏈燃燒技術(shù)都需要對原電廠本身進行較大的改進，因此不適用于本項目。 表 32 不同化學吸收法的比較 化學吸收法 優(yōu)缺點 熱鉀堿法 吸收劑相對易得，吸收劑成本較低； 但是 K2CO3 吸收 CO2速率較慢 ,常壓下不適用于電廠煙氣的捕集，且溶液對設(shè)備的腐蝕性較大。 環(huán)丁砜 、 聚乙二醇二甲醚 、 三乙醇胺 N 甲基吡咯烷酮等 由于不發(fā)生化學反應 ,溶劑的再生通過降壓來實現(xiàn) ,因此所需再生能量比化學吸收法少。 甲醇的用途極為廣泛，在有機合成中，僅次于烯烴和芳烴的重要基礎(chǔ)有機原料。 ⑤液晶聚合物。 C02與環(huán)狀胺類化合物發(fā)生聚合反應，可合成具有氨基甲酸酯單元聚合體。 ①碳酸酯。日本東京瓦斯公司技術(shù)研究開發(fā)了用 C02合 成甲醇的新技術(shù)，這種技術(shù)的關(guān)鍵是采用氧化鋁加銅和鋅制成的新型催化劑。 它對高分子物質(zhì)有良好的溶解性，對脫除石油裂解氣、油田氣、合成氨變換氣中的 CO2氣效果顯著。 輕質(zhì)氧化鎂 白云石經(jīng)煅燒，硝化處理 后，再經(jīng) C02碳化、熱解等一系列處理后制得輕質(zhì)氧化鎂，它主要用于制造陶瓷和耐火材料。 滅菌劑 利用臨界狀態(tài) C02對液體食品進行殺菌處理，可節(jié)省約 2／ 3的電力成本。 混凝土添加劑 在攪抖混凝土時混入粉末狀干冰，可控制混凝土的熱裂解。 60％之間。 30％條件下貯存 30～ 40d，基本保持原有的色澤和風味。 煙絲膨脹劑 傳統(tǒng)的煙絲膨脹劑是用氟里昂制作，它能破壞氧層，我國是全面禁止使用氟 里昂締約國，至 20xx年全面禁止使用氟里昂。廣州氮肥廠 10000t／ a能力的食品級 C02全部供給健力寶飲料使用。自 1995年起，全球 C02市場一直吃緊，出現(xiàn)供不應求的局面。 (3)一乙醇胺（ MEA）具有吸收二氧化碳是速率快，單位質(zhì)量一乙醇胺（ MEA）具有較高的吸收能力，因此具有一定的經(jīng)濟優(yōu)勢。 .............................76 第 7章 管路設(shè)計 ...............................................................................................................84 ： .........................................................................................84 進塔管為例說明管路設(shè)計過程 ..............................................................................84 第 8章 自動控制方案 ........................................................................................................90 ..............................................................................................................90 ....................................................................................................90 ..................................................................................90 ..................................................................................91 ...........................................................................................................92 .......................................................................................................92 .......................................................................................................93 ５萬噸 /年燃煤電廠煙氣二氧化碳捕集及后續(xù) ／年制甲醇項目設(shè)計 5 第 1 章 總論 項目名稱及性質(zhì) (1)項目名稱：５萬噸 /年燃煤電廠煙氣二氧化碳捕集及后續(xù)３ .５萬噸／年制甲醇項目設(shè)計； (2)承辦單位名稱： XXXX電廠； (3)企業(yè)性質(zhì)：國有； (4)投資項目的性質(zhì)：擴建； (5)項目類型：化工。三廢治理、消防、安全、勞動保護措施必須同主體裝置的設(shè)計、建設(shè)、投運同時進行。 因此，本項目的建設(shè)應根據(jù)其生產(chǎn)原料和產(chǎn) 品的特殊物理化學性質(zhì)，５萬噸 /年燃煤電廠煙氣二氧化碳捕集及后續(xù) ／年制甲醇項目設(shè)計 7 在工程設(shè)計、工程施工、環(huán)境保護、安全衛(wèi)生、生產(chǎn)管理等方面必須嚴格按規(guī)范進行 ，以確保建設(shè)及生產(chǎn)的安全性。 超臨界萃取 利用 C02超臨界萃取，目前國內(nèi)有關(guān)研究部門已經(jīng)利用該技術(shù)提純 100多種生物的精素，尤其是在生物制藥領(lǐng)域和食品保健等品方面，國內(nèi)已經(jīng)有幾套工業(yè)裝置。近年來， C02作為飲料添加劑已得到廣泛的應用。 6％，降低了成本。目前，上海、廣州、深圳等地超市利用干冰對高檔蔬菜防腐、保鮮，各地民航也利用干冰作為航空食品冷凍、保鮮。同時 C02用于覆蓋植物的氣肥，還可提高光合作用效率，使作物早熟，產(chǎn)量提高，品質(zhì)得到改良。 廢潤滑油凈化、回收劑 法國原子能委員會 (cra)的研究人員已獲得一項超臨界 CQ和陶瓷超濾膜去除雜質(zhì)回收廢潤滑油的技術(shù)專利。 用于生產(chǎn)泡沫板材 道光化學公司以 C02為現(xiàn)有聚苯乙烯泡沫板用發(fā)泡劑的替代物，已在世界范圍內(nèi)發(fā)放這項新技術(shù)的許可證。 用于生產(chǎn)有機化工產(chǎn)品 ①雙氰胺。主要用作多種聚合物和樹脂的溶劑，萃取劑以及醫(yī)藥、橡膠助劑和紡織整理劑，羥乙基化試劑，水玻璃系漿料等。甲酸本身不但是醋酸和香料、醫(yī)藥品生產(chǎn)的原料，而且加熱也能分解為 CO：與 H2，因此這種方法可將 H2保存，極為方便安全。能釋放 C02可用儀器食品包裝的保鮮。由 C02和十四雙炔發(fā)生