【正文】 下面以單元為切入點(diǎn)進(jìn)行分析： CO2捕集車間1煙道氣體換熱器Substream: MIXEDCINCOUTHINHOUTTotal Flow cum/secTemperature KEnthalpy J/kg1587704015707917Enthalpy Watt654121296471535660826210615229842富液換熱器Substream: MIXEDCINCOUTHINHOUTTotal Flow cum/secTemperature KEnthalpy J/kg1091738510900531Enthalpy Watt11741905911723779410055240102365053解析塔熱量工藝條件：(kg/h 百分比% 100測(cè)得：%，設(shè)出塔氣量為G出塔，%。所以時(shí)產(chǎn)精甲醇：%247。其中有物料變化的設(shè)備有：反應(yīng)器、預(yù)精餾塔、主精餾塔、閃蒸罐等。/h富液流量 L富液= m179。/h 質(zhì)量流量 44=惰性氣體 摩爾流量 247。 物料衡算物料衡算主要針對(duì)有物料變化的設(shè)備，本工藝中，需要考慮的設(shè)備有吸收塔、解析塔、反應(yīng)器。 綜上所述，加入活化劑后，改變了MDEA溶液吸收CO2的歷程，加快了反應(yīng)速度。3）其他催化劑對(duì)碳化物催化劑的催化性能的研究結(jié)果表明，Mo2C和Fe3C的催化性能相對(duì)較好。且CO2制甲醇既可緩解溫室效應(yīng),，可節(jié)約能源，無(wú)論從經(jīng)濟(jì)、環(huán)境還是社會(huì)角度,都具有十分美好的前景。甲烷非催化氧化制甲醇是一個(gè)由諸多因素控制的復(fù)雜體系,在適當(dāng)?shù)臈l件下,甲烷的非催化氧化可以達(dá)到40%～50%的甲醇選擇性,與此相應(yīng)的甲烷轉(zhuǎn)化率為9%～5%。在消石灰作用下,氯甲烷轉(zhuǎn)化為甲醇和二甲醚的反應(yīng)式如下所示:2CH3Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2CH3OH CH3Cl+CH3OH=CH3OCH3+HCl CH3OCH3+H2O=2CH3OH 氯甲烷的轉(zhuǎn)化率為98%,甲醇產(chǎn)率為67%。圖249所示為膜基吸收CO2工藝流程示意圖：圖249 膜基吸收CO2工藝流程示意圖 吸收工藝方案比較分析綜上述，將幾種已經(jīng)工業(yè)化的工藝方案的工藝情況列表如下：表241 已工業(yè)化的工藝方案的工藝情況 項(xiàng)目工藝方案吸收溫度（℃）吸收壓力（MPa）解吸溫度（℃）解吸壓力（MPa）吸收率（CO2）產(chǎn)品純度（CO2）氨水吸收法25～38～60～～95%～99%，甚至100%≥%MEA法38～45110～120%%變壓吸附法≤40～≤ 575%～90%%活化MDEA法38～40～100～1200～99%＞97%熱甲堿法21～3780%膜分離法41～45 90%95%聚乙二醇二甲醚法10～15%低溫甲醇法35～55～97%鈣基吸收劑法650～750800～900%堿金屬基吸收(Li)60～805～7100～2005～7%金屬氧化物法500～60080056%水合物法0從技術(shù)角度來(lái)說(shuō)上述CO2的捕集回收技術(shù)都是可行的，且在某些情況下綜合運(yùn)用更有效，在能量的回收利用上還具有很大的潛力可挖。在高溫?zé)煔猸h(huán)境下,還存在電解質(zhì)隔離和電極退化問(wèn)題。LiOH對(duì)CO2的吸收率很高,%。但該工藝設(shè)備投資較大，能耗較高。 變壓吸附法變壓吸附（PSA）是20世紀(jì)60年代后期發(fā)展起來(lái)的常溫氣體分離凈化技術(shù)，其基本原理是利用吸附劑對(duì)不同氣體的吸附容量隨壓力的不同而有差異的特性，在吸附劑選擇吸附的條件，加壓吸附混合物中的雜質(zhì)（或產(chǎn)品）組分，減壓解析這些雜質(zhì)（或產(chǎn)品）組分而使吸附劑得到再生，已達(dá)到連續(xù)制取產(chǎn)品的目的。圖242為 活MDEA法工藝流程圖：圖242 活化MDEA法工藝流程圖（3）空間位阻胺法研究發(fā)現(xiàn)，在胺分子中引入某些具有空間位阻效應(yīng)的基團(tuán)，可明顯改善吸收劑的脫碳脫硫效果。常用于CO2等酸性氣體吸收的醇胺主要有一乙醇胺（MEA）、二乙醇胺（DEA）、三乙醇胺（TEA）、甲基二乙醇胺（MDEA）、二異丙醇胺（DIPA）、二甘醇胺（DGAC）等。這一工藝主要包括CO2的捕集工段、甲醇合成工段、甲醇精餾工段。（5）花園式布置%，廠區(qū)環(huán)境如花園般優(yōu)美，工作時(shí)身心暢快?？諌赫荆嚎偯娣e70m2，主要進(jìn)行空氣壓縮處理，為生產(chǎn)裝置提供壓縮空氣，處在生產(chǎn)裝置的正西方，便于利用。 配套設(shè)施齊全華能珞璜電廠是西南地區(qū)最大的環(huán)保型火力發(fā)電廠，被國(guó)家電力公司命名為“一流火力發(fā)電廠”，總裝機(jī)容量達(dá)264萬(wàn)千瓦，年發(fā)電量約165億度。全年水蒸發(fā)量小于降雨量，氣候濕潤(rùn)。 廠址概況 廠區(qū)地址廠址選定為重慶江津區(qū)華能珞璜電廠附近（電廠東邊）。選擇質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的原料，降低運(yùn)輸成本，也是降低產(chǎn)品成本的有效途徑。九江大道是繼成渝高速公路之后，又一次把江津與主城距離拉近的快速道路，江津的區(qū)位優(yōu)勢(shì)更加明顯。產(chǎn)品甲醇具有良好的市場(chǎng)前景，有一定的經(jīng)濟(jì)效益且符合可持續(xù)發(fā)展化工產(chǎn)品的基本要求。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(yīng)規(guī)范。決定從位于華能珞璜電廠附近的氯堿廠用管線引入購(gòu)得，原料氣充足，且運(yùn)輸方便。另外，通過(guò)阿里巴巴等電子商務(wù)網(wǎng)上貿(mào)易平臺(tái)來(lái)進(jìn)行宣傳、銷售。東鄰巴南區(qū)、綦江縣，南靠貴州省習(xí)水縣，西依永川區(qū)、四川省合江縣，北接壁山縣。U）技術(shù)，能有效減少CO2的排放，環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益顯著。CO2捕集車間：總面積288m2，主要是用MDEA對(duì)電廠煙氣的CO2進(jìn)行捕集，集成的CO2輸送至甲醇合成車間。通過(guò)綠化改善廠區(qū)內(nèi)的生產(chǎn)環(huán)境，廠區(qū)內(nèi)綠化主要用到樹(shù)、花、草坪、噴泉、水池。 水電供應(yīng)合成精制車間需要循環(huán)水量較大，循環(huán)水為冷卻用水，在公用工程里設(shè)有涼水塔對(duì)其進(jìn)行冷卻，通過(guò)管道運(yùn)至各車間，使用后將其循環(huán)回涼水塔中繼續(xù)使用?；瘜W(xué)溶劑吸收法是脫除和回收CO2最有效的方法，CO2的脫除程度較高，主要適用于CO2分壓低、流量大的各類混合氣體處理，但溶液再生能耗高，對(duì)設(shè)備有一定的腐蝕，投資及操作費(fèi)用高。再生塔底部出來(lái)的貧液經(jīng)貧富液換熱器換熱后送至水冷器,最后進(jìn)入吸收塔頂部。圖243為氨水吸收法回收CO2工藝流程圖243　氨水吸收法回收CO2工藝流程物理吸收法物理吸收法是利用CO2在吸收溶劑中進(jìn)行溶解而實(shí)現(xiàn)脫出的方法。膜分離工藝流程見(jiàn)圖246：圖246 膜分離工藝流程膜分離法對(duì)膜的性能要求高，要求不僅具有高的CO2選擇性，而且CO2在膜上的透過(guò)率越高越好。產(chǎn)生的CaCO3再進(jìn)行煅燒分解,循環(huán)吸收CO2。(6)吸收反應(yīng)和再生反應(yīng)所需溫度低,其能耗通常比濕法處理技術(shù)低。通過(guò)對(duì)凈化裝置采取合理選材、進(jìn)行表面處理、采用陰極保護(hù)、添加緩蝕劑等措施,可有效解決裝置腐蝕防護(hù)的問(wèn)題。對(duì)于還未工業(yè)化的CO2捕集回收工藝而言，也存在著種種問(wèn)題。典型的較理想的催化劑的轉(zhuǎn)化率只有5%,甲醇的選擇性只有50%,其他產(chǎn)物主要是甲醛、甲酸約占40%。在原料氣進(jìn)入反應(yīng)器之前,往往需要向里補(bǔ)充少量的二氧化碳,其目的只是從技術(shù)上考慮用來(lái)調(diào)節(jié)合成氣的碳?xì)浔?以達(dá)到較高的轉(zhuǎn)化率。除金屬氧化物自身性質(zhì)外，其催化活性還與分散度、助劑以及載體類型有很大關(guān)系，通過(guò)各種金屬氧化物載體對(duì)Cu使化劑活性影響的研究發(fā)現(xiàn)，CuZn系催化劑是合成甲醇的高效催化劑，而不同載體上甲醇收率大小的關(guān)系為：CuZnO／(Al2O3，SiO2．TiO2)＞CuZnO／(ZrO2,Cr2O3) ＞CuZnO／CeO2。 工藝流程經(jīng)燃煤電廠除塵、脫硫后的煙氣經(jīng)泵和換熱器達(dá)60℃、15bar后從吸收塔底部進(jìn)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(dá)100℃、解析出的CO2經(jīng)換熱和閃蒸除去其中的水蒸氣后，進(jìn)入合成甲醇工段與H2及經(jīng)反應(yīng)循環(huán)回來(lái)的循環(huán)液在混合器中混合后，用多級(jí)壓縮機(jī)和換熱器換熱至250℃、50bar后送入反應(yīng)器，反應(yīng)所得的粗甲醇去精餾塔進(jìn)行精餾。圖2413 甲醇的合成工段流程示意圖 工藝特色該項(xiàng)目CCS amp。出口煙氣溫度為80℃，常壓。100%=% CO2吸收塔（1）操作條件：氣體進(jìn)塔溫度：60℃ 出塔溫度：50℃出塔溶液（富液）溫度：80℃下段進(jìn)塔溶液（半貧液）溫度：70℃ 上段進(jìn)塔溶液（貧液）溫度：50℃ （2）溶液組分貧液轉(zhuǎn)化度 Fc1=半貧液轉(zhuǎn)化度 Fc2=富液轉(zhuǎn)化度 Fc3=∶=1∶3溶液摩爾濃度為 反應(yīng)式：(HOCH2CH2)2NCH3+CO2+H2O=(HOCH2CH2)2NCH3H+﹒HCO3因此1molMDEA能吸收1molCO2，則每立方米溶液吸完全吸收的CO2量為： = m179。CO2/m179。組分CO2H2H2O合計(jì)流量/Nm179。/h根據(jù)以上計(jì)算，消耗方式單位物料消耗物料生成合計(jì)CO2H2甲醇二甲醚水消耗生成生成甲醇kmol/h Nm179。/h 出塔/Nm179。℃)由于該過(guò)程是由蒸氣變?yōu)橐簯B(tài)水，是一個(gè)冷凝到冷卻的過(guò)程則： Q=rWH+ WHCPΔT所以 WH=Q/(r+CPΔT)= 106/(+(150115)= 4貧液冷卻器Substream: MIXEDCINCOUTHINHOUTTotal Flow cum/secTemperature KEnthalpy J/kg15877041157199611091738511022262Enthalpy Watt141129251397329814534795146744215再生氣水冷卻器Substream: MIXEDCINCOUTHIN。/h 消耗/Nm179。 據(jù)測(cè)定：35℃液體甲醇中COH2混合氣體中每m179。/h。CO2/m179。/h吸收塔吸收二氧化碳的量為 +=179。體積流量 m179。吸收液循環(huán)使用。 而CuZnOLa2O3的操作壓力比較高；Cu／Zn／Cr／Al +Ag／Al2O3的選擇性達(dá)到了99%、%、操作壓力為50atm。 甲醇催化劑的選擇 催化劑的分類利用二氧化碳加氫合成甲醇的眾多催化劑體系大致可分為三類：一類是銅基催化劑，另一類是以貴金屬為主要活性組分的負(fù)載型催化劑，還有一類是其它催化劑，其中以銅基催化劑研究得最多，綜臺(tái)性能最好。 CO加氫工藝CO加氫制甲醇就是指將各種原料經(jīng)過(guò)蒸汽轉(zhuǎn)化或者水煤氣轉(zhuǎn)化成CO和H2,再由CO和氫氣合成甲醇的工藝。因此,選擇甲烷氧化制甲醇的催化劑必須具備高的選擇性,同時(shí)又具有較好的穩(wěn)定性。4）變壓吸附（PSA）法的工藝過(guò)程簡(jiǎn)單、能耗低、適應(yīng)能力強(qiáng)、操作方便、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理，但對(duì)于CO2含量偏低的氣體（如煙道氣），由于需要消耗大能量去壓縮80%以上的無(wú)用組分來(lái)滿足變壓吸附分離所需的最低壓力，經(jīng)濟(jì)上不合算，且由于吸附容量有限，需要采用大量吸附劑，再生解吸繁，故要進(jìn)行大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，其要求自動(dòng)化程度較高。圖248　水合物法天然氣脫碳流程圖水合物分離與其他分離相比,有壓力損失小、分離效率高、工藝流程簡(jiǎn)單、設(shè)備投資小、可連續(xù)生產(chǎn)等特點(diǎn),因此具有明顯的技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。(4)脫碳系統(tǒng)構(gòu)造簡(jiǎn)單,設(shè)備投資少,運(yùn)行控制方便。石灰石在煅燒爐中分解,溫度一般大于900℃,同時(shí)回收產(chǎn)生的CO2。 膜分離法膜分離法是借助混合氣體中各組分再摸中滲透率的不同而獲得分離的方法，它具有裝置簡(jiǎn)單、操作方便、能耗較低等優(yōu)點(diǎn)，是一種發(fā)展較為迅速的節(jié)能型氣體分離技術(shù)。同時(shí),因?yàn)樵S多電廠用氨水來(lái)脫除NOx,所以該法占用設(shè)備及場(chǎng)地很少,十分經(jīng)濟(jì)。再生氣中被冷凝分離出來(lái)的冷凝液送入地下槽,用泵送至吸收塔頂洗滌段和再生塔作回流液使用?；瘜W(xué)吸收法化學(xué)吸收法是利用CO2的酸性特點(diǎn)，采用堿性溶液進(jìn)行酸堿化學(xué)反應(yīng)吸收，然后借助逆反應(yīng)實(shí)現(xiàn)溶劑的再生。對(duì)廠區(qū)危險(xiǎn)系數(shù)較高的合成精制車間及甲醇儲(chǔ)罐區(qū)等設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)最小頻率風(fēng)向確保其對(duì)生活區(qū)影響最小。 廠區(qū)道路鋪設(shè)和綠化道路總面積為929m2，輔助生產(chǎn)區(qū)與生產(chǎn)區(qū)呈雙L并行布置，使輔助生產(chǎn)區(qū)與生產(chǎn)區(qū)有效連接，節(jié)約了管道、電線，減少了能量損失，使得控制與檢修機(jī)動(dòng)靈活。 分區(qū)說(shuō)明 生產(chǎn)裝置珞璜電廠CCSamp。 社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件珞璜電廠作為國(guó)內(nèi)大型火力發(fā)電廠，其CO2排放量較大。49′106176。本廠建立了比較完善的網(wǎng)站平臺(tái)，全面地介紹公司及產(chǎn)品，加深客戶對(duì)本廠的了解。茂名云龍工業(yè)發(fā)展有限公司位于廣東省茂名縣，從價(jià)格和運(yùn)費(fèi)等方面綜合考慮，購(gòu)買可節(jié)約成本。U 系統(tǒng)特色小結(jié)： 1）系統(tǒng)性，該系統(tǒng)以燃煤電廠煙氣中的CO2的捕捉、利用為主線，整個(gè)工藝系統(tǒng)系統(tǒng)一致。2）已編制的可行性報(bào)告。渝黔高速公路、重慶外環(huán)高速公路（）、渝滇高速公路（境內(nèi)47千米