制氫裝置CO2的回收和利用

1、敦華石油技術(shù)有限公敦華石油技術(shù)有限公 Dunhua Petroleum technology Co,LtdDunhua Petroleum technology Co,Ltd制氫裝置CO2的回收和利用敦華石油技術(shù)有限公敦華石油技術(shù)有限公 Dunhua Petroleum technology Co,LtdDunhua Petroleum technology Co,Ltd 一、 CO2市場介紹二、 CO2主要物理應(yīng)用領(lǐng)域三、 CO2 常用的提純分離方法四、 CO2產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和CO2的制備、儲存與運輸敦華石油技術(shù)有限公敦華石油技術(shù)有限公 Dunhua Petroleum technology Co

2、,LtdDunhua Petroleum technology Co,Ltd 一、 一、CO2市場介紹工藝路線 美國是世界上CO2最大的生產(chǎn)國和消費國，共有90余套生產(chǎn)裝置，其生產(chǎn)能力為7.45 Mt/a，最近幾年消費量在4.50 Mt/a，開工率為60%左右；主要原料為合成氨廠、制氫廠、石化廠、乙醇廠、天然氣加工廠副產(chǎn)CO2的回收。美國46.8%的 CO2用于食品的冷卻、冷藏、研磨和惰化，19.5%用于飲料碳酸化，11.0%用于油井、氣井操作，9.6%用于碳酸鹽、重碳酸鹽、青霉素的生產(chǎn)及冷卻，4.9%用于焊接、冷收縮裝配等金屬加工，8.2%用于滅火劑、氣霧劑等其他方面。日本CO2生產(chǎn)裝置30

3、套,生產(chǎn)能力1 165 kt/a，CO2生產(chǎn)裝置的利用率為56%左右,市場需求量在9001 000 kt/a；CO2氣體的來源大致有5種：重油脫硫、制氫工廠的副產(chǎn)、合成氨水洗工序的副產(chǎn)、高爐煉鐵副產(chǎn)、石化廠副產(chǎn)，酒廠副產(chǎn)。 應(yīng)用領(lǐng)域與美國有較大差別，用于CO2氣體保敦華石油技術(shù)有限公敦華石油技術(shù)有限公 Dunhua Petroleum technology Co,LtdDunhua Petroleum technology Co,Ltd 護(hù)焊接占44%，碳酸飲料、啤酒占17%，食品冷藏、冷凍為12%，煉鋼(轉(zhuǎn)爐復(fù)合吹煉技術(shù))8%，鑄鋼砂型硬化劑4%，其他10%。西歐CO2消費量為1 600 k

4、t/a，其中液體CO2占80%以上,主要用于飲料碳酸化和食品加工，占68%，其次是焊接為8%，其他占24%。固體CO2大約79%用于運輸冷凍,在西歐各國中，德國CO2產(chǎn)量最大，有31家液體CO2工廠,主要利用天然氣井分離的CO2。近年來，美國的CO2產(chǎn)量基本上維持穩(wěn)定水平，日本則以每年8%10%的速度增長，西歐CO2市場今后幾年消費增長幅度每年在3%4%。一、CO2市場介紹敦華石油技術(shù)有限公敦華石油技術(shù)有限公 Dunhua Petroleum technology Co,LtdDunhua Petroleum technology Co,Ltd 70年代初，我國商業(yè)用液體CO2和干冰的年產(chǎn)量2

5、0 kt左右；80年代初期，我國合成氨廠、酒精廠開始回收排放的CO2 ,生產(chǎn)規(guī)模均在3 000 t/a以下，基本上是自產(chǎn)自用或以銷定產(chǎn)，國內(nèi)CO2產(chǎn)銷量不足30 kt/a；80年代末期，國內(nèi)CO2產(chǎn)銷量迅速攀升到200 kt/a，市場已經(jīng)初具規(guī)模；進(jìn)入90年代，隨著我國工農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的多元化發(fā)展，國內(nèi)CO2需求量呈快速增長，生產(chǎn)能力近600 kt/a，由于市場需求量的快速增長，眾多世界氣體生產(chǎn)廠商先后投資我國,已形成生產(chǎn)能力或即將投入生產(chǎn)的中外合資或獨資的CO2世界各大工業(yè)氣體公司有：英國的BOC、法國的法液空、美國的普萊克斯、CBI、日本的巖谷以及中國臺灣的涇福等。目前，國內(nèi)市場需求量在500

6、kt/a左右，按今后幾年平均年增長速度15%20%測算，2000年國內(nèi)的CO2市場需求量將達(dá)到760860 kt/a。近年來我國主要CO2裝置建設(shè)情況見表1。一、CO2市場介紹敦華石油技術(shù)有限公敦華石油技術(shù)有限公 Dunhua Petroleum technology Co,LtdDunhua Petroleum technology Co,Ltd一、CO2市場介紹敦華石油技術(shù)有限公敦華石油技術(shù)有限公 Dunhua Petroleum technology Co,LtdDunhua Petroleum technology Co,Ltd 我國CO2市場需求量、消費結(jié)構(gòu)各省市差別較大。沿海開放城

7、市、經(jīng)濟發(fā)達(dá)省份需求量較大，其消費結(jié)構(gòu)因各省市工業(yè)布局的著重點不同而異。廣東省是國內(nèi)CO2市場比較活躍的地區(qū)之一，全省生產(chǎn)能力為90 kt/a，市場需求量約在50 kt/a，其中飲料、啤酒占53%，焊接占13%，冷凍占12%，煙草為10%，其他12%，近年來廣東的農(nóng)業(yè)發(fā)展較快，CO2用于水果、肉類的保鮮、包裝、食品的精制加工等領(lǐng)域的前景十分看好。江蘇、上海兩地CO2市場規(guī)模為110 kt/a，上述各行業(yè)所占比例差別不大。山東現(xiàn)擁有CO2生產(chǎn)能力65 kt/a，市場需求量約50 kt/a，啤酒、汽水等飲料和煙草各占30%，冷凍、冷藏占15%，焊接占10%，油田驅(qū)油氣、氣體肥料各占6%，醫(yī)藥、消防

8、等其他領(lǐng)域占3%。東北地區(qū)消費領(lǐng)域工業(yè)上主要用于碳酸飲料、焊接、油田驅(qū)油，農(nóng)業(yè)上常用作大棚蔬菜的氣體肥料，其他方面用量較少。一、CO2市場介紹敦華石油技術(shù)有限公敦華石油技術(shù)有限公 Dunhua Petroleum technology Co,LtdDunhua Petroleum technology Co,Ltd 一、 CO2市場介紹二、 CO2主要物理應(yīng)用領(lǐng)域 三、CO2 常用的提純分離方法四、 CO2產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和CO2的制備、儲存與運輸敦華石油技術(shù)有限公敦華石油技術(shù)有限公 Dunhua Petroleum technology Co,LtdDunhua Petroleum technolo

9、gy Co,Ltd 1、飲料行業(yè)是國內(nèi)CO2的主要消費市場，目前我國飲料的人均年消費量不到5 kg，西歐為110 kg，美國為1 500 kg。隨著我國人民生活水平的不斷提高，飲料行業(yè)對CO2的消費量將迅速增長，以1996年為例,我國高檔碳酸飲料的消費量為540多萬噸,其中可口可樂公司在我國的實際銷售量達(dá)150多萬噸,百事可樂為50多萬噸,兩家公司占國內(nèi)碳酸飲料市場的37%。根據(jù)碳酸飲料的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)測算,每噸碳酸飲料對食品級CO2的需求量為0.0150.020 t,由此推算僅1996年高檔碳酸飲料供消耗食品級CO2量為80100 kt,通過對國內(nèi)碳酸飲料用CO2的市場分析來看,大部分汽水廠所用C

10、O2均為附近造酒廠生產(chǎn),由于其生產(chǎn)成本低,價格具有很強的競爭力?？煽紤]進(jìn)入的市場有可口可樂、百事可樂等高檔碳酸飲料,其對CO2質(zhì)量的要求較高,數(shù)量較大。二、 CO2主要物理應(yīng)用領(lǐng)域敦華石油技術(shù)有限公敦華石油技術(shù)有限公 Dunhua Petroleum technology Co,LtdDunhua Petroleum technology Co,Ltd 二、 CO2主要物理應(yīng)用領(lǐng)域2、氣體保護(hù)焊：早在50年代,前蘇聯(lián)、日本等國研究成功了CO2氣體保護(hù)電弧焊接工藝，現(xiàn)已發(fā)展成為一種重要的焊接工藝,日本每年用于電弧焊接的CO2保護(hù)焊接氣體量高達(dá)230 kt，由于CO2保護(hù)焊為一種高效的焊接手段,采

11、用此工藝比手工電弧焊，提高工效12倍,電耗節(jié)省一半。我國在1964年就開始推廣CO2氣體做保護(hù)氣的電弧焊接工藝,在汽車、船舶、集裝箱、金屬結(jié)構(gòu)物的焊接中都有較普遍的應(yīng)用。東北地區(qū)是我國的重工業(yè)基地，沈陽、大連、錦西等地的機械工業(yè)企業(yè)較多，在結(jié)構(gòu)件自動化焊接方面應(yīng)用廣泛，CO2市場潛在能力較大，敦華石油技術(shù)有限公敦華石油技術(shù)有限公 Dunhua Petroleum technology Co,LtdDunhua Petroleum technology Co,Ltd 二、 CO2主要物理應(yīng)用領(lǐng)域3、三次采油CO2吞吐不僅能增油，還能提高原油采收率，且隨注入量而增大。CO2的混相發(fā)生過程與高壓氣的

12、蒸發(fā)過程相類似，是把油的中間成分強有力地吸出，達(dá)到可混相的壓力。此外，CO2驅(qū)除對輕質(zhì)油采用混相驅(qū)外，對重質(zhì)油的非混相驅(qū)也有效。目前,國內(nèi)已有部分地區(qū)利用CO2吞吐采油,一些利用常規(guī)方法開采的老區(qū)油田開采成本很大,已面臨經(jīng)濟極限,在有條件的地區(qū)試用CO2吞吐,可以得到可觀的收益。敦華石油技術(shù)有限公敦華石油技術(shù)有限公 Dunhua Petroleum technology Co,LtdDunhua Petroleum technology Co,Ltd 二、 CO2主要物理應(yīng)用領(lǐng)域4、超臨界流體萃取 CO2超臨界萃取是利用CO2臨界氣體作為萃取溶劑（CO2臨界溫度31.06 ,臨界壓力7.4 M

13、Pa，接近于室溫），無毒、不燃、價廉、可提純，在連續(xù)的萃取過程中可回收利用。超臨界氣體具有與液體相近的密度，但擴散能力是液體的100倍，所以它的萃取能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過有機溶劑。它還可在常溫和較低的壓力下有選擇的分離，且無毒、無爆炸的危險。該技術(shù)主要應(yīng)用于醫(yī)藥、化妝品、食品的分離精制及反應(yīng)工程、環(huán)保工程、超細(xì)粉等領(lǐng)域，可提取天然植物種子、葉子、果實、根莖中的植物油、香精、色素等。該技術(shù)的開發(fā)成功，將帶動醫(yī)藥、食品、保健品、香料、化妝品等領(lǐng)域的發(fā)展。CO2在此方面將有很好的市場發(fā)展前景和經(jīng)濟效益。 敦華石油技術(shù)有限公敦華石油技術(shù)有限公 Dunhua Petroleum technology Co,Ltd

14、Dunhua Petroleum technology Co,Ltd 二、 CO2主要物理應(yīng)用領(lǐng)域5 氣肥研究表明，在塑料大棚內(nèi)用管道施放CO2（21035103）638天，蔬菜產(chǎn)量可提高5倍，成熟期提前25天。國家“九五”科技成果重點推廣項目：對保護(hù)地蔬菜進(jìn)行CO2施肥，具有投資少,方法簡便易行,增產(chǎn)增收效果顯著,易于推廣等特點,一般可增產(chǎn)蔬菜30%70%,每畝增收8002 500元，投入產(chǎn)出比在1:30以上,該技術(shù)適于在溫室、大棚、拱棚、陽畦等保護(hù)地蔬菜生產(chǎn)中應(yīng)用。敦華石油技術(shù)有限公敦華石油技術(shù)有限公 Dunhua Petroleum technology Co,LtdDunhua Pet

15、roleum technology Co,Ltd 二、 CO2主要物理應(yīng)用領(lǐng)域6 保鮮長期以來我國在食品保鮮方面采用機械冷藏等方式，冷凍貯存過程中食品會失水、風(fēng)干、氣化而不新鮮。目前國際上廣泛采用液體CO2、干冰速凍及CO2氣調(diào)法貯存食品，使食品保存期延長并保持其新鮮度。CO2氣調(diào)法是不加任何防腐劑的保鮮法，只要控制氣體組成，保持適當(dāng)?shù)蜏兀憧墒顾?、蔬菜獲得良好的貯存效果，華南農(nóng)學(xué)院用CO2氣調(diào)貯藏荔枝，在13條件下可貯存3040天，基本保持原有的鮮紅色和風(fēng)味。對魚肉、蛋的保鮮同樣有效，把成批雞蛋放在30%60%的CO2氣體中，CO2通過蛋殼滲透到雞蛋內(nèi)，延遲形成水樣蛋的速度，達(dá)到保鮮的目的

16、。在食品速凍保鮮方面，國內(nèi)由于CO2價格高于氨和氟里昂致冷劑而影響了推廣使用。為適應(yīng)國際食品市場競爭的需要，食品冷凍保鮮和貯存糧食的殺蟲薰蒸劑仍是國內(nèi)CO2潛在的廣闊市場。敦華石油技術(shù)有限公敦華石油技術(shù)有限公 Dunhua Petroleum technology Co,LtdDunhua Petroleum technology Co,Ltd 二、 CO2主要物理應(yīng)用領(lǐng)域7 煙絲膨化液體食用CO2可用于香煙絲的膨化處理，使每箱香煙(約需煙絲50 kg)節(jié)約煙絲2.53.0 kg，并可有效提高煙絲的質(zhì)量。CO2和氟里昂是兩種常用的煙絲膨化劑,而后者將屬于禁用品，年產(chǎn)10萬箱香煙所需的煙絲，膨化

17、時需消耗3 000 t CO2 。目前國內(nèi)僅上海、寧波、云南等卷煙廠使用這項技術(shù)。我國每年香煙產(chǎn)量在2 000萬箱左右，若一半采用膨化技術(shù)處理，就需CO2約300 kt/a，因此CO2在煙草工業(yè)中推廣應(yīng)用市場前景廣闊。敦華石油技術(shù)有限公敦華石油技術(shù)有限公 Dunhua Petroleum technology Co,LtdDunhua Petroleum technology Co,Ltd 一、 CO2市場介紹二、 CO2主要物理應(yīng)用領(lǐng)域三、CO2 常用的提純分離方法四、 CO2產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和CO2的制備、儲存與運輸敦華石油技術(shù)有限公敦華石油技術(shù)有限公 Dunhua Petroleum techn

18、ology Co,LtdDunhua Petroleum technology Co,Ltd CO2可選的提純分離方法有：化學(xué)吸收法、變壓吸附法、吸附精餾法、低溫蒸餾法、膜分離法、溶劑回收法、催化燃燒法及聯(lián)合工藝等。另外，國內(nèi)還開發(fā)了其他一些回收新工藝，如西北大學(xué)活化碳酸鈉溶液法吸收工藝，TV法生產(chǎn)高純CO2工藝，華東理工大學(xué)的硼礬鉀堿液吸收CO2的工藝，西南化工研究院的變壓吸附工藝等。具體的精制工藝，根據(jù)CO2的氣源、雜質(zhì)的種類用一種或兩種方法聯(lián)合使用。三、CO2 常用的提純分離方法敦華石油技術(shù)有限公敦華石油技術(shù)有限公 Dunhua Petroleum technology Co,LtdDu

19、nhua Petroleum technology Co,Ltd 1、吸附法是利用固態(tài)吸附劑對原料混合氣中的CO2的選擇性可逆吸附作用來分離回收CO2。吸附劑在高溫(或高壓) 時吸附CO2，降溫(或降壓)后解析CO2，通過周期性的溫度(或壓力)變化, 從而使CO2分離出來。其關(guān)鍵是吸附劑的載荷能力，主要決定因素是溫差(或壓差)3。常用的吸附劑有天然沸石、分子篩、活性氧化鋁、硅膠和活性炭等。目前工業(yè)上應(yīng)用較多的是變壓吸附工藝, 它屬于干法工藝，無腐蝕，整個過程由吸附、漂洗、降壓、抽真空和加壓五步組成，其運行系統(tǒng)壓力在1.26 MPa6.66 kPa 之間變化。吸附法的主要優(yōu)點是工藝過程簡單、能耗

20、低、適應(yīng)能力強，但此法的吸附容量有限、需要大量的吸附劑、吸附解吸頻繁、自動化程度要求較高。 三、CO2 常用的提純分離方法敦華石油技術(shù)有限公敦華石油技術(shù)有限公 Dunhua Petroleum technology Co,LtdDunhua Petroleum technology Co,Ltd2 2、膜分離法 膜分離法是利用某些聚合材料制成的薄膜對不同氣體的滲透率的不同來分離氣體的。膜分離的驅(qū)動力是壓差，當(dāng)膜兩邊存在壓差時，滲透率高的氣體組分以很高的速率透過薄膜，形成滲透氣流，滲透率低的氣體則絕大部分在薄膜進(jìn)氣側(cè)形成殘留氣流，兩股氣流分別引出從而達(dá)到分離的目的。用于CO2氣體分離的膜大多為乙

21、酸纖維、聚砜、聚酰胺等，由于膜本身或膜組件的其他材料耐熱性能差，150 是其操作溫度的上限。近年來一些性能優(yōu)異的新型膜材質(zhì)正不斷涌現(xiàn), 如聚酰亞胺膜、聚苯氧改性膜、二胺基聚砜復(fù)合膜、含二胺的聚碳酸酯復(fù)合膜、丙烯酸酯的低分子含浸膜等均表現(xiàn)出優(yōu)異的CO2滲透性。最近也有一些硅石、沸石和碳素?zé)o機膜的研制，但均存在使用溫度、成本、長期運行可靠性等問題。三、CO2 常用的提純分離方法敦華石油技術(shù)有限公敦華石油技術(shù)有限公 Dunhua Petroleum technology Co,LtdDunhua Petroleum technology Co,Ltd 3、液膜法是膜技術(shù)與氣體吸收技術(shù)相結(jié)合的新型雜化

22、膜分離過程它采用中空基質(zhì)膜作為支撐體，使氣體與吸收液的接觸面積顯著增大(約為6001200 m2/m3)，克服了氣液兩相直接接觸所帶來的夾帶現(xiàn)象。具有傳質(zhì)界面穩(wěn)定、比表面積大、傳質(zhì)效率高、能耗低、裝置體積小和操作彈性大等優(yōu)勢。通常膜采用疏水性微孔中空纖維，其在傳質(zhì)過程中起到氣液兩相隔膜的作用，氣體從膜一側(cè)的氣相穿過膜微孔擴散到另一側(cè)的液相，被液相吸收，膜對氣相中的組分無選擇性，吸收劑對組分的選擇性起關(guān)鍵作用。三、CO2 常用的提純分離方法敦華石油技術(shù)有限公敦華石油技術(shù)有限公 Dunhua Petroleum technology Co,LtdDunhua Petroleum technolog

23、y Co,Ltd4 胺化合物吸收法主要有熱鉀堿法(苯菲爾法、砷堿法及空間位阻法等)和烷基醇胺法(MEA 法、DEA 法、MDEA 法等)。目前廣泛使用的常規(guī)單一吸收劑的特點是吸收效率高，再生能耗大（如MEA、二乙醇胺DEA），或者是再生能耗較低，但吸收效率低（如N甲基二乙醇胺MDEA）。針對此問題，很多研究者都試圖找到一種同時滿足“高吸收率和高吸收負(fù)荷、低能耗、低腐蝕性”的吸收劑來取代常規(guī)吸收劑進(jìn)行工業(yè)應(yīng)用，混合吸收劑的研究開發(fā)成為一個研究熱點。三、CO2 常用的提純分離方法敦華石油技術(shù)有限公敦華石油技術(shù)有限公 Dunhua Petroleum technology Co,LtdDunhua

24、Petroleum technology Co,Ltd 4.1改良MEA法 MEA與CO2 反應(yīng)生成的產(chǎn)物氨基甲酸鹽較穩(wěn)定，溶液再生溫度較高，蒸汽耗量大。氨基甲酸鹽具有較強的腐蝕性，CO2負(fù)荷較高時腐蝕猶為嚴(yán)重。針對MEA法存在的缺點，20世紀(jì)60年代末，美國聯(lián)碳公司(UCC) 著手研究緩蝕劑，亦稱胺保護(hù)劑，將其加到MEA水溶液中，可使MEA的濃度可提高至40%45%，大大增加了脫碳負(fù)荷，再生能耗減少1/3以上。目前比較成功的案例是由我國南化集團研究院開發(fā)的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的復(fù)合胺溶劑，它是在MEA 水溶液中添加了活性胺、抗氧劑和防腐劑的復(fù)合溶液，能使溶液吸收二氧化碳能力提高15%40%，而再

25、生能耗下降15%40%，胺與二氧化碳等降解率下降80%以上，并有效解決MEA 對設(shè)備的腐蝕問題。三、CO2 常用的提純分離方法敦華石油技術(shù)有限公敦華石油技術(shù)有限公 Dunhua Petroleum technology Co,LtdDunhua Petroleum technology Co,Ltd4.2活化MDEA法 ：MDEA水溶液的發(fā)泡傾向和腐蝕性均低于伯胺和仲胺，與CO2生成亞穩(wěn)定的氨基甲酸氫鹽，故再生容易，能耗低，但MDEA溶液與CO2反應(yīng)速率較慢，需要加入某些添加劑才能提高其吸收CO2的速率。目前進(jìn)行的研究有采用PZ、DEA、MEA、烯胺、2，3-丁二酮等來活化叔醇胺等。德國BAS

26、F公司開發(fā)了改良MDAE 脫碳工藝過程，以MDEA 水溶液為主體，添加小量活化劑如哌嗪、甲基乙醇胺、咪唑或甲基取代咪唑，提高了CO2的吸收速度。于上世紀(jì)70 年代初在美國和德國實現(xiàn)工業(yè)化，廣泛應(yīng)用于合成氨廠的脫碳裝置。20 世紀(jì)90 年代經(jīng)法國Elf集團對工藝進(jìn)行改進(jìn)后也開始應(yīng)用于天然氣凈化， 主要用于處理H2S含量甚微而CO2含量很高的天然氣。道公司開發(fā)的專利產(chǎn)品AP-814 吸收劑，該吸收劑是特制的MDEA 溶液，據(jù)稱其具有更高的CO2 吸收能力，可減少胺處理裝置的再生負(fù)荷。 三、CO2 常用的提純分離方法敦華石油技術(shù)有限公敦華石油技術(shù)有限公 Dunhua Petroleum techno

27、logy Co,LtdDunhua Petroleum technology Co,Ltd.4.3 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，可明顯改善吸收劑的脫碳脫硫效果。20世紀(jì)80年代初，美國Exxon公司通過對數(shù)十種位阻胺的篩選，推出了4種新型吸收劑，代號分別是FlexsorbSE、FlexsorbSEPlus、FlexsorbHP 及FlexsorbPS，前兩種用于脫硫，后兩種適用于合成氣脫碳，同時也能脫硫。該吸收劑的主要優(yōu)點是：吸收效率高，溶劑循環(huán)量少，能耗和操作費用低，節(jié)能效果和經(jīng)濟效益顯著。在空間位阻胺類混合吸收劑的研究上，較為成功的例子是關(guān)西電力公司

28、和三菱重工聯(lián)合開發(fā)的空間位阻胺類專利產(chǎn)品KS-1、KS-2 和KS-3系列吸收劑。應(yīng)用結(jié)果表明，KS-1吸收劑與常規(guī)的MEA 吸收劑相比，吸收劑循環(huán)率降低40，吸收劑反應(yīng)放熱量降低20，再生時每噸CO2蒸汽消耗量從1.92.7 t降到1.5 t，且KS-1吸收劑對設(shè)備的腐蝕可忽略不計，吸收劑損失也降低了82.5%。 三、CO2 常用的提純分離方法敦華石油技術(shù)有限公敦華石油技術(shù)有限公 Dunhua Petroleum technology Co,LtdDunhua Petroleum technology Co,Ltd5 離子液體循環(huán)吸收法 與傳統(tǒng)的的有機溶劑不一樣，離子液體由于蒸汽壓非常低，在

29、脫碳過程中不會產(chǎn)生揮發(fā)性有機物且使用方便；同時，離子液體可以反復(fù)多次使用。在美國能源部化石能源辦公室和美國國家能源技術(shù)實驗室的共同支助下，SCOTT M K等進(jìn)行了多種離子液體的物理特性和CO2 吸收機理研究，研究表明在給定的離子液體中，相對于O2、C2H4、C2H6 等氣體而言，離子液體對CO2具有更好的選擇性；同時發(fā)現(xiàn)離子液體具有很高的CO2吸收負(fù)荷和更低的再生熱需求。三、CO2 常用的提純分離方法敦華石油技術(shù)有限公敦華石油技術(shù)有限公 Dunhua Petroleum technology Co,LtdDunhua Petroleum technology Co,Ltd 一、 CO2市場介

30、紹二、 CO2主要物理應(yīng)用領(lǐng)域三、CO2 常用的提純分離方法四、 CO2產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和CO2的制備、儲存與運輸敦華石油技術(shù)有限公敦華石油技術(shù)有限公 Dunhua Petroleum technology Co,LtdDunhua Petroleum technology Co,Ltd1、 CO2的國際標(biāo)準(zhǔn)(ISO5923-84,滅火劑)規(guī)定，CO2的濃度不低于99.5%(體積百分?jǐn)?shù))，水分含量小于0.01%（重量百分?jǐn)?shù)），礦物油小于5 mg/kg。目前，我國有三種CO2國家標(biāo)準(zhǔn)：一種是由發(fā)酵氣副產(chǎn)用于食品添加劑的液體CO2國家標(biāo)準(zhǔn)(GB1917-80),第二種是用于化工，焊接，鑄型、致冷等用途的工

31、業(yè)用液體CO2，國家標(biāo)準(zhǔn)(GB6052)，第三種為石灰窖氣和氮氣廠副產(chǎn)用于食品添加劑的液體CO2國家標(biāo)準(zhǔn)（GB10621-89）。 、四、 CO2產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和CO2的制備、儲存與運輸敦華石油技術(shù)有限公敦華石油技術(shù)有限公 Dunhua Petroleum technology Co,LtdDunhua Petroleum technology Co,Ltd工業(yè)用標(biāo)準(zhǔn)： 、四、 CO2產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和CO2的制備、儲存與運輸敦華石油技術(shù)有限公敦華石油技術(shù)有限公 Dunhua Petroleum technology Co,LtdDunhua Petroleum technology Co,Ltd食品級：

32、、四、 CO2產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和CO2的制備、儲存與運輸敦華石油技術(shù)有限公敦華石油技術(shù)有限公 Dunhua Petroleum technology Co,LtdDunhua Petroleum technology Co,Ltd 二氧化碳含量的測定二氧化碳含量的測定 方法原理方法原理 二氧化碳可被氫氧化鉀溶液吸收。根據(jù)吸收前后氣體體積之差，直接在二氧化碳快速測定儀上讀出其體積百分含量 試劑和溶液試劑和溶液 氫氧化鉀（GB 2306），分析純，300g/L溶液：稱取300g 氫氧化鉀，溶于適量水中，稀釋至高無上1000mL。 儀器儀器 二氧化碳快速測定儀、吸收器容積1000.5mL。其中98100 m

33、L處刻度為此0.1 mL,允許誤差0.02 mL。 、四、 CO2產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和CO2的制備、儲存與運輸敦華石油技術(shù)有限公敦華石油技術(shù)有限公 Dunhua Petroleum technology Co,LtdDunhua Petroleum technology Co,Ltd 測定測定 從樣品二氧化碳的液相中取樣。 先檢查儀器各部分完整無損無漏氣之處，方可取樣分析。 將二通旋塞A、B開啟，用橡皮管將旋塞B處的玻璃管與已倒置的樣品鋼瓶上的減壓閥出口聯(lián)接，用樣品氣充分置換測定儀及其聯(lián)接管道置換用氣量應(yīng)大于被置換容器積的士10倍。先關(guān)閉旋塞A，再關(guān)閉旋塞B，取下橡皮管。迅速旋轉(zhuǎn)旋塞A數(shù)次，使儀器內(nèi)的壓

34、力與大氣壓相平衡。確保取樣體積一致性。 向滴液漏斗D中加入105mL氫氧化鉀溶液。緩慢開通旋塞A，使氫氧化鉀流入吸收器C至不再流入，說明吸收完畢，關(guān)閉旋塞A，讀取吸收器C中液面所指的刻度，即為二氧化碳的含量。四、 CO2產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和CO2的制備、儲存與運輸敦華石油技術(shù)有限公敦華石油技術(shù)有限公 Dunhua Petroleum technology Co,LtdDunhua Petroleum technology Co,LtdCO2的制備、儲存與運輸 國內(nèi)外液體CO2的制備工藝大同小異，都圍繞臨界溫度，臨界壓力作文章?；竟に嚶肪€是洗滌、壓縮、氧化。干燥、活性炭吸附、冷凝制成液體CO2，液體CO2節(jié)流膨脹可制得干冰。目前，液體CO2制備可分高壓法和低壓法。高壓法，其液化溫度為30左右，CO2經(jīng)四段壓縮，壓縮至8 MPa,用水冷卻到30而制得液體CO2;低壓法，是將常壓CO2壓縮至2.5 M