化学吸收法捕集CO2 在中国的发展--富氧燃烧.pdf
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1、NPCCNPCC化学吸收法捕集化学吸收法捕集CO2 在中国的发展在中国的发展Status of Chemical Absorption Technology in China李 振 中李 振 中 PhD. Zhenzhong LI国家电站燃烧工程技术研究中心国家电站燃烧工程技术研究中心国家电站燃烧工程技术研究中心国家电站燃烧工程技术研究中心National Power Plant Combustion Engineering Research Center1. 世界世界CO2减排的主要技术减排的主要技术 Summary of CO2Control Technology in the World
2、 2. CO2减排方面中国的技术研究情况减排方面中国的技术研究情况 Research of CO2Control Technology in China 3. 中国化学吸收法中国化学吸收法CO2减排研究进展情况减排研究进展情况Research Development of Chemical Absorption in China 4. 中国化学吸收法中国化学吸收法CO2减排的设想减排的设想Contemplations of Chemical Absorption in China 5. 中国化学吸收法中国化学吸收法CO2减排结论减排结论Summary of Chemical CO2 Contr
3、ol in ChinaCO2排放的情况排放的情况(World CO2Emission)CO2减排的主要问题(减排的主要问题(Main Problems in CO2Control)CO2reaches more than 95% in the combustion production can be separated directlySO2脱除脱除90以上以上 , 可省去烟气脱硫设备可省去烟气脱硫设备; more than 90% SO2 removal can reduced flu gas Desulfurization facilityNOx 的生成量减少(减少的生成量减少(减少25-
4、50)可不用或少用脱氮设备)可不用或少用脱氮设备, 减少费用减少费用; the production of NOX reduces (25-50%) can saved Denitrification facility, reduce the cost可直接在现有燃煤锅炉上改造实现,风险性小。可直接在现有燃煤锅炉上改造实现,风险性小。 Improve in the original coal-fired boiler directly, low risk世界世界CO2减排的主要技术减排的主要技术 Summery of CO2 control technology in the world世界世
5、界CO2减排的主要技术减排的主要技术 Summery of CO2 control technology in the worldCO2减排方面中国的技术研究情况减排方面中国的技术研究情况Research of CO2control technology in ChinaCO2减排方面中国的技术研究情况减排方面中国的技术研究情况Research of CO2control technology in China中国在中国在CO2减排方面的情况减排方面的情况 (CO2control situation in current China)能源结构:我国目前每年生产和消费的化石能源约占全球能源总量的
6、能源结构:我国目前每年生产和消费的化石能源约占全球能源总量的 10%,相当于排放出全球,相当于排放出全球CO2总排放量的总排放量的10% 。中国目前的能源消费结构中煤的比重为。中国目前的能源消费结构中煤的比重为62%,油气比重为,油气比重为24% 。我国大气污染物中,。我国大气污染物中,85%的的CO2、60%的的NO2来自煤的燃烧。来自煤的燃烧。CO2排放密度比世界平均水平高出排放密度比世界平均水平高出26%。Energy structure: at present, the production and cost of fossil energy in China has been 10%
7、 of the total energy all over the world, which equals to 10% emission of the total CO2emission all over the world. In the current energy cost structure of China, coal is 62%, oil gas is 24%. In the air pollutant of China, 85%CO2and 60% NO2comes from the fired coal, the density of CO2emission is 26%
8、higher than world average level.面临任务:中国经济快速发展,能源消费和面临任务:中国经济快速发展,能源消费和CO2排放速度持续增长,需要减 排排放速度持续增长,需要减 排CO2。Facing task: high-speed development of China economy, continuously increase of energy cost and CO2 emission, need to CO2 control减排对策:减排对策:Method to CO2control:节能和提高效率;节能和提高效率;Energy-saving and im
9、prove efficiencyCO2捕集利用新技术的开发和推广应用;捕集利用新技术的开发和推广应用;Development and appliance of new CO2capture and utilization technology 制定相关的政策法规。制定相关的政策法规。Making related policy and ruleCO2减排方面中国的技术研究情况减排方面中国的技术研究情况Research of CO2control technology in ChinaCO2减排方面中国的技术研究情况减排方面中国的技术研究情况Research of CO2control techn
10、ology in China中国在中国在CO2减排研究方面的情况减排研究方面的情况(CO2control research in current China)CO2减排方面中国的技术研究情况减排方面中国的技术研究情况Research of CO2control technology in ChinaCO2减排减排方面方面中中国国的技术的技术研研究情究情况况Research of CO2control technology in China原有技术的研究原有技术的研究原有技术的研究原有技术的研究 Study on Original technologyStudy on Original tech
11、nologyMEA化学法脱除化学法脱除 MEA chemical method变压吸附变压吸附 Pressure-Alter Adsorption新技术的研究新技术的研究新技术的研究新技术的研究 Study on new technologyStudy on new technology氨吸收剂的多污染物脱除氨吸收剂的多污染物脱除 Multi-pollutant removal by ammonia absorbentIGCC技术技术 IGCC Tech.富氧循环燃烧富氧循环燃烧 OXY-Fuel CombustionMEA等吸收剂的化学法脱除等吸收剂的化学法脱除CO2研究情况研究情况 (Ch
12、emical method capture CO2with MEA etc.)主要是针对原工艺的主要是针对原工艺的MEA腐蚀大、易降解、再生能耗高等到缺点进行的研究,加入抗氧化剂、活化剂和缓蚀剂等,一定程度上解决了原工艺的缺陷。已在石油化工 领域应用。腐蚀大、易降解、再生能耗高等到缺点进行的研究,加入抗氧化剂、活化剂和缓蚀剂等,一定程度上解决了原工艺的缺陷。已在石油化工 领域应用。Study on shortages of original technology, such as MEA heavy corrosion, easy to degradation, and high renewa
13、ble energy loss, by adding Antioxidants, activator inhibitor, etc, solve the certain storages of original technology, and it has been used in oil and chemical field.氨水吸收剂的化学法脱除氨水吸收剂的化学法脱除CO2研究情况研究情况(Chemical method capture CO2with ammonia )根据中美两国政府关于化石能协议附件根据中美两国政府关于化石能协议附件IV的规定,由中国的规定,由中国NPCC与美国与美国
14、NETL联 合研究开发了针对联 合研究开发了针对PC炉的烟气氨水吸收炉的烟气氨水吸收CO2的工艺。的工艺。According to the Annex-IV of China-U.S. Fossil Energy Protocol, NPCC and NETL study and develop the technology for CO2 capture in flue gas by spraying aquerous ammonia. CO2减排方面中国的技术研究情况减排方面中国的技术研究情况 Research of CO2control technology in ChinaCO2减排方
15、面中国的技术研究情况减排方面中国的技术研究情况 Research of CO2control technology in China在中国科技部和美国能源部关于化石能技术开发和利 用领域合作议定书的框架下,国家电站燃烧工程技术研究 中心(在中国科技部和美国能源部关于化石能技术开发和利 用领域合作议定书的框架下,国家电站燃烧工程技术研究 中心(NPCC)和美国能源部国家能源技术实验室()和美国能源部国家能源技术实验室(NETL) 于) 于2001年年8月月31日在北京签订了上述日在北京签订了上述“议定书议定书”附录附录IV-A“能源 与环境技术能源 与环境技术”的的“喷淋氨水减排喷淋氨水减排CO
16、2和生产长效和生产长效NH4HCO3”项 目合作协议。项 目合作协议。Under the frame of “ fossil energy technology development and utilization cooperation protocol” signed by Ministry of Science and Technology of China (MOST) and the U.S. Department of Energy (USDOE), National Power Plant Combustion Engineering Research Center (NPCC
17、) and the U.S. Department of Energy National Energy Technology Laboratory (NE TL) signed Annex-IV-A of the protocol mentioned above on August 31, 2001, Beijing, which including “spraying ammonia emission reduction CO2 and the production of long-lasting NH4HCO3 ” project cooperation protocol of “ener
18、gy and environment technology”.中国化学吸收法中国化学吸收法CO2减排研究进展情况减排研究进展情况 Research Development of Chemical Absorption in China中国化学吸收法中国化学吸收法CO2减排研究进展情况减排研究进展情况 Research Development of Chemical Absorption in China根据协议,根据协议,NPCC完成了真实燃煤烟气中完成了真实燃煤烟气中CO2进行喷氨吸收试验的装置的设计和建设。该装置主要设备为单个填料式吸收 塔。利用该套实验装置,完成了氨喷淋吸收烟气中进行喷氨
19、吸收试验的装置的设计和建设。该装置主要设备为单个填料式吸收 塔。利用该套实验装置,完成了氨喷淋吸收烟气中CO2、NOX和和SOX等污染物的实验研究。等污染物的实验研究。According to the protocol, the design and establishment of true CO2 capture by spraying aquerous ammonia in coal-fired flue gas test facility has completed by NPCC. It adopted mono packing absorption tower as the mai
20、n facility, completed the test study of CO2, Nox ,SO2 and other pollutant absorption by spraying aquerous ammonia, using this set of test facility.中国化学吸收法中国化学吸收法CO2减排研究进展情况减排研究进展情况 Research Development of Chemical Absorption in China中国化学吸收法中国化学吸收法CO2减排研究进展情况减排研究进展情况 Research Development of Chemical
21、Absorption in China单塔工艺的图片单塔工艺的图片单塔工艺的图片单塔工艺的图片 (Single Tower Process Picture)(Single Tower Process Picture)单塔工艺的流程图单塔工艺的流程图单塔工艺的流程图单塔工艺的流程图 (Single Tower Process Frame)(Single Tower Process Frame)中国化学吸收法中国化学吸收法CO2减排研究进展情况减排研究进展情况 Research Development of Chemical Absorption in China中国化学吸收法中国化学吸收法CO2
22、减排研究进展情况减排研究进展情况 Research Development of Chemical Absorption in China单塔工艺的研究结论单塔工艺的研究结论( (Conclusions of Single Tower Process) )氨水可吸收燃煤烟气中氨水可吸收燃煤烟气中CO2, SO2及及NOX,达到减排污染物的目的;,达到减排污染物的目的; CO2, SO2and NOx in coal-fired flue gas can be absorbed by aquerous Ammonia, in order to reduce the pollution吸收产物在溶
23、液中形成吸收产物在溶液中形成NH4HCO3,(,(NH4)2SO4及及NH4NO3三种物质的混合物, 可视为一种复合化肥;三种物质的混合物, 可视为一种复合化肥; The absorption production can turned to the mixture of NH4HCO3, (NH4)2SO4 and NH4NO3in the solution, which can be regarded as Compound Fertilizer 氨水浓度及摩尔比对吸收率影响大,浓度为氨水浓度及摩尔比对吸收率影响大,浓度为10%、15%和和20%的氨水的吸收效率 分别为的氨水的吸收效率 分
24、别为55%、78%和和93%。 The concentration of aquerous ammonia and molar has big influence on Absorption rate, concentration 10% aquerous ammonia to 55% absorption rate, And 15% concentration to 78% absorption, 20% concentration to 93% absorption中国化学吸收法中国化学吸收法CO2减排研究进展情况减排研究进展情况 Research Development of Chemi
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