升级的碳捕集和存储技术以节省项目总成本



背景
当今世界人为排放的二氧化碳(CO₂)总量约为每年375亿吨,其中以化石染料为基础的发电站贡献了超过30%。碳捕集是一个高耗能的过程,但是苏尔寿的专业技术可以最大限度的降低投资成本同时提供能源效率。


基于胺洗涤工艺的CO₂补集流程示意图
高效率传质产品降低投资成本和运营成本
通常,只有规整填料才能满足冷却塔和CO₂吸收塔的低压降要求。相比散堆填料或者塔盘,规整填料的有更低的压降和更高的传质效率,更适用于这两个塔的设计。规整填料可以设计更小的塔径和塔高从而降低投资成本和运营成本。
苏尔寿的MellapakCC™填料是专门针对CO₂捕集应用开发的新型规整填料,相对传统填料再CO₂捕集上有更高的效率。于传统Mellapak™2X填料相比,MellapakCC™填料的效率提高了20%,压降降低了20%。与传统的Mellapak™250.Y填料是相比,MellapakCC™填料拥有相同的效率,但是压降降低最高达60%。
以800MV火力发电厂为例,MellapakCC™相比Mellapak™250.Y,假定:
烟道气流量=3,000,000m³/h
风机效率=0.75
填料总高度=20m
使用MellapakCC™降低的压降=10-12mbar
电价=0.33RMB/KWh
电厂使用寿命=40年(每年8000小时)
整个使用周期内减少的操作费用约14,080万元(每年352万元)
基于低液相流量的特殊规整填料结构设计
在燃烧后捕集领域,必须控制CO₂吸收塔塔顶排放气中的溶剂夹带量,以满足环境法规要求。由于大多数胺类吸收剂的蒸汽压较低,大幅减少溶剂夹带(从ppm级别降低至ppb级别)所需要的补充水非常低。超低的补水量导致塔内件液相负荷<0.5m³/㎡h,在这样的运行条件下,传统规整填料的效率显著降低。苏尔寿为此专门开发了一种AYPlus™DC混合丝网规整填料,在水系统中可以表现出非凡的润湿性能。同时还专门开发了适用于如此低液相负荷的液体分布器VEPK。AYPlus DC规整填料和低液量分布器VEPK的结合极大地提升了分离新能,使CO₂吸收塔顶部的溶剂夹带 “接近于0” 成为可能。
独特的设计挑战需要丰富的设计经验
碳捕集塔直径通常都非常大,最大达到20m甚至更多。气相和液相在如此大的塔横截面上的均匀分布是至关重要的。这方面设计的任何缺陷,可能会导致投资成本增加甚至产生严重的运行问题。同时塔内件的优化设计也要考虑尽量减少现场安装的时间和成本。苏尔寿在大塔径的设计和安装上有丰富的经验和业绩,可以有效的应对和解决这些超大塔径设计的独特挑战。

苏尔寿化工在CO₂捕集领域的技术优势
苏尔寿化工在精馏和吸收领用拥有近70年的设计和操作经验,我们是CO₂捕集技术的全球领导者:

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