登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
2.捕集和净化
大多数大型点污染源排放低浓度CO2烟气。如下述全球碳捕集与封存研究院2021年的研究所示,随着CO2浓度的降低,能耗以及设备大小均会增加。尽管CO2分离技术在各类化学工艺中应用了数十年,但低浓度烟气净化仍然是一项成本高、无利可图的投资,即使主要研究在努力减少投资成本与能耗。
捕集和净化是CO2价值链中成本最高的一步。全球碳捕集与封存研究院的研究表明,若以使用寿命30年计算,每吉焦煤炭成本为2.1美元,每吉焦天然气则是4.2美元,这意味着上述15%到20%碳捕集成本来自能源本身。能源至关重要,其价格在2022年初上涨了三倍,从根本上改变了碳捕集和封存的经济效益。
一些大规模工业流程是碳捕集的理想场景,因为烟气CO2浓度高且净化成本低。尽管捕捉成本更低,仍鲜有这样的碳源被开发利用。
碳捕集
捕集CO2的方法可分为三类:燃烧后捕集、富氧燃烧捕集和燃烧前捕集。
1.燃烧后捕集
燃烧后捕集技术在燃烧后将CO2从烟气中分离。具有CO2高亲和力的选择性化学溶剂,例如胺,最适用于CO2低分压的烟气,绝大多数现有工业排放可采用该技术捕集。胺吸收是一项成熟技术,改造过程通常不会影响现有工艺,也无需大量的技术变更。这也是Aker Carbon Capture公司的建议,采用CO2压缩加热胺的模块化装置。胺吸收有良好的应用记录,多个大型工业装置正在运行,包括2016年SaskPower Boundary Dam项目,2017年Petra Nova, Texas项目,2021年HeidelbergCement, Brevik项目。胺吸收技术的劣势在于溶剂再生需要额外多达20%至30%能耗。
2.富氧燃烧捕集
新基建为富氧燃烧技术提供了机遇。纯氧取代空气与循环尾气混合。燃烧后水和其它残留物很容易从CO2中分离出来。Vattenfals公司对一燃煤电厂的能耗研究表明,该技术可减少19%的电力输出(cf.Strömberg 2008)。这种燃烧前捕集方法的效率略高于燃烧后捕集方法,但需要在全新电厂中投资建设。
3.燃烧前捕集
燃烧前捕集是指在燃烧前去除CO2。首先,水蒸汽甲烷重整或气化(如天然气、煤或生物质)产生合成气。随后,合成气发生水-气变换反应将一氧化碳和水转化为氢气和CO2。CO2浓度高且可被分离,而剩余氢气作为燃料使用。
碳利用
捕集的CO2可作为原料应用于众多工业流程。但这些机遇的开发需要基础设施设计师、生产商和运营商在基础设施领域更紧密合作。
1.碳输送
CO2在捕集后输送至工业用户或封存地点。鹿特丹港正在建立一个收集网络以整合和分配CO2。大多数CO2排放者缺乏管理排放的专业知识。而这里公用事业公司可以介入,因为发电厂是最大的排放源,所以必须采取行动。公用事业公司可以结合CO2捕集方面的专业知识与自建带有CO2输配功能的工业中心,将提供碳管理作为一种服务。
2.碳利用
CO2利用是指在工业或化工流程中直接或间接使用CO2生产有价值的含碳产品。并非所有的利用方案都能永久去除CO2,多数方案仍需要大量的可再生能源。
碳封存
碳封存是将CO2储存在油气田或盐碱含水层等地表下,该技术可追溯到20世纪70年代。
CO2的封存需要将其注入地下深层孔隙岩地质储层,如盐碱含水层、枯竭油气储层,或含有高浓度活性钙镁离子的岩层并已形成稳定的碳酸盐。据国际能源署2020年一项详细分析显示,工业国家70%的排放量是在距离潜在储存地点100至300公里的范围内释放的。目前,至少有8000Gt的空间可用于碳封存。
地质封存的深度必须大于800米,以保持CO2处于稠密液体状态。这就要求注入压力通常保持在130至250 bar之间。气候与能源方案中心列出了超过20处,在各种地质背景已经累计数十年经验的封存现场。
压缩技术
压缩技术是实现CO2管道输送或以液相注入的前提。压缩和脱水过程在CO2捕集价值链的成本中占比约15%,在总能量消耗中占比约25%。
1.高效整体齿轮式压缩机
随着能源成本不断增加,降低压缩成本显得尤为重要。压缩机设计的选择会有影响。整体齿轮式压缩机在效率、中冷、叶轮总数、工艺抽气/旁路的灵活性,以及入口导叶流量控制等方面优于单轴压缩机设计。
整体齿轮式压缩机在以下方面极具效率优势:轴向进气、多级压缩时选择最佳叶轮速度、每级叶轮下游中间冷却,以及独立流量控制。
2.轴向进气流
与整体齿轮式压缩机相反,单轴压缩机的进气流在进入叶轮之前须先重新定向,而这会导致损耗和涡流。对于轴向进气,因其叶轮表面积较大,进而允许更高的流量系数和叶尖速度,而不会达到影响效率和操作范围的前缘马赫数。如需要,整体齿轮式压缩机的每个压缩级都可以安装入口导叶,以增加操作范围和部分负荷效率。
3.叶轮流量系数和效率
当叶轮中的通流路径变窄时,泄漏损失和边界层(摩擦损失)会不成比例地增加。这些损失会随着流量的增加而减少,但气动损失缓慢增加,进而在特定范围实现效率最大化。整体齿轮式压缩机为优化速度提供了更广阔空间,并可以将叶轮流量系数保持在最佳多变效率范围内。这会对高分子量气体(如CO2)产生影响,导致其体积迅速减小。而单轴压缩机则采用窄叶轮,以便在后续各级压缩气体时获得足够的压头。
4.等温压缩
等温压缩是增加气体压力的最有效方式。在恒定温度下,移除压缩热技术上无法实现,因此需要多变压缩与冷却技术交替进行。与单轴压缩机设计不同,整体齿轮式压缩机可在每个压缩机之间进行中间冷却,使压缩近似于等温冷却在技术上可行。
流程集成
压缩机是流程的一部分。压缩机制造商与工艺专利商在寻找集成压缩的新方法方面存在共同利益。
1.灵活性与价值
在不同压力下输送气流或在工艺流程中接入旁路的灵活性,提高了装置的整体效率。整体齿轮式压缩机是这些场景下的理想选择,并能为终端用户提供价值。
CCUS需要通过压缩将CO2,或以高压气体的形式(80至200bar)在管道中输送,或以液体形式(15bar,-28℃)封存于带保温的低温压力容器中。利用压缩热再生化学吸附剂大大降低了总能耗。例如,MAN Energy Solutions与Aker Carbon Capture合作,将压缩热整合到胺吸收过程中;与Air Liquide合作,将压缩与混合膜-低温蒸馏单元进行整合。
2.胺吸收
胺吸收适用于CO2浓度低于20%的大多数工业烟气。废气被送至吸收塔,胺溶液(贫溶剂)在吸收塔中吸附CO2,大多数氮气被留在塔顶部,并释放到大气中。富溶剂聚集在塔底,从底部泵送至交换器,并从热贫溶剂吸收热量。富溶剂进入热再生器后在90℃至130℃的温度下释放CO2。每吨CO2化学吸收需要2.5至3.5GJ的热能,这通常由再沸器中的蒸汽提供。
CO2净化的能耗比率与燃料中可用的能量相比更高。当考虑到碳氢化合物燃料的能量含量时,能源提升需求就显得尤为重要。
净化后,压缩机将CO2压力升高至140至180bar以便通过管道输送或液化运输。每压缩一吨CO2,这两种方案都需耗费约0.4GJ的电力。电厂须生产这些额外电力,导致增加燃料消耗。
2021年以来,能源价格飙升,而多数先期研究显著低估了成本。能源至关重要,在经济评估中必须谨慎考虑。
4.压缩服务一体化
最佳的胺再生温度在90℃至120℃之间,这一温度范围用蒸汽发生器取代级间冷却器来回收压缩热。压缩服务一体化是降低燃料消耗和改善湿CO2蒸汽脱水的关键。通过与Aker Carbon Capture合作,MAN Energy Solutions充分发挥了整体齿轮式压缩机的潜力,将压缩服务与再生器和CO2液化循环进行整合。
工艺优化:
——湿CO2从再生器直接输送至压缩机;
——湿CO2与蒸汽发生器四次换热;
——从每个中冷器下游分离冷凝水;
——在压缩末级的上游干燥CO2;
——液化流程CO2旁路回流;
——每一旁路导叶控制。
5.膜低温蒸馏
混合净化系统利用多种技术优势来研发经济上更具吸引力的CO2分离方法。Air Liquide公司的Cryocap™氢气解决方案使用低温技术和膜技术来净化蒸汽甲烷重整后变压吸附尾气中的CO2。这一技术能在减少CO2的同时将氢气产量增加近20%,具有多重优势。
该混合技术需要多个独立压缩和扩展服务。MAN Energy Solutions和Air Liquide已将这些服务组合应用于单台整体齿轮式压缩机的独立工艺循环中,从而降低投资成本和能源消耗。
图19 Cryocap™工艺流程图 图源/MAN Energy Solutions
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
4月27日,吉林油田举办新闻发布会,吉林石化—吉林油田二氧化碳管道工程(一期)27日在吉林省松原市启动。该管道设计总长约400公里,建成后预计每年可在地下封存二氧化碳量超过400万吨。据介绍,该管道是目前中国运输距离最长、管径最粗、压力最高、规模最大的二氧化碳管道,采用超临界/密相(一种特殊的
在能源电力供需格局持续演变的新形势下,电力行业的高质量发展面临诸多挑战。作为我国“西电东送”的主力军,云南省秉持资源经济与能源产业“一盘棋”的战略布局,加速推进能源全产业链建设,为绿色能源强省建设提供支撑。双轮驱动破解“三缺”矛盾记者在云南多地调研时发现,缺电、弃电和调节能力不足
北极星电力网获悉,近日,新疆油田公司2×660兆瓦超超临界煤电项目主厂房混凝土开始浇筑,标志着新疆油田首个也是目前中国石油最大在建煤电工程进入实质性建设阶段。据悉,该项目位于克拉玛依市白碱滩区,是中国石油最大的“新能源+煤电+CCUS”一体化项目,总体规模为“400万千瓦新能源+2×660兆瓦超超
4月21日至23日,第二十六届中国环博会在上海新国际博览中心隆重举办。作为亚洲环保领域的旗舰盛会,本届展会规模空前,吸引了来自22个国家和地区的2000多家企业参展。同兴科技及子公司北京方信立华携多项核心技术和产品亮相展会,包括烟气治理环保工程总承包解决方案、低温SCR脱硝催化剂、CCUS(二氧化
您了解“双碳吗”?,关于“双碳”名词有很多很多,看看您见过的还有哪些,欢迎评论留言,共同探讨新名词。一、政策与目标类1.双碳碳达峰指国家或地区在某一年度二氧化碳排放量达到历史最高值后逐步下降,标志着经济增长与碳排放脱钩。中国承诺在2030年前实现碳达峰。碳中和指通过植树造林、碳捕集等技
4月21日,邯郸市生态环境局关于印发《2025年全市生态环境工作要点》的通知,通知指出,扎实推进塑料污染治理,积极推进退役风电叶片、光伏组件等新型废弃物循环利用。原文如下:邯环〔2025〕1号邯郸市生态环境局关于印发《2025年全市生态环境工作要点》的通知各县(市、区)分局,局机关各科室、局属各
大力发展二氧化碳捕集、利用与封存(CCUS/CCS)产业,是未来我国实现“双碳”目标、保障能源安全的战略选择和必然路径。近年来,中国石油积极践行绿色低碳发展战略,以国务院国资委“百大工程”中国石油CCUS重大示范工程项目为依托,持续加强CCUS领域应用基础研究,大力推进关键技术攻关和工业化应用,
近日,由国家能源集团主导的“高效灵活二次再热发电关键技术和装备及产业化”项目通过中国电机工程学会组织的成果鉴定。鉴定委员会专家认为,该项目突破了二次再热机组高参数、大容量高效灵活发电技术难题,形成660—1000兆瓦等级全谱系成套技术与装备,实现了二次再热发电技术从无到有、从有到优、从
北极星氢能网获悉,近日,自然资源部等多部门联合印发《关于推动海洋能规模化利用的指导意见》,为能源企业利用海洋能推动低碳转型指明方向,在氢能端,企业正积极布局。中国石化集团公司高级专家冯勤就能源企业如何利用海洋能(如绿电制氢、海上碳封存)推动传统业务低碳转型,以及是否有相关技术路线
北极星氢能网获悉,4月18日,北京氢环能源技术有限公司(以下简称“氢环能源”)“氢环能源箱式生物制氢装备(HEE-500)试产仪式”在四川省眉山市隆重举行,国内首台箱式生物制氢装备的正式亮相。氢环能源依托自主研发的分布式生物制氢技术,创新推出箱式生物制氢装备HEE-500。该装备采用站内沼气制氢
日前,山西晋中市政府印发《晋中市碳达峰实施意见》。《意见》提出,到2030年,非化石能源消费比重达到18%,新能源和清洁能源装机占比达到63%以上,森林覆盖率和森林蓄积量稳步增长。单位地区生产总值能源消耗和二氧化碳排放持续下降,在保障能源安全的前提下二氧化碳排放量力争达到峰值。详情如下:晋
供给、消费、技术、制度、国际合作全方位支持民营企业参与新能源建设水电水利规划设计总院新能源院院长辛颂旭今年年初,习近平总书记在民营企业座谈会上发表重要讲话,明确提出“促进民营经济健康发展、高质量发展”。随后,各相关部委和地方政府积极行动,加快完善鼓励、支持、引导民营经济健康、高质
支持能源领域民营经济高质量发展促进经济社会全面绿色低碳转型北京大学能源研究院高级分析师吴迪副院长杨雷4月28日,《国家能源局关于促进能源领域民营经济发展若干举措的通知》(下称《通知》)公开发布,旨在深入贯彻落实习近平总书记在民营企业座谈会上的重要讲话精神,支持能源领域民营企业加快高
北极星氢能网获悉:4月29日,温州市发展和改革委员会下发关于《温州市支持新能源汽车产业发展十条政策意见》的通知。意见指出,支持企业开展新车型开发,对企业新开发的新能源汽车产品,进入工业和信息化部《新能源汽车推广应用推荐车型目录》的新发布车型,且在进入目录后一年时间内,乘用车销量达到1
能源领域民营经济发展支撑有力空间广阔华北电力大学教授、国家能源发展战略研究院执行院长王鹏促进民营经济健康发展、高质量发展,是习近平总书记在民营企业座谈会上的明确要求。国家能源局深入贯彻习近平总书记重要讲话精神,就促进能源领域民营经济发展进行专题研究部署,印发《国家能源局关于促进能
交通运输和能源行业都是国家战略性和基础性产业,也是降碳减污、扩绿增长的重点领域。推动交通运输与能源深度融合发展,对于保障国家能源安全、加快发展新质生产力、积极稳妥推进碳达峰碳中和、在中国式现代化进程中率先实现交通运输现代化,在全面建成社会主义现代化强国中率先建成交通强国具有十分重
日前,广西壮族自治区人民政府办公厅印发《美丽广西建设三年行动计划(2025—2027年)》。详情如下:广西壮族自治区人民政府办公厅关于印发《美丽广西建设三年行动计划(2025—2027年)》的通知各市、县人民政府,自治区人民政府各组成部门、各直属机构:《美丽广西建设三年行动计划(2025—2027年)》
4月28日,国家能源局发布关于促进能源领域民营经济发展若干举措的通知,通知指出,鼓励民营经济创新发展。支持民营企业参股投资核电项目,建立健全长效工作机制。支持民营企业投资建设水电、油气储备设施、液化天然气接收站等基础设施项目,支持民营企业参与油气管网主干线或支线项目。支持民营企业参
北极星售电网获悉,4月28日,国家能源局发布关于促进能源领域民营经济发展若干举措的通知。文件明确,支持发展能源新业态新模式。加快发展虚拟电厂,有序推动发展绿电直连模式,研究出台支持智能微电网健康发展的意见,制定推动大功率充电、提升充电基础设施运营服务质量等政策,支持民营企业积极投资
2025年4月,交通运输部联合国家发展改革委等十部门发布的《关于推动交通运输与能源融合发展的指导意见》(以下简称《指导意见》),不仅是一份政策文件,更是中国在“双碳”目标下的一场系统性变革的宣言。这份文件以交通与能源的深度融合为核心,试图打破行业壁垒,重塑产业链条,为中国乃至全球的绿
4月28日,国家能源局举行新闻发布会,国家能源局法制和体制改革司副司长徐欣解读《国家能源局关于促进能源领域民营经济发展若干举措的通知》。徐欣表示:今年2月,习近平总书记召开民营企业座谈会,强调要统一思想、坚定信心,促进民营经济健康发展、高质量发展。国家能源局结合能源发展新形势、新变化
北极星氢能网获悉,4月25日,交通运输部等十部门发布了《关于推动交通运输与能源融合发展的指导意见》(以下简称《意见》)。《意见》在氢能方面提出了建设氢能基础设施、发展柔性制氢提升能源利用效率、发展氢能轨道交通及航运、建设绿色燃料及储运加注等内容。在推动交通与能源基础设施一体化建设中
近日,北京明阳氢能科技有限公司宣布与巴西H2B可再生燃料公司达成重要合作。根据合作协议,巴西H2B可再生燃料公司计划从明阳氢能采购40台1000Nm/h制氢电解槽并配套相应设备。巴西H2B可再生燃料公司正全力推进位于巴西帕拉州巴卡雷纳市的年产90,000吨可持续航空燃料(SAF)生产项目,该项目旨在通过绿色
北极星氢能网获悉,近日,考克利尔集团签下印度最大规模的电解槽订单,助力AMGreen公司首个百万吨级绿氨项目。该项目位于印度安得拉邦卡基纳达,计划使用1.3GW电解槽(分两期供应)制取绿氢,考克利尔集团将在项目一期供应640MW碱性电解槽。卡基纳达工厂目前已获得CertifHy绿氨认证,符合包括额外性和
由于氢能发展低于预期、监管不确定性增加、投资者对增长持怀疑态度等原因,美国和欧洲清洁氢公司的股价暴跌,而项目也被推迟。氢能公司PlugPower、BallardPowerSystems和GreenHydrogenSystems,由于连续几个季度的亏损,导致股价今年已下跌超过一半,跌至历史低点。Nel、BloomEnergy和ITMPower的股价今
7月19日,欧盟委员会发布对华生物柴油反倾销调查初裁披露,拟对自中国进口的生物柴油征收12.8%至36.4%的临时反倾销税。8月16日,欧盟委员会正式宣布针对中国进口的生物柴油征收临时反倾销税,终裁将于明年初裁定。消息发布以来,国内多家生物柴油企业宣布停产或转产。商务部新闻发言人警告,征税措施只
北极星氢能网获悉,意大利、德国和奥地利的能源部近日表示,三国已签署一项协议,将合作建设从地中海南部向北欧输送氢气的管道。这标志着欧盟2030年确保可再生氢能供应战略迈出了具体的一步。德国能源部在声明中表示,“该输氢管道将通过意大利南部从北非进口可再生氢气,并进一步连接意大利、奥地利和
北极星氢能网获悉,沃尔沃卡车正在开发氢内燃机重卡,其道路测试将于2026年开始进行,并计划在2030年末实现商业化。目前,相关测试在实验室和车辆上进行。氢内燃机重卡将作为沃尔沃卡车的产品线增添新的选择,与现有的纯电动卡车、燃料电池卡车,以及使用可再生燃料如生物气和HVO(氢化植物油)的卡车形
对许多人来说,2023年本应是把绿氢从想法变为现实的一年,因为全球各国政府的系列补贴计划即将生效,几乎可以保证可再生氢项目的盈利能力。但世界上最重要的补贴计划—美国的清洁氢生产税收抵免、欧盟的绿氢项目竞标、德国主导的H2Global计划、英国的差价合同招标、印度的国家绿氢使命和澳大利亚的氢He
油气行业CCUS应用现状和发展建议(来源:微信公众号“中能传媒研究院”作者:杨永明)(中能传媒能源安全新战略研究院)随着《联合国气候变化框架公约》和碳中和目标的提出,CCUS作为减碳固碳技术,已成为多个国家碳中和行动计划的重要组成部分。近年来,油气行业积极推进CCUS业务,将之作为抵消碳排放
由上海希为(ECVInternational)主办的“2023中国可持续生物燃料国际峰会”即将于2023年12月7日-8日在上海拉开帷幕,峰会采用“线下+线上”的方式同步进行,中英双语同声传译,线上、线下并行进行和实时互动。欢迎咨询、运输行业、氢化植物油/低碳燃料、可持续航空燃料/生物航煤、可再生原料、生物燃料
“我国88%的二氧化碳排放来自化石能源利用过程。面向碳中和目标,我们正面临一场史无前例的由化石能源走向新能源的能源绿色转型。”11月8日,中国碳市场大会在上海召开。在上午主会场主旨发言环节,上海市政协副主席、中国工程院院士、上海交通大学碳中和发展研究院院长黄震教授分享了他对碳中和目标下
随着国际海事组织减排目标的正式启动,排放大户航运业正面临巨大的碳减排挑战。自去年以来,以甲醇为燃料的船舶订单量激增,成为集运公司订船时的优先选择。那么,甲醇燃料能否堪担大任,为航运业的长期转型提供有力支撑?订单数量显著增加在日前召开的绿色甲醇关键技术及市场需要研讨会上,马士基集团
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!