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碳捕集与资源化利用技术交流

浏览次数: 日期:2024-09-24

2024年9月24日,国家电投集团远达环保股份有限公司(简称“远达环保”)应邀来我院进行技术交流,我院刘博院长、蒋桂强副院长、市场经营部、研发中心技术人员等参加交流。首先由远达环保专家讲解了围绕“碳捕集与资源化利用”方面该公司的六个核心技术等,随后与会人员就相关方面进行了技术交流。

 

 

核心技术1--化学吸收法碳捕集技术

化学吸收法脱除CO2是利用碱性吸收剂与烟气接触并与CO2发生化学反应,形成不稳定的盐类,而盐类在加热或减压的条件下会逆向分解释放CO2而再生吸收剂,从而将CO2从烟气中分离。

该技术2010年,在重庆合川双槐电厂建成了我国首个万吨级燃煤烟气C02捕集装置。

2022年,完成万吨级碳捕集试验验证,联合清华大学历时4年共同完成先进吸收剂开发和过程工艺优化。

2023年,上海长兴岛电厂10万吨级燃煤燃机CCUS创新示范项目投入商运。

 

核心技术2--深冷分离法碳捕集技术

该技术将混合气体低温冷凝液化,再根据不同气体的汽化温度依次蒸馏分离,适用于CO2含量60%以上的高浓度碳捕集。

该技术目前具备技术总成能力。

 

核心技术3--膜法碳捕集技术

利用膜材料对不同气体的渗透性差异实现气体的分离。该技术占地面积小、不使用蒸汽、模块化安装、无二次污染。

除燃煤烟气外,还可以应用于水泥、钢铁等各种工业窑炉烟气的碳捕集,应用场景广泛。

 

核心技术4--二氧化碳加氢制甲醇/航空煤油/合成气等技术

 

甲醇:二氧化碳加氢制甲醇工艺是一定比例的二氧化碳和氢气通过负载有催化剂的反应塔,在250-300°C,5-10MPa下反应生成甲醇和水的放热过程。目前二氧化碳加氢制甲醇工艺设计包已完成百吨级、干吨级,百吨级试验装置建设;正协同推进“海风驱动的CO2转化与绿色甲醇制备技术研究”等项目落地。

航煤:合成气一步法制C8~C12粗航煤,航煤产品收率达到90%。

合成气/SNG:可充分利用风光新能源、生产合成气(CO+H2)/SNG(甲烷)。

 

核心技术5--二氧化碳电解制碳纳米管/石墨/一氧化碳等技术

碳纳米管:产品应用广泛,可用于锂电池导电浆料、导电塑料、太阳能电池等领域。经济价值高,价格在4~30万元/吨。

石墨/一氧化碳:利用新能源产生的电力,将CO2电解生成高附加值产品,实现绿电消纳和碳的转化。

 

核心技术6--二氧化碳矿化/生物利用等技术

矿化:利用天然碱性岩石,或钢渣、粉煤灰、电石渣等工业废固,模拟自然界岩石的化学风化的过程,对CO2进行固定并生成低碳建材。

生物利用:微藻固碳--利用微生物将CO2转化为生物质,可生产微藻粉、微藻活性细胞液等多种产品,具备经济效益。

 

核心技术7--固态储氢技术

固态储氢技术主要是将氢气吸附在具有大表面积和高储氢量的材料中,从而储存气。这一方法具有储能密度高、安全稳定等优点。目前,常见的固态储材料主要有金属有机框架材料(MOFs)、碳材料、金属氢化物和硼氢化物等。

应用于工程机械、大型氢储能、备用电源等。

特点:储氢密度高、安全性好。

 

随着全球气候变暖问题日益严峻,中国积极履行大国担当,全面推进“双碳”战略。我国能源结构中煤炭占据重要地位,燃煤烟气是当前最大的二氧化碳(CO2)排放源。预计到2060年,煤炭仍将占我国能源消耗的约13%。因此,为了实现碳中和目标,对燃煤烟气中的CO2进行捕集和资源化利用,是一项积极主动的工作,通过此次技术交流,我院相关人员对碳捕集与资源化利用有了进一步的了解,同时对下一步开展碳捕集与资源化利用工作具有一定的指导作用。