CO2捕获发展现状与障碍分析.pdf.pdf

相震c0 2捕获发展现状与障碍分析
C02捕获发展现状与障碍分析
相震
( 杭州市环境保护科学研究院,浙江杭州310014)
摘要 C02捕获后进行封存是目前被认为减少对大气碳排放和减缓气候变化的一项重要手段,而捕获技术是碳减排的关键技
术之一。COz的捕获主要通过燃烧后、燃烧前、富氧燃烧和工业分离技术来实现。虽然捕获COz在技术上相对比较成熟,但投资,能
耗、。降低捕获成本和开发新技术是COz捕获技术大规模应用和商业运作的基础。
关键词C( ) 2捕获技术现状障碍
全球变暖所带来的环境冲击,使人类必须面对而且烟气中还有N。、0:和其他污染物,需处理大量
温室气体的排放管理问题。愈来愈多的国际组织、的气体,杂质的存在会增加捕获与分离的成本。因
国家、企业认识到温室气体的排放将直接影响人类此,烟气进入吸收塔之前,需要进行预处理,包括水
的生存和社会的持续发展,已成为人类面临的刻不洗、冷却、除水、静电除尘、脱硫与脱硝等。燃烧后的
容缓的命题。虽然各国仍未就应对气候变化达成长 CO。捕获技术相对简单,但烟气中COz 浓度低,所用
期的量化协议,但协商和实践中所形成的应对策略吸收剂价格目前较高。在进一步降低捕获成本、减
和方法,正在不断获得公认和推广。减缓气候变化, 少工艺中能源消耗、大规模示范等方面有待突破。
需要减少排放到大气中的CO。等温室气体,控制大 燃烧前的C0:捕获技术
气中的CO:含量。从空气中消除CO。需要耗费大量在燃烧化石燃料( 石油、天然气或煤)的设施将
的能源和资金。碳捕获和储存( CCS) 战略将对应对 CO:排放之前,或者在天然气生产过程中,就将CO。
气候变化产生重要的作用,被许多国家列入高技术从天然气中分离出来,并对C0。进行捕获。与燃烧
战略中,并广泛开展深入的研究[ 1。3] 。根据联合国政后相比,尽管烟气中CO。浓度高,分离容易,但过程
府间气候变化委员会( I PCC) 的调查,该项技术的应复杂、成本较高。化石燃料燃烧前,在有蒸汽和空气
用,能够将全球CO。的排放量减少20%~40%,这或o。的反应器中处理燃料,产生主要成分为Co和
将对减缓气候变化产生积极的影响。CO。捕获后进 H:的混合气体,再通过CO与蒸汽的反应生成H。和
行封存是目前被认为减少对大气碳排放和减缓气候 CO。。从最后产生的由H。和C0:组成的混合气体
变化的一项重要手段,而捕获技术是碳减排的关键中分离出1个H:气流和1个C0。气流。目前,通常
技术之一。目前,已在电厂中进行COz捕获技术应通过变压吸附、化学吸收、物理吸收、膜分离等分离
用,燃烧后和燃烧前使用CO。捕获技术,可以捕获电 CO:,C02从混合气体中分离并捕获后被封存,H。则被
厂C02产生量的85%~95%[ 4] 。用作燃气联合循环的燃料送入燃气轮机,用于燃气轮
机与蒸汽轮机联合循环发电。燃烧前的CQ捕获技
1 C0:捕获的主要技术方案
术在肥料制造业和氢生产业中已得到较广泛应用。
燃烧后的C0:捕获技术 富氧燃烧的C02捕获技术
从工业设施产生的烟气中分离Coz,进而捕获用充足的纯氧或富氧( 以保证燃烧完全)代替空
CO:。化学溶剂