二氧化碳回收及应用.doc

二氧化碳回收及利用 目录 一、概述 二、二氧化碳分离技术 1物理吸附 1.1加压水洗法 1.2低温甲醇法 1.3Selexol法 1.4碳酸丙烯醋法 1.5N一甲基吡咯烷酮法 2化学吸附 2.1MEA溶液 2.2其他有机胺溶液 2.3混合有机胺溶液 3吸附分离 3.1常温固体吸附剂 3.2高温吸附剂 3.3MOF分离二氧化碳 4膜分离 4.1高分子膜 4.2无机膜 5、离子液体 6、低温蒸馏 7、变压吸附分离 三、二氧化碳用途综述 四、中国二氧化碳回收企业概况 一、概述 能源与环境已成为全球普遍关注的焦点问题。无论是发达国家还是发展中国家，都把可持续发展战略作为国家宏观经济发展战略的一种必然选择。 目前，温室气体大量排放所产生的温室效应，已经对自然条件和人类生存条件带来了诸多负面影响。例如，气温升高，海平面上升，频繁恶劣天气等。因而， “温室效应”引起的气候变化已成为一个全球性热点环境问题，愈来愈引起世界各国的关注。 大气中主要的温室气体是水汽（H2O），水汽所产生的温室效应大约占整体温室效应的60%～70％，其次是二氧化碳（CO2）大约占了26％，其他的还有臭氧（O3），甲烷（CH4），氧化亚氮（N2O）全氟碳化物（PFCs）、氢氟碳化物（HFCs）、含氯氟烃（HCFCs）及六氟化硫（SF6）等。 CO2 以其较长的寿命年限(50～200年)及超高的排放量，而且二氧化碳是化学惰性的，不能通过光化学或化学作用去除。人类燃烧煤、油、天然气和树木，产生大量二氧化碳和甲烷进入大气层后使地球升温，使碳循环失衡，改变了地球生物圈的能量转换形式。自工业革命以来，大气中二氧化碳含量增加了 25%，远远超过科学家可能勘测出来的过去 16 万年的全部历史纪录，而且目前尚无减缓的迹象。CO2减排是可持续发展的必然要求。 绝大多数排放的二氧化碳是由化石燃料所引起的。据欧盟有关部门测算，至2010年－2015年化石燃料的份额占居能源总量的80%，化石燃料仍是任何一个工业化国家所依赖的重要的能源，不可能短时间被其它能源所取而代之。所以，从烟道气中捕集二氧化碳是二氧化碳减排的重要课题。另外，有些天然气中含有较多的二氧化碳，如果利用这些天然气就必须分离出二氧化碳提高甲烷的含量。这一方面提高了天然气的热值，另一方面减少了二氧化碳向大气中排放。 2002年9月3日，中国国务院前总理朱镕基在约翰内斯堡可持续发展世界首脑会议上讲话时宣布，中国已核准《联合国气候变化框架公约》京都议定书。我国作为一个发展中国家将在2012年后承担起温室气体减排的义务。并且我国CO2的排放量早己位居世界第二。我国的CO2 排放总量很可能在2020 年左右超过美国而成为CO2头号排放大国，这样势必会给我国乃至全球带来更加严重的气候和生态上的负面效应，因此必须采取有效措施控制CO2 的排放，减缓“温室效应”的加剧。 2009年9月22日，胡锦涛在联合国气候变化峰会开幕式上的讲话中国高度重视和积极推动以人为本、全面协调可持续的科学发展，明确提出了建设生态文明的重大战略任务，强调要坚持节约资源和保护环境的基本国策，坚持走可持续发展道路，在加快建设资源节约型、环境友好型社会和建设创新型国家的进程中不断为应对气候变化作出贡献。中国已经制定和实施了《应对气候变化国家方案》，明确提出2005年到2010年降低单位国内生产总值能耗和主要污染物排放、提高森林覆盖率和可再生能源比重等有约束力的国家指标。仅通过降低能耗一项，中国5年内可以节省能源6. 2亿吨标准煤，相当于少排放15亿吨二氧化碳。今后，中国将进一步把应对气候变化纳入经济社会发展规划，并继续采取强有力的措施。一加强节能、提高能效工作，争取到2020年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年有显著下降。二大力发展可再生能源和核能，争取到2020年非化石能源占一次能源消费比重达到15%左右。三大力增加森林碳汇，争取到2020年森林面积比2005年增加4000万公顷，森林蓄积量比2005年增加13亿立方米。四大力发展绿色经济，积极发展低碳经济和循环经济，研发和推广气候友好技术。(CO2)在吸收剂中的溶解度较大而其他气体溶解度较小从而除去二氧化碳的方法。根据亨利定律在加压下溶解度高，低压下实现解析。因而，通常应用于溶质气体分压较高的场合。一般，吸收是采用高压及低温，解吸是采用减压或加温，减压解吸可较大幅度降低能耗。一般物理吸收法工艺流程见图1-1。 因而，物理吸收法的关键是选用吸收剂必须对CO2的溶解度大、选择性好、无腐蚀、性能稳定。物理吸收法主要有以下几种：环丁砜法，聚乙二醇二甲醚法，碳酸丙烯酯法，N甲基吡咯烷酮法，磷酸三丁酯法。工业上采用物理吸收法如表l-所示。物理吸收法全部采用有机化