全球生态环境现状
自工业革命以来,大气中二氧化碳的含量显著提升,由于二氧化碳是温室气体的主要成分之一,这直接导致了全球地表温度持续升高,使得海洋酸化、极地冰融化、海平面上升、干旱和飓风等灾害现象发生,对生态环境和世界经济可持续发展造成了严重破坏。
CCUS的前景及具体含义
2014年,联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)在第五次评估报告中指出,CCUS对于全球温室气体减排具有非常重要的意义,并在为2100年实现“450情景”做出努力。“450情景”既实现2100年控制升温2℃(450ppmCO 当量浓度)的情景。
CCUS(碳捕集、利用、封存)是指将CO2 从排放源头分离捕集后,利用或封存,以实现CO 减排的过程。项目涵盖了电厂、天然气处理、合成天然气、化肥生产、制氢、煤制油、化学生产、钢铁生产、炼油等领域。(图1)
注释:全球已运行CCUS项目及2022年前预期投运CCUS项目
CCUS中的碳捕集
碳捕集是CCUS“碳捕集、利用、封存”三个步骤进行过程中,能够完整实施的第一步,当中又包括了烟气预处理、二氧化碳吸收与解吸、二氧化碳压缩、二氧化碳脱水、二氧化碳液化等工序步骤,二氧化碳脱水装置一般应用于压缩工序级间或末级之后的脱水工序。
二氧化碳不脱水的后果
■ 气动设备被腐蚀
■ 产品质量下降
■ 管道生锈腐蚀
■ 影响安全生产
面向未来的二氧化碳脱水装置
1.设计方面,装置需要利用螺栓等可拆卸连接整撬提供给用户,整撬不仅能够方便运输,也可以提高装置的紧凑性,提高经济效益。
2.在效率方面,要根据不同工况和工艺指标进行选型,不要小看脱水工艺的选择,在专员的指导下选择正确的工艺不仅能确保装置的安全, 还能够使得装置持续高效低耗的运转。
3.在节能方面,需采用变温等压的方式实行塔体吸附剂的自我再生,再生过程零气耗(二氧化碳混合气体排放接近0)
4.在售后方面,在如今工业正向服务转型的国际背景下,厂家需要提供DCS远传监控数据,方便客户使用,也能够节约能源以及人力资源。
另外,在二氧化碳出口处需要装配用以检测二氧化碳气体中水分含量的监测装置(露点仪),用户可以显而易见的监测到二氧化碳气体的干燥效果。为了方便后期维修等操作,在各个部件相连接的管路应设置控制阀,达到分段检修、方便处理事故的技术效果。在塔体外部要设置温度、压力检测装置,从而可实时监测两个塔体内部的运行状态,确保二氧化碳脱水装置的正常运行。(图2)