Islak CO2 yakalama yöntemi: ürünler? 

İnsanlar ıslak yöntemden bahsettiğinde, birçok kişinin aklına hemen amin yıkayıcılar gelir ve hepsi bu. Ancak bu buzdağının sadece görünen kısmıdır ve çoğu zaman bir kafa karışıklığı kaynağıdır. Sadece emme sürecinin kendisinden değil, aynı zamanda tüm zincirden bahsediyoruz: girişteki gazın bileşiminden satılabilen veya imha edilebilen nihai ürüne kadar. Eğlencenin başladığı yer burasıdır ve çoğu zaman en sorunlu olanıdır.

Ürünün arkasında ne var? Sadece CO2 değil

İlk ve bariz ürün elbette konsantre karbondioksittir. Ancak saflığı farklı bir hikaye. Termik santrallerden çıkan baca gazlarından bahsediyorsak, tipik birıslak yakalama yöntemiMEA (monoetanolamin) ile, eğer ön saflaştırma kusurluysa, eser miktarda amin, kükürt ve nitrojen oksit içeren, su buharıyla doyurulmuş bir akış elde ederiz. Bu CO2, kabartma tozu veya kuru buz yapmak için uygun değildir. Ek olarak, genellikle çok enerji yoğun temizleme ve kurutma işlemleri gerekir. Dolayısıyla bu aşamadaki ürün daha ziyade yarı mamul bir üründür.

Peki ya emicinin kendisi? Atık çözümü sadece kirli su değildir. Emilim-desorpsiyon döngüsünden sonra, amin, karbamik asit tuzları ve katı parçacıkların termal ve oksidatif ayrışma ürünleri içinde birikir. Onun yenilenmesi, bozulmaya karşı sürekli bir mücadeledir. Bir zamanlar filtreleme ve çözelti arıtma sisteminden tasarruf etmeye çalıştık - sonuç olarak altı ay içinde geri dönüşü olmayan reaksiyonlar nedeniyle aktif MEA'nın yaklaşık% 15'ini kaybettik ve ayrıca ısı eşanjöründeki korozyon önemli ölçüde arttı. Acilen ek bir düzeltme aşaması kurmak zorunda kaldık. Dolayısıyla bu rejenerasyon atığı, sürecin bir şekilde bertaraf edilmesi gereken yan ürünlerinden biri olarak düşünülebilir.

Üçüncü yön ise sıcaklıktır. CO2'nin zengin bir çözeltiden desorpsiyonu işlemi, önemli miktarda ısı, genellikle de buhar gerektirir. Buradaki ürün, genellikle basitçe dağıtılan düşük dereceli ısı olarak kabul edilebilir. Çin'deki kurulumlardan birinde, onu yakındaki atölyelerin ısıtma sistemine entegre etmeye çalıştılar, ancak boru hatlarının uzunluğundan dolayı bunun pahalı olduğu ortaya çıktı. Bu ısıyı kullanma konusu, prosesin genel ekonomisini iyileştirme açısından sürekli bir baş ağrısıdır.

Karbonatlar, bikarbonatlar ve diğer mineralizasyon

Bu yön birçok kişinin ilgisini çekiyor çünkü kulağa sağlam geliyor: CO2'yi katı bir ürüne bağlamak. Pratikte her şey hammadde ve enerjiye bağlıdır. Klasik, Solvay yöntemi kullanılarak soda külü (Na2CO3) üretimidir. CO2 kullanıyorlar ama süreç ucuz değil. Daha modern varyasyonlar, sodyum bikarbonat üretimi veya kalsiyum karbonatın çökeltilmesidir.

birleştirmeye çalıştığımız bir pilot projeye katıldık.ıslak yakalamaçökelmiş kalsiyum karbonat (PCC) üretimi ile. Buradaki fikir, saflaştırılmış CO2'yi kalsiyum hidroksit bulamacı içeren bir reaktöre beslemekti. Teknik olarak işe yaradı ama ekonomi beni öldürüyordu. Kağıt veya plastik endüstrisi için gerekli saflık ve incelikte PCC elde etmek için kirecin (CaO) kalitesinin çok yüksek olması gerekir. Kireç sütünü hazırlamanın ve ardından ürünü filtrelemenin maliyeti, PCC satışından elde edilecek potansiyel faydayı tüketti. Yakınlarda ucuz ve kaliteli kalsiyum kaynağı bulma sorunu nedeniyle proje durdu.

Magnezyum çimentoları üretme veya alkali atıklarını nötralize etme seçenekleri de vardır. Ancak bunlar, kural olarak, belirli bir üretime bağlı niş çözümlerdir. Burada evrensel bir ürün yok. Her durum ayrı bir teknolojik denetim gerektirir: Ne tür bir gaz, hangi safsızlıklar, karbonatların nihai pazarı nedir?

Gerçek projelerden deneyim: pilottan donanıma

Uygulama her zaman bir uzlaşmadır. Bir kimya tesisindeki sistem modernizasyon projesini hatırlıyorum. Üre yapmak için dönüşüm gazlarından CO2'yi yakalayan eski bir temizleyici vardı. Amaç verimliliği artırmaktı. Emici salmastranın değiştirilmesine ek olarak, önemli bir değişiklik, zayıf ve zengin çözüm arasındaki ısıyı geri kazanmak için çok kademeli bir ısı eşanjörünün kurulmasıydı. Bu, yenileme için enerji maliyetlerini neredeyse %20 oranında azalttı. Ancak bu hikayenin ürünü sadece sentez için daha ucuz CO2 değil, aynı zamanda yeni ısı eşanjörünün ayrı bir sahaya taşınması gerektiğinden boruların değiştirilmesi için kilometrelerce lojistik harcanmasıydı.

Bir diğer dava ise şirketle ilgiliChengdu Yizhi Teknoloji A.Ş.. Metalurji tesislerinden birinde gaz arıtma ekipmanı sağlamak üzere işbirliği içinde bir tasarım enstitüsü olarak hareket ettiler. Belgelere ve müzakerelerimize bakılırsa yaklaşımları her zaman oldukça gerçekçi olmuştur: süper yeni teknolojilerin peşinde koşmak değil, kanıtlanmış planları uyarlamakıslak yakalamamüşterinin özel koşullarına göre - basınç, gaz bileşimi, gerekli saflık. Web sitelerindeyzkjhx.rutasarımdan kuruluma kadar tam döngü mühendisliğine vurgu yapıldığını görebilirsiniz. Bu değerlidir, çünkü bizim bölgemizde güzel bir laboratuvar kurulumu ve atölyede çalışan bir kurulum iki büyük farktır. Huaxi Technology'nin sağlam bir kayıtlı sermayeye sahip bir yan kuruluşu olarak deneyimleri, gaz ayırma ve arıtma sektöründeki niyetlerinin ciddiyetini göstermektedir.

Başarısızlıklar arasında: Emici olarak MEA'yı değil, bir Alman tedarikçiden aminlerin korozyon önleyici katkı maddeleri ile karışımını kullanma girişimi vardı. Teorik olarak rejenerasyon için daha az enerji tüketimi, daha az ayrışma. Uygulamada, desorberdeki sıcaklık dalgalandığında, çöktüğünde ve nozülleri tıkadığında katkı maddeleri kötü davrandı. Parametrelerin daha dikkatli kontrolüyle klasik şemaya dönmek zorunda kaldım. Sonuç: Herhangi bir yeni reaktifin bir ay boyunca değil, en azından olası stresli durumlarla birlikte tam bir üretim döngüsü boyunca pilot olarak test edilmesi gerekir.

Ekonomi ve gelecek: Pazar nereye gidiyor?

Artık trend sadece yakalamak değil, uygulama bulmak. CCS (yakalama ve depolama) lojistik ve jeolojiyle ilgilidir. CCU (yakala ve kullan) - kârlılığa. Bana göre en umut verici ürün metanol veya sentetik yakıttır. Ama buradaıslak yöntem- sadece ilk adım. Ayrıca hidrojene (tercihen yeşil) ve katalitik senteze de ihtiyacımız var. Teknoloji zinciri uzuyor, sermaye maliyetleri artıyor.

Bu nedenle, yakın gelecekte ana ürünler kalacak: 1) gıda endüstrisi ve kaynak için ticari CO2 (fiyatın yüksek olduğu yerlerde), 2) şimdiye kadar belirli bölgelerde en azından bir miktar ekonomi sağlayan petrol rezervuarlarına enjeksiyon için CO2 (EOR) ve 3) hazır bir altyapının bulunduğu kimyasal sentezde kullanım (aynı üre üretiminde olduğu gibi).

Atık bazlı deniz suyu veya alkali çözeltileri kullanan teknolojilerin gelişimini görmek ilginçtir. Ancak bu yine de ya çok pahalıdır ya da konuma bağlıdır (örneğin bir çimento fabrikasının ve okyanusun yakını). Evrensel bir çözüm yok ve muhtemelen olmayacak.

Son Düşünceler: Ürün Olarak Süreç

Sonuç olarak “ürünler?” sorusunu yanıtlayarak modern çağın ana ürününün olduğu sonucuna varıyorsunuz.ıslak CO2 yakalama yöntemibir madde değil, belirli bir işletmenin ihtiyaçlarına göre uyarlanmış bir hizmet veya teknolojik süreçtir. Güvenilirlik, işletme maliyetlerinin öngörülebilirliği, israfın en aza indirilmesi - işte bunlar satıyor. Ve bu süreç çerçevesinde aynı emtia akışları doğar: arıtılmış gaz, ısı ve bazen karbonatlar.

Teknoloji seçimi her zaman CAPEX ile OPEX arasında, ürün saflığı ile enerji tüketimi arasında bir denge arayışıdır. Ve burada, adı geçen Chengdu Yizhi Technology Co. gibi şirketlerin yaptığı gibi, derin mühendislik olmadan yapamazsınız. Görevleri teorik kavramları çalışan boru hatlarına, tanklara ve kontrol sistemlerine dönüştürmektir. Bu adım olmadan, ıslak yakalama ürünleri hakkındaki tüm konuşmalar akademik tartışmalar olarak kalacaktır.

Özetlemek gerekirse: evet, ürünler var ve bunların yelpazesi göründüğünden daha geniş. Ancak bunları elde etmek, bir yıkayıcı kurmanın otomatik bir sonucu değildir. Bu kimya, ısı mühendisliği ve ekonominin el ele gittiği karmaşık bir iştir. Ve başarı laboratuvarda değil, sanayi sitesinde, gerçeklikle günlük mücadelede belirlenir.