usine de production de co2 liquide technologie de récupération, de liquéfaction et de purification

usine de production de co2 liquide technologie de récupération, de liquéfaction et de purification

Usine de production de CO2 liquide La technologie de liquéfaction et de purification de la récupération s’est développée rapidement au cours de la dernière décennie. Bien que les matières premières proviennent de sources différentes, les procédés utilisés sont similaires, à savoir la compression du gaz, la purification, la liquéfaction par refroidissement et la distillation. C’est simplement que le processus de purification est différent, et que la qualité et la consommation d’énergie des produits de dioxyde de carbone liquide obtenus sont très différentes. Indépendamment de la qualité du produit de dioxyde de carbone liquide, la plupart d’entre eux utilisent le processus de liquéfaction à basse température dans leur processus de production, c’est-à-dire que le gaz CO2 à pression normale est pressurisé à 2,0 ~ 3,0 MPa, et à la température de saturation correspondante, l’unité de réfrigération est utilisée pour absorber la chaleur latente afin de le liquéfier. La chaleur libérée pendant le processus de condensation est absorbée par l’unité de réfrigération, de sorte que le gaz CO2 est liquéfié.

Liquéfaction à basse température Il existe de nombreuses technologies matures dans l’industrie de la récupération des usines de production de CO2 liquide, mais les problèmes de consommation d’énergie et de coût élevés de la récupération et de la liquéfaction du CO2 sont toujours d’actualité. Bien que de nombreuses entreprises de liquéfaction du CO2 aient effectué de nombreuses recherches et explorations sur l’optimisation des processus et la transformation des économies d’énergie, et qu’elles aient obtenu de bons résultats, la consommation d’énergie par unité de produit (tonne de produit) reste élevée. À l’heure actuelle, la consommation d’énergie par tonne de produit de gaz CO2 brut d’une pureté supérieure à 95 % est de 190 à 230 kW-h, et la consommation d’énergie par tonne de produit de gaz CO2 brut d’une pureté de 80 à 90 % dépasse 250 kW-h, et certaines entreprises consomment même environ 270 kW-h. La consommation énergétique globale est élevée, ce qui est trop différent de la valeur de consommation théorique et a un impact important sur le coût de la récupération et de la liquéfaction du CO2 des entreprises, en particulier dans le contexte de la morosité du marché du CO2 liquide au cours des dernières années, ce qui a eu un impact sérieux sur les avantages économiques des entreprises de récupération et de liquéfaction du CO2.

analyse l’ensemble du processus de liquéfaction et de purification du CO2. Chaque processus a un impact sur la consommation d’énergie et le coût de ses produits, mais la consommation d’énergie du processus est principalement concentrée dans les deux processus clés de compression et de liquéfaction du gaz brut.

Brève analyse de la distribution de la consommation d’énergie dans le processus de liquéfaction et de purification du CO2

En prenant un certain gaz brut CO2 comme exemple, nous simulons le processus selon le processus général à l’aide du logiciel Aspen Plus et analysons la consommation d’énergie dans le processus.

Dans le processus de liquéfaction et de purification du CO2, la consommation d’énergie de la compression et de la réfrigération correspond essentiellement à la consommation d’énergie de l’ensemble du processus. La réduction de la consommation d’énergie de la compression et de la réfrigération est la clé de la liquéfaction du CO2.

La réduction des émissions de CO2 dans la production industrielle est un défi de taille et une voie technique importante pour lutter contre le réchauffement climatique. La technologie de capture du CO2 liquide en usine a été développée dans une certaine mesure, parmi laquelle la méthode de liquéfaction cryogénique est faisable et économique. Le logiciel de simulation de processus Aspen Plus a été utilisé pour simuler l’ensemble du processus de liquéfaction cryogénique et de séparation du CO2. Trois méthodes de propriétés physiques ont été sélectionnées pour simuler et analyser la ligne de point de rosée de la bulle du gaz mélangé, et l’équation d’état PR (Peng Robinson) a été sélectionnée comme méthode de propriétés physiques de ce processus. Les effets de la pression et de la température de liquéfaction sur la vitesse de liquéfaction du gaz mixte et la pureté du CO2 ont été analysés. Les conditions optimales de liquéfaction ont été déterminées dans le but d’obtenir un taux de liquéfaction du CO2 d’au moins 90 % et une pureté d’au moins 99,5 %. Afin de minimiser la consommation d’énergie, les paramètres du procédé, tels que le débit du fluide de refroidissement, la différence de température de condensation et la température d’évaporation, ont été optimisés. Dans les conditions optimales, le taux de liquéfaction du CO2 a atteint 91,80 %, la pureté a atteint 99,50 % et la consommation totale d’énergie la plus faible par unité de liquéfaction était de 12,22 kW-h/kmol.

Le réchauffement climatique a eu des répercussions considérables sur le monde, y compris de fréquentes catastrophes naturelles, des problèmes écologiques, et même des dommages à la santé humaine. Les émissions excessives de CO2 sont considérées comme une cause importante du réchauffement climatique. Selon les rapports, le total des émissions mondiales de CO2 en 2022 était d’environ 368lcpe 108t, soit une augmentation de 0,9% par rapport à 2021, un record. Parmi eux, le processus de production industriel est l’une des principales sources d’émissions de CO2, avec un total de 106,4emon 108t de CO2 produites. Par conséquent, la réduction des émissions de CO2 dans la production industrielle est un défi de taille et une voie technique importante pour faire face au réchauffement climatique.

Co2 liquide l’usine de piégeage, d’utilisation et de stockage du carbone (CCUS) est une méthode techniquement réalisable qui peut réduire considérablement les émissions de co2 dans la production industrielle et a été largement utilisée dans la production industrielle. Actuellement, la technologie de piégeage du CO2 a été développée dans une certaine mesure. Selon différents mécanismes de capture, il peut être divisé en absorption (méthodes physiques et chimiques), adsorption, séparation de membrane, séparation de liquéfaction cryogénique, circulation chimique et d’autres méthodes. Chaque méthode a ses propres avantages et inconvénients. La méthode de captage du carbone appropriée peut être choisie en fonction des différentes sources de carbone et des exigences du processus. On pense généralement que la méthode de liquéfaction à basse température est appropriée pour la séparation des gaz mixtes de CO2 à forte concentration, et présente une faisabilité pratique et une supériorité économique.

Des chercheurs nationaux et étrangers ont mené de nombreuses recherches sur le processus de capture des gaz mixtes à haute concentration de CO2 par liquéfaction à basse température. Ces études ont montré les avantages uniques de la liquéfaction à basse température pour la séparation du CO2 à haute concentration.

Elle évite le réapprovisionnement en solvants et l’émission de produits chimiques potentiellement nocifs, peut séparer le CO2 à des pressions plus basses, est insensible aux impuretés et est mature au niveau de l’industrialisation. Toutefois, la méthode de liquéfaction à basse température présente également des inconvénients, tels qu’une consommation d’énergie élevée et un effet de séparation médiocre pour les gaz mixtes à faible concentration de CO2.

Par conséquent, l’étude et la sélection des conditions de traitement adaptées à la séparation du CO2 à haute concentration revêtent une grande importance théorique et pratique pour les économies d’énergie et la réduction des émissions dans le processus de séparation du CO2 à haute concentration par liquéfaction à basse température.