A nyomásingadozásos adszorpciós CO2 rögzítési technológiával kapcsolatos kutatási eredmények

A nyomásingadozásos adszorpciós CO2-leválasztási technológia kutatásának előrehaladása

Az elmúlt években a CO2-kibocsátás kérdése felkeltette az emberek figyelmét. A jelentős üvegházhatású gázként a szén-dioxid nagymértékű kibocsátása a globális hőmérséklet emelkedését okozta, és óriási hatással van a globális éghajlatra. Mivel a fosszilis energia továbbra is a fő energiaforrás világszerte, a szén-dioxid-kibocsátás óriási. Az éghajlatváltozásra való reagálás és a CO2-kibocsátás csökkentése érdekében az országok megfelelő politikákat vezettek be, például szén-dioxid-adókat és zöldenergia-támogatásokat a kibocsátás szabályozására. A szén-dioxid-leválasztás, -hasznosítás és -tárolás (CCUS) technológiát hatékony szén-dioxid-csökkentési technológiaként javasolták. A CCUS alapvetően három részre oszlik: rögzítés, szállítás, tárolás vagy hasznosítás. A CO2-t először alacsony koncentrációjú emissziós forrásokból dúsítják, majd a tárolóhelyre szállítják tárolásra, vagy csővezetékes szállítással továbbítják a hasznosító gyárba feldolgozás és felhasználás céljából. A rögzítési folyamat a CCUS technológia energiafogyasztásának fő forrása. A széntüzelésű energia, az acél, a cement, az olajfinomítás és a petrolkémiai termelés a fő helyhez kötött kibocsátási források. Ezek közül a petrolkémiai ipar által kibocsátott véggáz más iparágakhoz képest magas CO2-koncentrációval és koncentrált kibocsátással rendelkezik. Ezért a CO2-kibocsátás szén-dioxid-leválasztása az előnyben részesített választás.

Jelenleg a CO2-leválasztási technológia elsősorban abszorpciós módszert, adszorpciós módszert, membránelválasztási módszert és alacsony hőmérsékletű elválasztási módszert tartalmaz. Az abszorpciós módszer és az adszorpciós módszer gazdaságosabban kivitelezhető a füstgáz CO2 leválasztásában. Az oldószer-abszorpciós módszer a legszélesebb körben alkalmazott. Jelenleg az abszorpciós módszeren alapuló CO2-leválasztási technológia viszonylag kiforrott, és a kereskedelemben széles körben alkalmazzák. Erős szelektivitással, nagy tisztaságú termékgázzal, valamint alacsony technológiai és berendezés-befektetéssel rendelkezik. A kémiai abszorpciós technológiát széles körben alkalmazzák itthon és külföldön. Héj
A kanadai Cansolv elindított egy kereskedelmi CO2 égés utáni leválasztási projektet a 2013-Boundary Dam Projectben, amely egy speciális Cansolv DC-103 abszorbenst használ a széntüzelésű erőművek füstgáz-CO2-megkötésére.

A projekt tényleges működés közben napi 170 tonna CO2-t képes megkötni, a füstgáz átlagos CO2-koncentrációja 9,1 VOL%, a befogási arány körülbelül 91%, az átlagos leválasztási energiafogyasztás pedig 2,33 MJ/kg. A CO2 SEPPL kísérleti projekt Ausztriában megépítette a dürnrohri erőművet, amely abszorpciós módszerrel kötötte le a füstgázban lévő CO2-t, és gőzzel melegítette fel az újraforralót, hogy hőt biztosítson az abszorbens regenerálásához. Az átlagos CO2-leválasztási energiafogyasztás 3,1 MJ/kg volt. A Kanadai Nemzetközi Carbon Capture Kísérleti Központ vegyes MEA/MDEA megoldást alkalmazott az UR projekt fejlesztésére, jelentősen csökkentve ezzel az energiafogyasztást. A Tarong kísérleti projekt Queenslandben (Ausztrália) közbenső hűtést használt az abszorpciós torony belsejében. A tényleges tesztek azt mutatták, hogy a reboiler hőterhelése 10%-kal csökkent. Az UNO MK3 kísérleti projektje az ausztráliai Hazelwood Erőműben kálium-karbonátot használt abszorbensként. A diffúziós promotor használata után a regenerációs energiafogyasztása 2-3 MJ/kg CO2-ra csökkenthető.