下载文档原格式
二氧化碳的分离与回收综述XX级XX班 XXX 2014*********摘要:石油、煤、天然气等化石燃料的大量使用，排出大量的废物，使大气中CO2的含量逐年增加，造成严重的环境污染，引起全球的“温室效应”，带来一系列的负面影响。
如何降低CO2的排放量，变废为宝，实现其分离回收与综合利用，将成为21世纪最为重要的能源与环境问题之一。
着重介绍了低温蒸馏法、溶剂吸收法、吸附分离法、膜分离法等分离CO2 的方法以及其在碳酸化饮料（啤酒）、二氧化碳气体保护焊、香烟丝的膨化处理、化工利用、食品贮存、二氧化碳气体化肥、油气开采、医疗、实验室、地下开采等方面的用途。
关键词: 二氧化碳，分离，回收，利用一、前言[1] 随着人类社会大量使用以煤和石油为代表的化石燃料，造致全球变暖的温室气体--二氧化碳的排放量急剧攀升，严重影响着大气圈与生物圈原有的平衡，并因此导致了温室效应以及引发了一系列与人类生活环境紧密相关的问题，严重地威胁着人类的生存。
截至2006年，全世界二氧化碳排放量至少在270亿万吨以上，能源专家预测，到2030年排放量可能达到380亿吨以上。
据美国能情报署2006年初预测，2050年世界二氧化碳排放量将达到388亿吨。
[2]而同时二氧化碳又可作为潜在的碳资源加以开发利用。
为了解决这一对矛盾,相关部门投入了大量的人力物力去研究。
炼厂转化制氢装置所排放的尾气中大约含50%左右的二氧化碳,每年排放二氧化碳总量不容忽视,无论从环保角度还是从资源合理利用方面,都值得考虑将其回收和利用。
二氧化碳又一种用途广泛的资源,在工业和国民经济各部门具有广泛的应用价值。
近年来,世界各国竞相开发利用,二氧化碳市场不断扩大,国内外市场前景看好。
二、二氧化碳的分离回收方法2.1. [3]低温蒸馏法本法适合于气体中二氧化碳浓度较高的情况,由于设备庞大、能耗较高、分离效果较差因而成本较高,一般适合于油田开采现场。
2.2 溶剂吸收法溶剂吸收法是使用溶剂对二氧化碳进行吸收和解吸, 按照吸收分离原理的不同, 又可以分为化学溶剂吸收法以及物理溶剂吸收法。
将二氧化碳制成食品级的技术调研摘要：二氧化碳在食品方面的应用前景非常广阔。
文章介绍了食品级二氧化碳的三种典型生产工艺和国内外的产品质量标准，并对食品级二氧化碳的市场前景进行了分析和经济技术论证。
关键词：二氧化碳生产工艺市场1 引言二氧化碳在食品方面的主要应用为碳酸饮料、烟丝膨化、食品保鲜等领域。
二氧化碳在碳酸饮料中的作用是可以增加口感、解渴、促进消化和帮助解除疲劳的功效。
据统计每吨碳酸饮料对食品级二氧化碳的需求量约为0.015~0.02t。
二氧化碳用于烟丝膨化的处理则可使烟丝节省5%，并可提高烟丝质量。
据统计每l0万箱香烟，其烟丝膨化时，需3000 t左右二氧化碳。
在食品保鲜领域，近年来国际上广泛使用二氧化碳气调、干冰速冻、液体二氧化碳的保鲜。
该方法能控制好气体成分，保持适当低温，使水果、蔬菜获得良好的贮存效果。
食品二氧化碳还可作为贮存粮食的杀虫熏蒸剂。
食品级二氧化碳的市场应用前景非常广阔。
2 食品级二氧化碳的生产工艺[1~3]二氧化碳来源广泛，含量和杂质各不相同。
为保证产品质量和经济效益，形成了不同的工艺路线。
一般包括提浓、加压、净化、液化、提纯工艺。
2.1 二氧化碳的提浓二氧化碳浓度在10%-40%，压力为常压的气源，比如石灰窑气、烟道气、水泥窑气等，通常称为低分压二氧化碳，目前一般采用湿法回收工艺（如活化MEA、热钾碱等），首先将二氧化碳浓度提高到98%以上。
化肥厂PSA脱碳尾气、湿法脱碳（如PC脱碳、低温甲醇洗）闪蒸气中，二氧化碳含量只有70%-85%，这类气源作为原料生产液体二氧化碳，理论上讲可以采用直接加压液化工艺，也可以采用将二氧化碳提浓后再加压液化。
后者更为先进合理、更有经济效益。
以酒精发酵尾气、化工厂湿法脱碳解析气为原料生产液体二氧化碳，由于气源中二氧化碳含量高（一般高于97%），就无须提浓工艺。
2.2 二氧化碳的净化净化工艺主要脱除含硫杂质、烃类、水等。
采用氧化铁系常温脱硫剂、水解转化型脱硫、特种活性炭等常温使用型脱硫剂，脱除原料气中的硫，使原料气中的硫达到0.1×10-6以下。
5万吨/年食品级液体二氧化碳项目初步技术方案湘潭弘润气体有限公司2014年05月目录1.技术方案 (1)1.1气源条件 (1)1.2产品方案 (1)1.3生产规模 (2)1.4工艺技术方案选择 (2)1.5工艺流程与配套设施 (3)1.6公用工程 (6)2.技术经济分析 (7)2.1投资概算 (7)2.2成本估算 (7)3.建设周期 (8)4.设计单位和我公司二氧化碳项目业绩 (8)5.天柱宏泰钡业相关投资 (10)1.技术方案1.1气源条件本项目所用气源来自于煤制合成气干法脱碳尾气，原料气CO2纯度约98%，本方案按总硫（H2S和COS）含量100ppm考虑，后期正式设计时根据实际情况再做调整。
1.2产品方案本方案的目标产品定位为食品级液体二氧化碳，产品质量按国际饮料技术学会（ISBT）标准和中国新国家标准GB10621-2006《食品添加剂液体二氧化碳》执行，具体内容见下表。
（1）国家新标准GB10621-2006序号项目指标1 二氧化碳含量，10-2（V/V）≥99.92 水份，10-6（V/V）≤203 酸度按5.4检验合格4 一氧化氮，10-6（V/V）≤ 2.55 二氧化氮，10-6（V/V）≤ 2.56 二氧化硫，10-6（V/V）≤ 1.07 总硫（除二氧化硫外，以硫计）,10 -6（V/V）≤0.18 碳氢化合物总量(以甲烷计),10-6（V/V）≤50(其中非甲烷烃不超过20)9 苯, 10 -6（V/V）≤0.0210 甲醇，10-6（V/V）≤1011 乙醇，10-6（V/V）≤1012 乙醛, 10-6（V/V）≤0.213 其它含氧有机物，10-6（V/V）≤ 1.014 氯乙烯，10-6（V/V）≤0.315 油脂，10-6（m/m）≤ 516 水溶液气味、味道及外观按5.10检验合格17 蒸发残渣，10-6（m/m）≤1018 氧气, 10 -6（V/V）≤3019 一氧化碳, 10 -6（V/V）≤1020 氨, 10 -6（V/V）≤ 2.521 磷化氢, 10 -6（V/V）≤0.322 氰化氢, 10 -6（V/V）≤0.5注:其它含氧有机物包括二甲醚、环氧乙烷、丙酮、正、异丙醇、正、异丁醇、乙酸乙酯、乙酸异戊酯。
液体二氧化碳装置试生产操作规程一、前言这份操作规程是针对液体二氧化碳装置试生产流程而编制的，目的是减少操作失误，确保装置的安全与稳定性。
二、试生产前准备工作2.1 环境要求•地面应平整。
•出入口应宽敞，并有灭火器等安全装置。
•环境温度宜控制在10℃ ~ 40℃之间。
•在试生产过程中，禁止吸烟。
2.2 物料要求试生产时需要使用的物料符合以下标准：类别标准二氧化碳工业纯品水优质纯净水管道专用高压管道管道阀门阀门符合高压使用标准容器符合国家高压容器标准2.3 工具要求在试生产过程中需要使用的工具符合以下标准：工具名称标准扳手没有明显裂纹或其他破损电缆没有积尘等附着物液压泵工作正常，安装牢固螺丝刀刀口锐利，不锈蚀三、试生产流程3.1 装置准备1.确定合适的试生产容器，并确保容器安装正确、稳固。
2.检查容器密封性能，确认装置没有漏气现象。
3.确认气源接口符合标准，无其他异物附着。
3.2 系统检测1.开启气源，确认气体进入装置。
2.打开系统阀门，使气体从高压装置流出，直到气体从出口流出来。
3.3 水沉淀1.关闭系统阀门，将水注入容器，注入水量不应超过容器总体积的1/4。
2.启动液压泵，使容器内的水产生附着，沉淀。
3.关闭泵。
3.4 二氧化碳注入1.将二氧化碳注入容器中，注入量应占容器总体积的2/3。
2.启动液压泵，使二氧化碳在容器内产生打泡、过滤、安定等流程。
3.持续搅拌泵20~30分钟。
3.5 气体排放1.关闭液体泵。
2.打开系统排气阀门，将压力缓慢降至大气压。
四、液体二氧化碳装置试生产注意事项1.操作前应认真检查装置工作状态，确保操作的安全。
2.操作人员必须经过专业培训，严格遵守操作规程。
3.操作人员必须穿戴符合安全标准的劳动防护用品，包括护目镜、手套、防护服等。
4.操作时保持安静，避免造成干扰，同时禁止吸烟。
5.操作后应对装置进行清洁、锁定等处理，确保装置处于安全状态。
五、结语本操作规程仅供液体二氧化碳装置试生产操作参考，操作人员应遵循国家相关安全标准，确保试生产安全、顺利进行。
洛阳鑫冠化工有限公司40kt/a液体二氧化碳装置试生产操作规程目录目录 (2)1、二氧化碳的物理性质 (5)2、工业级液体二氧化碳产品规格 (8)3、原料气成分 (9)4、生产工序说明 (10)4.1原料气的脱硫脱醇 (10)4.2原料气的压缩 (11)4.3原料气的脱水 (11)5、工艺流程简述 (12)6、主要设备一览表 (14)7、主要工艺指标 (15)7.1 压力(MPa) (15)7.2 温度 (15)7.3 液位 (16)7.4 气体成分 (16)8、开车前准备 (16)8.1现场清理检查 (17)8.2系统吹扫 (17)8.3塔内净化材料的装填 (19)8.4试压 (19)8.5冰机系统抽真空 (20)8.6保温、刷漆 (20)8.7联动试车 (20)9、正常操作要点 (21)9.1预脱硫 (21)9.2水解精脱硫 (21)9.3吸附塔再生操作 (22)9.4分子筛再生操作 (22)9.5冷凝器 (23)9.6 提纯塔 (23)10、正常开停车 (24)10.1 开车前准备 (24)10.2 装置开车 (25)10.3正常停车 (26)10.4紧急停车 (27)10.5长期停车 (27)11、不正常情况原因及处理 (27)12、环保和安全要点 (29)13、附录................................................................. 错误！未定义书签。
说明本操作规程为试生产操作规程；试生产结束后，由业主生产部门根据试生产情况适当修改相关参数，并按业主相关管理规定编制正式的操作规程。
液体二氧化碳装置试生产操作规程1、二氧化碳的物理性质为了便于生产操作管理，本处列出与装置有关的二氧化碳物理性质数据，以便工作时参考。
表1 二氧化碳的相变参数性质数值性质数值三相点：升华状态：0.101MPa温度，℃-56.57 温度，℃-78.5压力，MPa 0.518 升华热，kJ/kg 573.6汽化热，kJ/kg 347 固态密度kg/m3 1562熔化热，kJ/kg 195.82 气态密度kg/m3 2.814（-78.5℃）表2 液体二氧化碳密度-温度对照表温度℃密度kg／m3 温度℃密度kg／m331 463.9 -12.5 993.830 596.4 -15 1008.127.5 661 -17.5 1018.525 705.8 -20 1029.922.5 741.2 -22.5 1041.720 770.7 -25 1052.617.5 795.5 -27.5 1063.615 817 -30 1074.212.5 838.5 -32.5 1084.510 858 -35 1094.97.5 876 -37.5 11055 893.1 -40 11152.5 910 -42.5 11250 924 -45 1134.5-2.5 940 -47.5 1144.4-5 953 -50 1153.5 -7.5 968 -55 1172.1-10 980.8表3 二氧化碳在不同温度下的汽化热温度℃汽化热kJ/kg温度℃汽化热 kJ/kg-56.57 347.77 -10 261.54 -55 345.18 -5 248.95 -50 337.06 0 234.85 -45 328.82 5 219.03 -40 320.41 10 201.21 -35 311.75 15 180.2 -30 302.8 20 155.23 -25 293.63 25 119.37 -20 283.63 30 62.97 -15 270.04 31 0表4 液体二氧化碳饱和蒸汽压温度℃饱和蒸汽压k Pa温度℃饱和蒸汽压k Pa温度℃饱和蒸汽压k Pa温度℃饱和蒸汽压k Pa-59 465.96 -36 1162 -13 2430.2 10 4501.4 -58 487.15 -35 1203.8 -12 2501.7 11 4613.9 -57 509.05 -34 1246.6 -11 2574.7 12 4728.5 -56 531.67 -33 1290.4 -10 2649.4 13 4845.3 -55 555.05 -32 1335.5 -9 2725.5 14 4964.4 -54 579.19 -31 1381.6 -8 2803.2 15 5085.7 -53 604.1 -30 1428.9 -7 2882.7 16 5209.3 -52 629.8 -29 1477.5 -6 2963.6 17 5335.1 -51 656.3 -28 1527.2 -5 3046.3 18 5463.5 -50 695.65 -27 1578.3 -4 3130.7 19 5549.2 -49 711.8 -26 1630.4 -3 3216.7 20 5727.4 -48 740.9 -25 1683.9 -2 3304.5 21 5863.1 -47 770.7 -24 1738.5 -1 3394 22 6001.4 -46 801.5 -23 1794.6 0 3485.3 23 6142.4 -45 833.3 -22 1852 1 3578.4 24 6286.1 -44 865.8 -21 1910.6 2 3673.3 25 6432.8 -43 899.4 -20 1970.6 3 3769.9 26 6582.1 -42 933.9 -19 2032 4 3868.6 27 6734.6 -41 969.4 -18 2094.8 5 3969.1 28 6890.1 -40 1005.9 -17 2159 6 4071.5 29 7048.9 -39 1043.4 -16 2224.6 7 4176 30 7210.9-38 1081.9 -15 2291.7 8 4282.4 31 7376.3 -37 1121.5 -14 2360.2 9 4390.8表5 二氧化碳的工程量值性质数值性质数值气体粘度，mPa·s 0.0138(0℃,0.101MPa)热导率52.75(0℃,0.101MPa)/[W/(m·K)]表面张力，mN/m 9.13(-25℃)折射率1.0004506(0℃,0.101MPa,λ=546.1)比热容，kJ/(kg·K)(0℃,0.101M Pa)Cp 0.845Cv 0.6512、工业级液体二氧化碳产品规格本装置生产的产品：质量符合GB10621-2006标准的食品级液体二氧化碳产品。
CO2处理工艺及设备技术管理部程惠亭目录排放面临的现状1.CO22.地球上的碳循环3.挑战和对策4.CO处理技术25.CO基本应用26.CO制造和加工2I.CO2排放面临的现状1. CO2对环境的污染–在过去的100年中，全球气温升高了0.3～0.6℃。
–政府间气候变化专门委员会（IPCC）第三次报告中指出，尽50年的气候变暖主要是向空气中排放温室气体引起的。
–温室气体中，CO2占60%。
IPCC推算，按现在的排放速度，本世纪中叶CO2的浓度将要翻一番。
这将导致全球气温再升高1.5～4.5℃。
海平面上升0.25～0.5m。
2. CO2典型排放–CO2排放中，化石燃料电厂约占30～40%–甲醇：生产1吨甲醇排二氧化碳2.8吨左右；1吨甲醇从煤开始作为燃料完全燃烧：1×1.5×44/12=5.5吨–发电：1000度电排放二氧化碳：日本：0.418吨；德国：0.497吨；美国：0.625吨；中国：0.752吨（传说中有的高达0.9吨）；II.地球上的碳循环动物工业矿物燃烧石油、煤碳酸盐等矿物天然气CO2气田植物地面天空地下雨雪地表水III.挑战和对策1.挑战1)地球的C循环不平衡，向大气层积累在加剧，这一切是人类活动引起的；2)能源需求是第一大罪魁祸首（煤和油）；3)物质资料需求是第二大罪魁祸首（煤和油化工）；4)只能减缓，无法阻止；2. 对策•紧迫的措施是减少和放缓积累进程：燃眉之急，利益困惑；•长远的对策是消耗大气中的积累，希望在于是植物吸收：道路漫漫，阻力重重；•微不足道的减少途径是利用、转化、地下存储；•必须立即制止的是CO2气田开采，利用现有的CO2；1.把它压入地下，获得间接效益二氧化碳捕获与地质封存技术（CCS ）。
IV.CO 2处理技术（1）-地下储藏4种方式：1)二氧化碳驱石油2)二氧化碳驱替煤层气3)天然气田封存4)和含水层封存3个阶段：1)提纯二氧化碳2)二氧化碳压缩运3)二氧化碳注入地下IV.CO 2处理技术（1）-地下储藏3个问题：1)技术：有大量的理论和实验工作有待深入2)成本：$30-60/T3)安全：地质结构不稳定、地震等造成的泄漏1.把它压入地下，获得间接效益二氧化碳捕获与地质封存技术（CCS ）。
第一设计院到第九设计院，都有自己的特色和专长，现在这些设计院都重组变成了工程公司天辰工程公司(化工部第一设计院) 天津华泰工程公司(化工部第二设计院)太原东华工程公司(化工部第三设计院)合肥五环工程公司(化工部第四设计院)武汉中石化宁波工程公司（原中石化兰州设计院，化工部第五设计院）宁波华陆工程公司(化工部第六设计院) 西安中石化南化设计院(化工部第七设计院) 南京成达工程公司(化工部第八设计院) 成都中石油设计东北公司（原吉化集团公司设计院，化工部第九设计院）吉林氮肥设计的实力，属于第一梯队的为天辰、五环（氮肥设计中心站设于院内）和成达，华泰强项在焦化，东华在水处理，华陆在精细化工，宁波、吉林已向石化转移，南京好象在走下坡路。
一院、三院的钛白粉设计能力较强，三院承担了锦州氯化法钛白粉精制、氧化、后处理三个主要工序的设计工作。
南化设计院原来是全国的硫磷设计中心，硫酸磷肥设计是其强项，近年也已向化工方向转成达工程公司是原九个设计院实力最强的，不仅拥有化工设计资质，还拥有电厂的设计资质；目前天辰、五环、寰球和华陆在煤化工方面发展较快，目前五环和寰球均在从事煤制烯烃项目的设计（5000吨/天甲醇，50万吨/年丙烯等），天辰、华陆做过多套30万吨/年和60万吨/年的甲醇项目设计。
另外华陆还拥有军工设计资质。
华泰在焦化方面有强大的实力，并完成焦炉气制甲醇项目，据了解该公司正在做120万吨/年二甲醚项目。
东华公司在硫酸和磷肥以及钛白粉方面拥有强大的实力，在煤化工和石化项目方面也有所发展。
中石化的最强的三大工程公司：中石化工程公司（SEI），在北京；中石化洛阳工程公司（简称洛派克）；中石化上海工程公司（SSEC）；中石油所属的工程公司：中国寰球工程公司（HQCEC），在北京；中石油工程设计公司(CPE),有北京、西南等8个分公司和迪威尔等5家子公司化工部第一设计院（中国天辰化学工程公司）老牌强院，现在手上有13个左右的EPC项目，实力厉害，收入较高。
