行业标准项目建议书
建议项目名称
(中文)
钢铁企业二氧化碳捕集技术规范 第1部分:变压吸附法回收石灰窑尾气中二氧化碳
建议项目名称
(英文)
Technical specification for carbon dioxide capture in iron and steel enterprise — Part 5: Recovery of carbon dioxide from offgas of lime kiln by pressure swing adsorption
制定或修订
■制定 □修订
被修订标准号
采用程度
□IDT □MOD □NEQ
采标号
国际标准名称
(中文)
国际标准名称
(英文)
采用快速程序
□FTP
快速程序代码
□B □C
ICS分类号
77-010
中国标准分类号
H04
牵头单位
北京科技大学
体系编号
YB 0405-008
参与单位
首钢京唐钢铁联合有限责任公司、冶金工业信息标准研究院、西南化工研究设计院有限公司等
完成周期(月)
24
目的、意义
或必要性

当前,全球气候变化问题日益严峻CO2排放已成为全球关注的重点2020年9月22日,国家主席习近平在第七十五届联合国大会一般性辩论上宣布:中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》明确提出要加快推动绿色低碳发展。《钢铁工业调整升级规划(2016-2020年)》提出要发展二氧化碳捕集、利用和储存技术

钢铁工业是基础产业,是资源、能源密集型产业,同时也是二氧化碳排放大户,据统计,钢铁行业占我国碳排放总量的15%是纳入全国碳排放交易市场首批8个重点排放行业之一,是履行国家应对气候变化目标责任的重要组成部分。钢铁行业低碳发展迫在眉睫。在低碳发展路径中,碳捕集、利用和封存是具有大规模温室气体减排潜力的技术。发展碳捕集、利用和封存,是在我国能源结构以煤为主的现实情况下,有效控制温室气体排放的重要举措其中,CO2捕集主要分为燃烧后捕集、燃烧前捕集以及富氧燃烧捕集三大类,燃烧后捕集技术相对成熟,广泛应用的是化学吸收法,自上世纪九十年代开始,该技术已在钢铁行业研究应用,但由于钢铁行业尾气中二氧化碳浓度较低,一般为18-25%,捕集技术能耗和成本较高,且碳交易推进缓慢,企业实施碳捕集技术积极性不高。

变压吸附法回收石灰窑尾气中二氧化碳技术选取生产炼铁、炼钢用高钙石灰的套筒石灰窑尾气作为原料气气源,除尘脱水后采用变压吸附提浓套筒窑内的CO2组分,然后用低温工艺对二氧化碳进行液化精馏提纯得到工业级CO2气体。该技术的特点是原料气压力和组成相对稳定,使得吸附时间与原料气负荷的关系式大大简化,混合气负荷变化时,吸附时间可自动改变,可保证产品气的质量CO2纯度可达99%;采用成熟的工艺,工艺简单,设备少,在相同吸附剂体积的前提下冲洗时间较长,可获得较高的二氧化碳回收率,节省投资及占地。

本技术是国家自然科学基金重点项目和国家科技支撑计划项目的科研成果,现已在首钢京唐、泰钢等企业成功应用,急需制定相应的技术规范在行业内推广先进碳捕集技术

范围和主要
技术内容

本标准适用于新建、改建钢铁企业变压吸附法回收石灰窑尾气中二氧化碳技术

本标准主要技术内容包括变压吸附法回收石灰窑尾气中二氧化碳技术的术语和定义原理及流程技术要求、设备要求操作要求验收要求安全环保要求、捕集效果评估等。

国内外情况
简要说明

目前CO2回收制备工业生产方法主要有:干法脱碳、湿法脱碳两种。

湿法脱碳包括化学吸收法和物理吸收法。化学吸收法采用含有化学活性物质的溶液对原料气进行洗涤,CO2与之反应生成介稳化合物或者加合物,然后通过加热,使生成物分解,释放CO2,解吸后的溶液循环使用。化学吸收方法主要有两种:一种是以碳酸钾溶液为基础;一种是以醇胺类溶液为基础。两种化学洗涤方法均添加活化剂或促进剂,以提高对CO2的吸收能力和解吸能力。两种方法均采用从工艺气体回收的热量或低压蒸汽对富液进行加热再生。

采用物理吸收法CO2被溶剂吸收时不发生化学反应,溶剂减压后释放CO2(不必加热),解吸后的溶液循环使用。物理吸收法的最大优点是能耗低,CO2与溶剂不形成化合物,减压后绝大部分CO2被闪蒸出来,然后采用气提或负压实现溶剂的再生。

干法分离CO2有膜分离及PSA两种. 膜分离适用于CO2具有较高分压条件的混合气体分离。而PSA分离混合气体中CO2,主要是以分子筛、硅胶、活性炭等为吸附剂,利用气体中各组分在吸附剂上的吸附容量不同而采用VPSA技术分离CO2的方法,该法优点是不污染、操作方便,缺点是有效组分会有一定量的损失,一般适用于原料气中CO2含量为20~50%的条件。

外尚无相关标准。

本标准项目不涉及知识产权问题。

备注
 
牵头单位
(签字、盖公章)
月 日
标准化技术组织
(签字、盖公章)
月 日
部委托机构
(签字、盖公章)
月 日
[注1] 填写制定或修订项目中,若选择修订必须填写被修订标准号;
[注2] 选择采用国际标准,必须填写采标号及采用程度;
[注3] 选择采用快速程序,必须填写快速程序代码;
[注4] 体系编号是指在各行业(领域)技术标准体系建设方案中的体系编号。
文件说明
钢铁企业二氧化碳捕集技术规范 第1部分:变压吸附法回收石灰窑尾气中二氧化碳.doc (31.5KB)任务书(建议书)