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典型CO_2分离方法在IGCC系统中的应用

徐宝龙  
【摘要】:CO_2排放已成为全球性问题,其中电厂中排放的CO_2是其主要的来源之一,因此研究电厂中CO_2分离技术,是对CO_2排放控制的最有效方法。IGCC发电技术是一种新型高效的洁净煤发电技术,被认为是最有前景的发电技术之一,所以探索适合IGCC电厂CO_2分离技术有着重要的意义,也是本文的主要研究目的。 本文应用Aspen plus软件根据典型的CO_2吸收工艺建立了两种CO_2分离流程。物理吸收法流程和化学吸收法流程,前者应用的是Selexol溶剂,后者应用的是MEA溶剂。在物理吸收法中,分析了Selexol溶剂量、真空气提压力、合成气成分的不同对CO_2分离效果的影响。在MEA溶液吸收法中,则分析了MEA溶液浓度、溶液的CO_2负载量,吸收压力、吸收温度、CO_2分离比等因素对CO_2分离效果的影响。通过对Selexol吸收法和MEA吸收法的分析,得出了两种吸收法应用于IGCC中的各自最优运行参数同时也得到了如下的结论: (1)当H_2S气体浓度偏小时,采用CO_2与H_2S同时分离最为合适,能耗最小。当H_2S浓度偏高时,则可考虑CO_2与H_2S单独分离工艺,能耗较小。 (2)MEA吸收法的能耗(116.28MW)远远大于Selexol吸收法所产生的能耗(10.985MW)。Selexol吸收法更加适合IGCC电厂CO_2的分离。 (3)将Selexol吸收法应用于IGCC电厂中,可以得到电厂的净电功率由200MW下降到175.63MW,系统的效率下降4.58%


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