全球碳捕集与封存技术汇编 2022

努曼 · 米尔扎博士顾问 - CCS 技术大卫 · 凯斯斯博士首席顾问 - CCS 技术技术报告艺术状态 ：CCS 技术 2022 CONTENTS空气产品 16C - 捕获 28CO2 CAPSOL 38DECARBONTEK 42熵 44IHI 50LEILAC 集团 (CALIX) 54SVANTE 70KNCC 78MAN 82SVANEHOJ 84MAXTUBE 94JCCS 132 CT ACONT前文碳捕集与封存 （ CCS ） 已成为人类应对气候变化和实现其净零排放目标的不可或缺的工具。水泥 ， 钢铁 ， 化工 ， 天然气和发电等各种行业都可以从 CCS 大幅减少工业二氧化碳排放的能力中受益。CCS 还在直接空气捕获 （ DAC ） 和生物能源与 CCS （ BECCS ） 等应用中进入二氧化碳去除 （ CDR ） 领域 ， 从而减少了大气中的历史 CO2 排放量。近年来 ， CCS 行业以前所未有的速度增长 ， 而且这种增长只是在加速。全球净零利率计划对 CCS 的依赖性增加 ， 这意味着 CCS 的经济表现变得越来越重要。技术发展将是提高 CCS 经济性的重要驱动力。通过新技术实现的更高的能源效率 ， 降低的可变运营成本 ， 降低的资本成本以及工厂性能的改善 ， 满足了对改善 CO2 捕集系统性能 ， 运输系统成本和 CO2 储存选择的需求。CCS 现在正在发生 ， 并且该技术已准备好今天购买。此首届技术纲要旨在展示全球范围内商用 CCS 技术的广度和深度。对该纲要的贡献来自世界上一些最著名的技术提供商以及有前途的新兴公司。David T. Kearns ， 博士。校长 - CCS 技术全球 CCS 研究所2022 年 5 月Acknowledgements我们感谢所有为本出版物做出贡献的技术公司的贡献和支持。感谢 Nouman Mirza 博士对本报告的宝贵编辑和协调。还特别提到了全球 CCS 研究所的 Bruno Gerrits ， Christina Staib ， Erin Billeri ， Yasuo Murakami 和 Kazuko Miyashita 的努力和支持。4艺术现状 ： CCS 技术 2022 捕获 8艺术现状 ： CCS 技术 2022胺类溶液、 RECTSOL ™ 和 RECTICAP ™液化空气描述酸性气体去除 - 胺洗涤工艺配置和溶剂选择将根据原料和脱硫气体应用进行定制。液化空气 E & C 可以提供非常节能的工艺，如巴斯夫 OASE ® 紫色或 OASE ® 黄色，以及用于管道或液化天然气规格的其他专有或通用胺。该方法具有烃共吸收非常低的优点。通过选择性工艺, 对于管道规格, 可以实现具有低至中等 CO2 共吸收的深度 H2S 去除。每列火车的容量高达 1, 500, 000 Nm / h 。Rectisol ™通过用物理溶剂 (冷甲醇) 吸收除去来自任何气化的原料气体中所含的有害酸性气体。Rectisol ™ 是用于催化应用 （ 生产 SNG，甲醇，氨或费 - 托 ） 的气化合成气以及用于发电的氢气和合成气的净化的领先工艺。使用廉价的溶剂与优化的热集成相结合，Rectisol ™ 工艺具有极低的操作成本和高可用性。SUMMARY液化空气工程与建筑 （ 液化空气公司 ） 还设计了基于溶剂的技术 ， 例如胺 ， 以从合成气或烟气中捕获 CO2 。通过与主要胺许可证提供商的长期合作 ， 液化空气已安装了 80 多个装置 ， 并从其长期的胺装置运营经验中受益。胺技术被认为是工业基础 ， 可以在低压下提供高纯度气态 CO2 （ 99 ％ ） ，优点可以与 Cryocap ™ XLL 结合使用。对于低 CO2 浓度 （ 低于 10 ％ ） 的烟气中的 CO2 捕集 ， 胺技术仍然是最具竞争力的解决方案 ， 前提是可获得大量过量蒸汽或高等级热量。液化空气工程与建筑公司还提供从合成气中捕集 CO2 的专有技术 （ Rectisol ， Recticap ） 。从烟气中去除 CO2 (3 - 25% CO2) - 胺洗涤在上游预处理中处理痕量组分如颗粒和 SOx 。液化空气 （ Air Liqide ） 提供基于专有第二代胺的高稳定、低维护溶剂的高能效解决方案。无论进料的 CO2 含量如何, 都可以达到高达 95% 的 CO2 捕获率, 并且 CO2 产品规格高达 99.9% 。每列火车的容量高达 1, 500, 000 Nm / h 进料，每列火车的 CO2 高达 4, 000 tpd 。合成气中的 CO2 脱除 — — 胺洗涤液化空气 E & C 提供非常节能的工艺 ， 如 BASF OASE ® White 。工艺配置将根据处理气体要求和 CO2 产品规格以及优化的 CapEx 进行定制关键数字•每列 50, 000 - 1, 000, 000 Nm / hr (原料气)•适用于去除硫醇、羰基金属和 BTX 的特殊设置•在 SRU 中安全处理的酸性气体中所有有害污染物的积累Recticap ™Reecticap ™ 是 AL - Lurgi 的 Rectisol ™ ， 专为天然气重整中的碳捕获而定制 ， 可在中压至高压 （ > 25 bar ） 下产生大容量 （ > 300, 000 kNm / hr ） 的低成本蓝氢。与 Rectisol ™ 相比 ， Reecticap ™ 仅从原始氢气 / 合成气中去除 CO 2 ， 并具有简化的工艺设置•在所有适用的尺度和不同的应用中充分引用•工艺使用廉价 ， 可用且化学稳定的溶剂•技术提供低运营成本和高可用性•可以定制流程配置以优化 CapEx 和 OpEx和 OpEx 。该过程可以与上游气体产生热集成。处理气体中的 CO2 规格 20ppm 是可实现的, 使得该方法对于任何冷箱或氨工艺上游的 CO2 去除是理想的。可以实现 99% 的来自合成气的 CO2 捕获率以产生脱碳的氢气产物。由于该方法即使在较高的进料气体压力下也具有非常低的共吸收, 因此可实现 CO2 99% 的 CO2 产品规格。减少资本支出。该解决方案最多允许从合成气中捕获 > 95% 的 CO2 。干燥 CO2 捕获就绪> 98.5% 的纯度是可实现的。电子邮件 ：Web:联系人 10艺术现状 ： CCS 技术 2022CRYOCAP ™ XLL (大 CO2 液化)液化空气SUMMARY液化空气工程和建筑公司开发了 Cryocap ™ XLL，专门设计用于液化大量二氧化碳。该解决方案允许利用可能不同类型的碳捕获技术从各种排放者聚集二氧化碳。除了液化二氧化碳之外，Cryocap ™ XLL 还可以去除水分和其他化合物 （ 如 O2 ），以满足二氧化碳汇规格。该技术已大规模开发，与用于工业商家应用的现有小规模二氧化碳液化器相比，能够将二氧化碳液化的比功率降低 40% 。该技术特别适用于需要通过船舶，卡车或火车运输的二氧化碳工业枢纽和盆地。Cryocap ™ XLL 是一种对 HSE 友好的解决方案，不涉及使用任何有毒或易燃的外部制冷剂 （ 如氨或丙烷 ） 。由于进料和循环都使用单个压缩机，因此它也是一种非常紧凑且具有成本效益的解决方案。描述Cryocap ™ XLL 工艺被提议作为一种工业解决方案，用于压缩、液化和净化来自上游装置的原始二氧化碳流。CO 2 原料气在进料 / 循环压缩机中压缩，在中间压力下干燥，然后再次压缩。压缩气体被冷却, 然后被送至冷过程。在冷过程中，高压干燥的二氧化碳被冷却并分成各种流。这些流之一通过在汽提塔中蒸馏来纯化，以产生液体 CO 2 产品，该产品被输送到单位的电池范围。剩余的流膨胀到不同的水平，并在主热交换器中蒸发，提供二氧化碳液化所需的制冷负荷。一旦蒸发, 这些流在环境温度下再循环至进料 / 再循环压缩机。这种配置使得可以用单个压缩机处理进料气体的压缩和制冷 (所谓的自制冷循环) 。关键数字•800 到 10, 000 + tpd•定制工厂 ： 灵活设计•在环境温度下液化二氧化碳•5 - 25 €/ t 二氧化碳液化•OpEx 极低 ： 30 - 130 kWh / t 二氧化碳•HSE 友好型 (二氧化碳循环)参考示例•2020 年 - 比利时 7000 tpd 工业饲料 （ 安特卫普 @ C ）优点•HSE 友好型•定制工厂 ： 灵活设计•水分和其他轻化合物 (O 2, N 2...) 去除•高紧凑性•比能量低•成本效益电子邮件 ：Web:联系人 12艺术现状 ： CCS 技术 2022CRYOCAP ™ (H2, FG, OXY, STEEL, NG)液化空气SUMMARY液化空气公司设计气体分离技术已有 100 多年的历史，并利用其在发电厂、钢铁高炉和 H2 生产工厂的工业示范单位开发 Cryocap ™ 产品线。Cryocap ™ 是世界上独一无二的二氧化碳捕集专有技术创新，采用低温工艺 （ 涉及低温分离气体 ） 。Cryocap ™ 可适用于结合各种液化空气技术的特定应用。客户可以将其二氧化碳排放量减少多达 98 ％，并且有可能使原料气中包含的其他分子有价 （ 例如ProcedreCO 和 H2) 。Cryocap ™ 技术是最环保的技术，可为希望减少其生产设施碳足迹的客户提供服务。在创新和对碳密集型过程进行脱碳的需求的推动下，Cryocap ™ 参考示例可以追溯到 2005 年，此后该产品线已被选择用于多个工程研究，前前端工程与设计 （ Pre - FEED ），FEED 以及在四大洲针对各种行业的实施。为了进一步展示其在二氧化碳捕集方面的创新和高效设计，Cryocap ™ 已经获得了多项专利申请，并通过多个项目获得了 2021 年欧盟创新基金的资助，并且还被美国能源部选择用于工业捕集项目的 FEED 研究。我们的低温技术组合包括 ：•用于氢气生产的 Cryocap ™ H2 ： 蒸汽甲烷重整器 （ SMR ） ， 自动热重整 （ ATR ） 或部分氧化 （ POX ）•用于烟气的 Cryocap ™ FG (最佳: > 15% CO2 干基)•用于氧燃烧的 Cryocap ™ Oxy•用于钢铁生产的 Cryocap ™ 钢•Cryocap ™ NG 用于酸性天然气田该技术的第一个工业部署是在法国杰罗姆港 （ Cryocap ™ H2 ） 进行的，该装置是液化空气运营的最大的 SMR 制氢装置。自 2015 年上半年启动以来，该工厂已被证明是高度可靠的运行，对 SMR 可用性的影响为零，并从现有 SMR 中捕获 0.1 Mtpa CO2，同时提高 H2 产量。此外, 以食品级质量生产 300 吨 / 天的液态 CO2, 并在市场上销售, 主要用于饮料行业。杰罗姆港是欧洲能够生产氢认证低碳产品的 4 个工厂之一。它已被整合为 “CertifHy ” 项目的试点，这是第一个绿色和低碳氢的原产地保证 （ GO ） 平台。液化空气工程与建筑 (E & C) 一直致力于创新 ， 通过改进其庞大的专利技术组合和定制解决方案 ， 在效率、安全性、可靠性和竞争力方面满足并超越客户期望 ， 以实现能源转型目标。作为在工程、采购和施工 (EPC) 领域拥有长期经验的顶级技术提供商 ， 我们涵盖整个优点整个 Cryocap ™ 套件旨在解决传统捕获解决方案所面临的挑战。我们的客户重视 Cryocap ™ 的以下功能 ：•最大限度地减少总体碳足迹 ：这些技术主要依靠电力 （ 可忽略的蒸汽 ） ， 通过减少间接 CO2 排放 ， 高 CO2 回收率 （ 90 - 95 ％ ， Cryocap ™ Oxy 和 Cryocap ™ H2 高达 98 ％ ） 最大限度地避免了 CO2•高的固有过程效率： 技术砖在其最佳范围内使用•安全环保 ：无溶剂 ， 不使用有毒或易燃气体描述Cryocap ™ H2基于其在制氢装置方面的丰富经验，液化空气公司开发了一种能够捕获制氢过程中排放的二氧化碳的技术 （ 通过 SMR 或 ATR 或 P