美国DOE相继实施二氧化碳捕集技术研发项目

作者: 2018-04-08 14:21 来源:
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为了减少电力部门的二氧化碳排放,保障化石燃料资源的清洁可持续开发利用,美国能源部(DOE2月份相继资助了两个碳捕集技术开发项目。

1、先进碳捕集技术设计与测试项目

216日,DOE宣布资助4400万美元用于商业规模的碳捕集技术设计与测试[1],旨在开发和示范经济、高效的新一代碳捕集技术,实现更加高效、经济捕集二氧化碳,促进捕集技术的商业化。该项目涵盖两大技术主题。

1)碳捕集技术的规模化示范工程。资助金额为3370万美元,主要研究内容包括:在挪威蒙斯塔德技术中心的二氧化碳规模化捕集示范工程上开展二氧化碳膜分离技术现场测试,以验证该技术的经济性和可行性,评估技术潜力;在挪威蒙斯塔德技术中心的二氧化碳规模化捕集示范工程上开展基于非水溶剂的二氧化碳分离吸附技术现场测试;在挪威蒙斯塔德技术中心的二氧化碳规模化捕集示范工程上开展基于混合盐(如碳酸盐、硅酸盐等)溶剂的二氧化碳吸附分离技术的现场测试;开发全新的膜分离-吸附混合的燃烧后二氧化碳捕集系统,并在1兆瓦的燃煤电厂上进行测试,以期将燃煤电厂烟气中二氧化碳的分离捕集效率提升至90%

2)新型的商业化燃烧后二氧化碳捕集技术开发。资助金额为1030万美元,主要研究内容包括:开发基于膜分离技术的商业化规模碳捕集系统,并在肯塔基州的杜克能源公司东湾发电厂进行测试,评估系统的性能;开发一个300兆瓦燃煤电厂处理能力的基于离子液体的商业化二氧化碳分离捕集系统,并在内布拉斯加州萨瑟兰公共电力设施进行测试,评估经济性;基于溶剂吸附技术设计开发具有完整功能的商业化燃烧后二氧化碳捕集系统,并将其应用于Minnkota电力公司的弥尔顿•R•杨燃煤电厂上进行测试,评估系统的经济、技术指标。

2、新型、可实现的碳捕集变革技术项目

222日,DOE宣布资助1760万美元用于开发变革性的碳捕集技术,旨在进一步提高火力发电厂的碳捕集效率,降低碳捕集成本[2]。该项目涵盖两大技术主题。

1)新型碳捕集材料和技术开发。资助金额为1480万美元,主要研究内容包括:针对燃烧后碳捕集开发全新的双相吸收溶剂,将其应用于二氧化碳双相吸收分离系统,整合到现有的燃煤电厂中,验证其分离收集烟气中二氧化碳的性能;开发基于石墨烯氧化物(GO)薄膜的二氧化碳膜分离技术,将其应用于现有的燃煤/燃气发电厂,将二氧化碳捕集效率提升至95%;开发新型的自组装均孔薄膜载体替代传统的载体应用于复合分离膜,将膜渗透性翻倍,增强碳捕集效能;开发新型薄膜材料将气体选择性翻倍;开发基于混合盐(如碳酸盐、硅酸盐等)溶剂的二氧化碳吸附分离技术;开发一个基于膜脱水的溶剂再生处理工艺,应用于各种吸附溶剂,实现溶剂的循环利用,降低二氧化碳的捕集成本。

2)增强碳捕集性能的使能技术开发。资助金额为280万美元,主要研究内容包括:开发烟气气溶胶预处理技术,应用于溶剂型的燃烧后二氧化碳捕集系统,使烟气中的颗粒之间发生团聚,使烟气的颗粒数目减少,降低气溶胶浓度,以降低溶剂损失率。             (郭楷模)



[1] Energy Department Invests $44M in Advanced Carbon Capture Technologies Projects. https://energy.gov/articles/energy-department-invests-44m-advanced-carbon-capture-technologies-projects

[2] Department of Energy Invests $17.6 Million in Technologies Capable of Reducing CO2 Capture Cost and Energy Penalties. https://energy.gov/articles/department-energy-invests-176-million-technologies-capable-reducing-co2-capture-cost-and

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