申能和華理聯合開發電廠煙道氣耦合綠氫制甲醇工藝

申能股份有限公司和華東理工大學聯合開發一種以電廠煙道氣中CO2和綠氫為原料的甲醇合成工藝,既保證CO2回收利用,又保證兩者熱量充分利用,降低能耗。

以典型燃煤電廠1 000 t/h的煙道氣為例,首先煙道氣預處理后經氣體膨脹、有機胺吸附、脫附、脫硫,捕集得到172.5 t/h且純度大于99.99%的CO2。H2來源于綠電電解水,副產氧氣返回到電廠鍋爐燃燒,提高燃煤燃燒效率。在甲醇合成步驟,新鮮氣中CO2和H2的物質的量比為1∶3,與循環未反應的CO2和H2混合后,經換熱器進入甲醇合成反應器,反應壓力5.0 MPa、溫度220 ℃。產物經精餾后,得到產品甲醇125 t/h。

該工藝能耗為20 GJ/t,與現有煤基甲醇裝置相比降低50%以上;且在CO2捕集步驟,由于氣體膨脹工序的設置,也使CO2捕集能耗降至2.3 GJ/t左右。