主导燃煤电厂及钢铁厂烟气碳捕集工艺全生命周期开发,覆盖吸收剂筛选、流程模拟、中试验证及工业化适配,聚焦降低捕集能耗(目标≤2.5GJ/吨CO₂)与运行成本(≤300元/吨CO₂),推动技术从实验室到工程的转化。
- 主导某200MW燃煤机组配套碳捕集工艺包开发,基于Aspen Plus搭建包含吸收塔、再生塔、贫富液换热器的完整流程模型,对比MEA(一乙醇胺)、PZ(哌嗪)及AMP(2-氨基-2-甲基-1-丙醇)单组分/混合胺的吸收效率与热稳定性,最终选定PZ/AMP(摩尔比1:3)混合胺,将再生热耗从3.2GJ/吨CO₂降至2.6GJ/吨CO₂(降幅18.75%);同步解决高温下胺液降解问题,通过添加0.5wt%缓蚀剂与优化再生塔操作温度(从120℃降至110℃),使胺液降解率从0.3%/天降至0.1%/天,年运维成本减少25万元。
- 牵头完成1000Nm³/h中试装置调试,针对入口烟气含硫量波动(800-3000ppm)导致吸收效率下降问题,开发“预脱硫+动态胺液循环量调节”联动策略——引入小型湿法脱硫塔将入口SO₂控制在500ppm以下,并通过PLC实时监测出口CO₂浓度,自动调整贫液循环量(范围80-120m³/h),使捕集效率稳定在95%以上(原波动±3%)。
- 推动工艺与膜分离技术耦合优化,利用ASPEN HYSYS模拟膜组件前置预浓缩(截留率85%)对主捕集单元的影响,结合膜分离低能耗特性,将主吸收塔负荷降低40%,整体系统能耗较传统MEA工艺再降12%;相关成果形成2项发明专利(已受理),支撑公司中标某钢铁厂CCUS示范项目。
- 编制工艺包全套技术文件(包括PFD、P&ID、设备数据表),主导与设备供应商对接,完成吸收塔内件(高效填料选型为金属孔板波纹填料,比表面积750m²/m³)、再生塔再沸器(导流筒式,换热面积1200m²)的参数确认,确保设计符合ASME BPVC标准,项目一次开车成功率100%。