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天然气化工—C1化学与化工
西南化工研究设计院有限公司 全国天然气化工与碳一化工信息中心
天然气化工—C1化学与化工

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古共伟

双月刊

1001-9219

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天然气化工—C1化学与化工/Journal Natural Gas Chemical IndustryCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊主要报道与天然气、合成气、一氧化碳、二氧化碳、甲醇等一碳化学品及其衍生物和低碳烷烃化工利用相关的化工技术和科研成果，同时也报道一些其它领域的新技术新成果。对新技术的研发、新技术和实用技术的应用和工厂技术改造和革新的报道并重。
正式出版
收录年代

    MgO基CO2吸附剂成型技术研究进展

    宋锦博屈婷荆洁颖李文英...
    1-12页
    查看更多>>摘要：碳捕集、利用与封存(CCUS)技术是缓解温室效应的有效途径。使用固体吸附剂捕集CO2是减少CO2排放的可靠途径之一。在各种固体吸附剂中，MgO基吸附剂由于具有来源广泛、再生温度低以及理论吸附容量高的特点备受关注。但成型后的MgO基吸附剂颗粒面临着机械强度低、稳定性差和极易逸出反应器等问题，难以在工业中被广泛应用。重点总结了不同成型方法以及成型工艺条件对MgO基吸附剂的CO2吸附性能的影响。在MgO基吸附剂成型时，颗粒尺寸较小的吸附剂的碳酸化速率较快，磨耗率较低。添加适量成型助剂和蒸汽可以改善吸附剂颗粒的化学性能和机械强度，但较高的煅烧温度会加剧吸附剂颗粒的烧结和磨损。今后，MgO基CO2吸附剂成型技术的研究重点应以简单的工艺、低成本和良好的循环稳定性为立足点，制备既具有良好CO2吸附性能，又具有良好机械性能的吸附剂颗粒应用于工业化CO2捕集。

    MgO基吸附剂CO2捕集成型方法成型技术

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    烟道气CO2捕集用醇胺溶液降解研究进展

    陆诗建王风刘玲康国俊...
    13-22页
    查看更多>>摘要：目前在多种CO2吸收捕集技术中，醇胺法是吸收量最大、经济效益最好和研究最广泛的方法。然而，醇胺法中使用的醇胺溶液吸收剂面临的降解问题是该方法的主要缺陷。针对醇胺溶液吸收剂的降解问题，首先综述了热降解和氧化降解的产物、机理和控制研究进展，然后综述了金属离子催化降解的降解机理、规律和控制研究进展，最后对醇胺溶液吸收剂的降解问题进行了总结，并对未来的抗降解研究方向进行了展望。

    CO2捕集热降解氧化降解金属离子催化降解抗降解

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    功能化离子液体活性位点强化CO2捕集

    张威张瑞娜葛春亮李来...
    23-33,41页
    查看更多>>摘要：碳捕集、利用与封存(CCUS)技术已经成为我国碳中和技术体系的重要组成部分。与工业领域常用的有机胺吸收剂相比，具有低挥发性、高稳定性和位点可设计等优点的功能化离子液体在化学吸收法捕集CO2方面表现出独特的优势。综述了近年来功能化离子液体在CO2捕集领域的研究进展，简述了功能化离子液体的结构分类和合成策略，详细阐述了功能化离子液体与CO2发生化学反应的3类活性位点(氮位点、氧位点和碳位点)及相应捕集机理，并对将来功能化离子液体CO2捕集技术的研究方向进行了展望。

    功能化离子液体CO2捕集活性位点

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    CO2捕集中有机胺吸收剂的金属腐蚀研究进展

    赵兴雷李璐蕊叶舣孙伟...
    34-41页
    查看更多>>摘要：通过溶剂法进行CO2捕集具有技术成熟、成本低的优点，被广泛使用。有机胺作为常用的吸收剂，具有吸收速率快、吸收容量大等优点，但是由于有机胺与CO2发生化学反应后，溶液具有腐蚀性，导致设备管线被腐蚀。综述了有机胺溶液的腐蚀机理，其中氢化胺离子、碳酸氢根离子以及水分子是主要的氧化剂，为腐蚀的发生提供条件。探讨了有机胺溶液的种类和浓度、CO2负载量、温度、O2含量以及降解产物等因素对溶液腐蚀性的影响，其中CO2负载量和温度是影响溶液腐蚀性的主要因素。归纳了采用无机和有机类缓蚀剂、调节溶液pH值和使用不锈钢材料等缓蚀方法，针对胺溶液的有机类缓蚀剂更值得关注。提出了未来缓蚀技术的发展方向，需开发新型缓蚀剂并与耐腐蚀材料相结合，可为深入研究及解决有机胺溶液的腐蚀问题提供参考。

    CO2捕集有机胺吸收剂腐蚀机理缓蚀技术

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    粉煤灰基硅铝酸盐材料的合成及其捕集CO2的研究进展

    庞薇秦身钧郝龙龙门长全...
    42-54页
    查看更多>>摘要：CO2大量排放导致全球变暖加剧，碳捕集可减缓CO2排放对气候变化的影响，但吸附剂高昂的成本阻碍了碳捕集技术的发展。同时煤炭燃烧量持续增加使粉煤灰产量不断增加，而粉煤灰的高值化利用率较低。将粉煤灰用于合成粉煤灰基硅铝酸盐材料，并应用于碳捕集技术可实现工业固体废物的高值化利用和碳减排的双重目标。介绍了粉煤灰合成硅铝酸盐材料前的预处理步骤，系统讨论了粉煤灰基沸石、Li4SiO4吸附剂和SiO2介孔材料的合成和其捕集CO2的研究，然后对粉煤灰基硅铝酸盐材料吸附CO2的动力学进行了总结。粉煤灰基硅铝酸盐材料制备前的物理和化学预处理步骤可优化材料的孔隙结构及表面化学性质，胺功能化或金属离子掺杂等方式可实现对材料结构和CO2吸附性能的调控。粉煤灰基硅铝酸盐材料的CO2吸附动力学拟合因产物及吸附条件不同而存在差异。深入理论研究，推动规模化工程应用，对促进碳捕集技术发展具有重要的指导意义。

    粉煤灰CO2捕集硅铝酸盐材料吸附动力学

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    金属有机骨架/碳气凝胶复合吸附剂对模拟烟气中CO2的吸附性能

    张家伟左莉莉王淇徐怡翎...
    55-61页
    查看更多>>摘要：金属有机骨架是重要的CO2吸附材料。为提升吸附剂的CO2吸附性能，改善吸附剂的耐水稳定性，将金属有机骨架与碳气凝胶复合形成复合吸附剂，用于模拟烟气中CO2的分离研究。以海藻酸钠/κ型卡拉胶/壳聚糖混合物为前驱体，通过湿法纺丝技术制备了碳气凝胶;在碳气凝胶表面，以天冬氨酸为有机配体，铜为金属中心，通过共沉淀方式制备了复合吸附剂(AspCu-CCA)。通过傅里叶变换红外光谱、X射线光电子能谱和扫描电子显微镜等方法对吸附剂进行了表征，通过循环固定床吸附法考察了复合吸附剂对模拟烟气中CO2的吸附性能。结果表明，AspCu-CCA具有良好的CO2吸附性能和耐水稳定性。在298 K、0。1 MPa下，AspCu-CCA对纯CO2的饱和吸附量为323 mg/g，拟一级动力学速率常数为0。083 min-1，对体积分数为15%的CO2的饱和吸附量为274 mg/g。烟气中水汽的存在有利于AspCu-CCA CO2吸附量的提升，而SO2的存在则会导致AspCu-CCA CO2吸附量略有降低。复合吸附剂在20次循环吸附中保持了稳定的CO2吸附量，因此具有良好的烟气CO2分离应用潜力。

    复合吸附剂金属有机骨架碳气凝胶CO2吸附烟气

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    石灰回转窑真实烟气条件下有机胺法CO2捕集试验

    邱正秋皇甫林杨强段晓东...
    62-68页
    查看更多>>摘要：为推动有机胺法CO2捕集工艺在钢铁行业的应用，在石灰石回转窑炉真实烟气条件下开展了有机胺法CO2捕集侧线试验，考察了有机胺溶液质量分数、烟气流量、溶液喷淋量、吸收温度、油浴温度和再生压力等关键参数对捕集系统CO2捕集性能的影响。结果表明，在最优试验条件(有机胺溶液质量分数为25。0%、烟气流量为20 m3/h、溶液喷淋量为70 L/h、吸收温度为30℃、油浴温度为115℃以及再生压力为10 kPa)下，捕集系统CO2捕集率和解吸酸气量分别为94%和1。22 m3/h。在最优试验条件下进行的480 h连续试验结果显示，捕集系统CO2捕集率平均值为94%，解吸酸气量平均值为1。22 m3/h，CO2捕集系统表现出良好的稳定性，证明有机胺法应用于石灰回转窑烟气CO2捕集技术可行。

    石灰回转窑烟气CO2捕集有机胺吸收法

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    不同烟气CO2含量下近等温相变捕集工艺调节策略模拟分析

    常栋渊唐思扬钟山鲁厚芳...
    69-75页
    查看更多>>摘要：CO2相变捕集工艺具有较低的再生能耗，但在实际生产中，上游工艺产生的烟气中CO2含量(物质的量分数，下同)不稳定，可导致工艺的整体能耗发生变化，因此需研究不同烟气CO2含量下该工艺参数的调节策略。通过Python语言调用Aspen Plus对近等温CO2相变捕集工艺进行了模拟计算，分析了不同CO2含量下吸收塔温度(ta)、解吸塔温度(td)、液/气比(v)、胺浓度(c)、解吸液循环比(s)对再生能耗和CO2捕集率的影响以及相应的调节策略。结果表明，td对CO2捕集率的影响最显著，当CO2含量为5。00%时，其相关性系数最高(74。78%);ta对再生能耗的影响最显著，当CO2含量为20。00%时，其相关性系数最高(-55。26%)。在维持CO2捕集率大于等于90。00%的条件下，随着CO2含量从5。00%升高至20。00%，再生能耗从2。35 GJ/t降低至2。13 GJ/t。此外，应根据CO2含量对ta、td、c和v进行相应调节，以确保CO2捕集率大于等于90。00%并且再生能耗最低。

    CO2捕集工艺过程模拟CO2含量热泵系统参数调节

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    二氧化碳捕集耦合工艺设计与优化

    马国光王金阳张涛
    76-83页
    查看更多>>摘要：采用醇胺法工艺对高含碳天然气进行脱碳处理时，其能耗随着碳含量的增加而提高。为降低高含碳天然气的脱碳能耗，提出了一种醇胺法工艺(N-甲基二乙醇胺作吸收剂)与级间冷却、富液分流解吸、酸气再压缩热泵和蒸汽机械再压缩技术(MVR)热泵工艺耦合的二氧化碳(CO2)捕集耦合工艺流程(简称"耦合工艺")。采用Aspen Hysys软件对影响耦合工艺节能效果的关键参数(级间物流冷却温度、贫液节流后压力、酸气再压缩压力和再生塔底重沸器温度)进行了分析，并通过响应面分析与遗传算法结合的方式对关键参数进行了优化。结果表明，优化后耦合工艺的级间物流冷却温度为58℃，贫液节流后压力为0。084 MPa，酸气再压缩压力为0。195 MPa，再生塔底重沸器温度为92℃。与联合工艺(膜分离+醇胺法)相比，耦合工艺的能耗明显降低，脱碳单位能耗(脱除1 t CO2需要消耗的能量)由1。338 GJ/t下降至1。110 GJ/t。与优化前相比，耦合工艺优化后的净化气中CO2含量(体积分数)由2。533%下降至2。326%，脱碳单位能耗由1。110 GJ/t下降至1。074 GJ/t。

    CO2捕集耦合工艺参数优化响应面法遗传算法

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    烟气CO2化学吸收与加氢转化催化剂研究进展

    王燕霞付娜胡修德
    84-95页
    查看更多>>摘要：燃煤电厂燃烧发电过程排放大量CO2，烟气中CO2高效捕集和资源化利用对于实现碳减排而言尤为重要。燃烧后烟气CO2化学吸收是目前最成熟的分离方法，目前已有相关CO2捕集项目成功运行，但仍存在高成本、高能耗的缺点。新型高效CO2吸收剂开发、工艺优化成为当前研究的热点。烟气中CO2化学吸收串联加氢催化合成化学品、燃料是燃煤电厂进行碳减排的有效途径。随着CO2催化转化研究的不断深入，国内外学者在CO2催化加氢制化学品领域取得了一定进展。首先，介绍了单胺吸收剂碳捕集原理和再生能耗，进一步综述了新型吸收剂(混合胺溶液、两相吸收剂和功能化离子液体)的CO2吸收性能、节能降耗原理及碳捕集流程，探讨了CO2解吸催化剂、工艺参数优化在降低再生能耗方面的研究现状。其次，从不同类型的CO2加氢转化产物(甲醇、低碳烯烃和高碳烃)出发，对CO2催化加氢催化剂的研究进展进行了阐述。最后，展望了燃烧后烟气CO2化学吸收法及CO2加氢催化剂的发展方向。

    CO2捕集化学吸收催化加氢甲醇烯烃高碳烃

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