captureandpurification

利用化学方法和物理方法将烟气中的二氧化碳分离、提纯使 之达到一定性能指标要求的过程。主要包括烟气预处理、二氧化 碳吸收与解吸、二氧化碳压缩、二氧化碳脱水、二氧化碳液化等 工序。

进人捕集装置前，将烟气中携带的粉尘、SO、NO等杂质分 离出去，并将烟气冷却，使烟气中杂质含量及物性指标满足捕集装 置的进料要求。

化学吸收剂在吸收塔内与烟气中的二氧化碳进行化学反应： 生成化合物，并在解吸塔内经升温后释放出吸收的二氧化碳有色金属标准，完成 二氧化碳与其他气体分离的方法。

solidadsorptionmethod

利用多孔性固体吸附剂将二氧化碳气体中的水分吸附于 其表面，随后通过再生气加热及冷吹等工序对吸附组分解吸 达到二氧化碳与水分离的目的，从而满足二氧化碳气体的水露 点要求。

利用水或碱液脱除烟气中含有的硫化物以及烟尘等杂质的塔 器设备。

carboncapturerate

二氧化碳捕集装置捕集前后烟气中二氧化碳质量的差值与捕 集前烟气中二氧化碳质量的百分比。

3.0.1烟气二氧化碳捕集纯化工艺技术应先进成熟、安全可靠、 节能环保。 3.0.2烟气二氧化碳捕集纯化工艺技术方案应根据烟气组成及 性质、产品方案、自然条件等，经技术经济比选后确定。 3.0.3工艺流程应满足正常生产、装置试压、吹扫、试车及事故处 理的要求。

3.0.4二氧化碳捕集纯化工程宜与产生烟气的装置同步建设。

3.0.6非金属密封材料应满足介质温度、压力和腐蚀性要

4.1.1 二氧化碳捕集宜采用化学吸收法。 4.1.2 捕集纯化装置的操作弹性宜取设计能力的50%110%。 4.1.3 捕集纯化装置的年设计开工时数宜取8000h。 4.1.4 进出捕集纯化装置的烟气管道应设切断阀。切断阀应设 置在操作方便的地方。 4.1.5 进入吸收装置的烟气指标宜符合下列规定： 温度不宜高于45℃； 2 粉尘含量不宜大于5mg/Nm； 3 SO2含量不宜大于10mg/Nm； 4 NO含量不宜大于50mg/Nm。 4.1.6 捕集纯化装置的碳捕集率不宜低于80%，碳捕集率可按 下式计算：

武中：nco2 碳捕集率； Fi 吸收塔烟气进口流量，kg/h； F2 吸收塔烟气出口流量，kg/h： Cl 吸收塔进口烟气中二氧化碳浓度，kg/kg C2 吸收塔出口烟气中二氧化碳浓度，kg/kg。

4.1.7二氧化碳捕集装置的能耗不宜高于4.2GJ/tCO2，二氧化

碳》GB/T6052的有关规定； 2灭火用二氧化碳应符合现行国家标准《二氧化碳灭火剂》 GB4396的有关规定； 3其他用途的二氧化碳应符合设计委托书或设计合同的 要求。

4.2.3预处理系统的烟气进出口管道上应设取样口。

4.2.4洗涤塔洗涤液出口管道上宜设pH计，洗涤液的

4.3二氧化碳吸收与解吸

4.3.1吸收剂应选用吸收二氧化碳的能力强、再生性能好、腐蚀 性小、不易降解的溶剂。 4.3.2二氧化碳吸收与解吸系统应保持水平衡。 4.3.3 二氧化碳吸收与解吸系统的能量应回收利用。 4.3.4 吸收剂应定期再生回用。 4.3.5 吸收塔、解吸塔宜采用填料塔，吸收塔的填料高度不宜高 于20m，解吸塔的填料高度不宜高于15m。 4.3.6 吸收塔、解吸塔的设计空塔气速宜取泛点气速的50%~ 70%。 4.3.7 进入吸收塔的贫液温度宜为40℃～50℃，解吸塔底的温 度宜为100℃~125℃。

4.3.6吸收塔、解吸塔的设计空塔气速宜取泛点气速的50%~ 70%。 4.3.7 进入吸收塔的贫液温度宜为40℃～50℃，解吸塔底的温 度宜为100℃~125℃。

上应设取样口，贫液进口管道应设旁路过滤器，旁路过滤器宜包括 预过滤器、活性炭过滤器和后过滤器。 4.3.10解吸塔塔顶出口管道宜设温度检测及高低温报警，并宜 与塔底再沸器蒸汽流量联锁调节。 4.3.11贫液、富液管道上应设取样口。 4.3.12设置增压风机时，应符合下列规定

4.3.10解吸塔塔顶出口管道宜设温度检测及高低温报警

1增压风机宜选用离心式风机： 2增压风机可采用进口节流或变速调节，电机直联驱动的增 压风机宜采用进口节流调节； 3增压风机的最小流量不应小于喘振流量的105%； 4增压风机的出口压力宜取系统通过最大气量时压力降的 2倍

4.3.13热交换器的选择应符合下列规定：

1板式热交换器的冷端温差不宜小于3℃，管壳式热交换器 的冷端温差不宜小于8℃； 2贫富液换热器、贫液冷却器宜选用板式换热器； 3再沸器宜选用热虹吸式或釜式再沸器

4.4二氧化碳压缩与脱水

4.4.1二氧化碳压缩系统应能适应气体组成、进气压力、送 度和进气量的波动。

度和进气量的波动。 4.4.2 二氧化碳压缩机的选型，宜符合下列要求： 1 气量较大时，宜选用离心式压缩机； 2 压比较大、气量较小时，宜选用往复式压缩机； 3 压比较小、气量较小时，宜选用螺杆式压缩机。 4.4.3 往复式压缩机应设置备用机组，螺杆压缩机宜设置备用机

组，离心式压缩机可不设备用机组。

且，离心式压缩机可不设备用机

.4.4往复式压缩机宜设减拼

4.4.5二氧化碳脱水系统应设在压缩机级间或末级之

二氧化碳脱水系统应设在压缩机级间或末级之后，脱水方

法宜采用固体吸附法。

4.4.6二氧化碳脱水后的露点温度应满足下列要求：

1若产品要求为气态，水露点应低于输送条件下最低 度5℃;

若产品要求为液态，水露点应低于液化温度5℃。 二氧化碳脱水系统出口管道上应设在线水露点分析仪

2若产品要求为液态，水露点应低于液化温度5℃。

4.5二氧化碳液化与储存

4.5.2二氧化碳液化采用高压液化法时，应采用管道直接外输 4.5.3二氧化碳液化采用低温液化法时，制冷剂宜选用氨。 4.5.4二氧化碳储存可选用立式、卧式或球形储罐，储罐型式应 根据工艺要求及储存规模并经综合比选后确定。 4.5.5 二氧化碳储罐不宜少于2座。 4.5.6 二氧化碳储罐的设计，应符合下列规定： 1储罐的充装系数宜取0.9； 2储罐的设计压力宜取2.3MPa； 3储罐应采取保冷措施，保冷层的厚度计算应符合现行国家 标准《工业设备及管道绝热工程设计规范》GB50264的有关规定； 4单罐容积小于或等于200m的小型储罐宜采用真空粉末 绝热罐。 4.5.7二氧化碳储罐附属设备的设置应符合下列规定： 1储罐应设置全启封闭式安全阀及备用安全阀，备用安全阀 的泄放能力不应小于王安全阀的泄放能力； 2安全阀与储罐之间应设切断阀，切断阀在正常操作时应处 于铅封开启状态； 3储罐进出口管道应设置可远程操作的切断阀；

4.5.6二氧化碳储罐的设计，应符合下列规定： 1储罐的充装系数宜取0.9； 2储罐的设计压力宜取2.3MPa； 3储罐应采取保冷措施，保冷层的厚度计算应符合现行国家 标准《工业设备及管道绝热工程设计规范》GB50264的有关规定； 4单罐容积小于或等于200m3的小型储罐宜采用真空粉末 绝热罐。 一 下航

1储罐应设置全启封闭式安全阀及备用安全阀，备用安全伐 为泄放能力不应小于主安全阀的泄放能力； 2安全阀与储罐之间应设切断阀，切断阀在正常操作时应处 于铅封开启状态； 3储罐进出口管道应设置可远程操作的切断阀； 4单罐容积大于200m储罐的气相排放管道上应设置可远

程控制的释放阀； 5储罐应分别设置就地和远传温度仪表。温度检测应设置 高位报警； 6储罐的气相部位应分别设置就地和远传压力仪表，压力检 测应设置高压报警、高高压报警并自动联锁释放阀开启措施； 7储罐应分别设置就地和远传液位计。液位检测应设置高 低液位报警、高高液位报警并联锁关闭储罐进口切断阀、低低液位 报警可联锁储罐出口切断阀或停泵。 4.5.8二氧化碳泵宜选用屏蔽泵。 4.5.9二氧化碳储罐底部可设自增压用汽化器，汽化器的设计应 符合下列规定： 1汽化器的设计压力不应低于储罐的设计压力； 2汽化器的汽化能力应满足泵的正常运行要求； 3汽化器出口应设调压阀

1压力容器受压元件所用材料应符合现行国家标准《压力容 器第2部分：材料》GB150.2的有关规定； 2洗涤塔壳体材质宜选用奥氏体不锈钢一钢复合板，与壳体 悍接的内构件应采用奥氏体不锈钢材质。不锈钢一钢复合板的技 术要求应符合现行行业标准《压力容器用爆炸焊接复合板第1部 分：不锈钢一钢复合板》NB/T47002.1的有关规定； 3解吸塔壳体材质宜选用奥氏体不锈钢板，不锈钢板的技术 要求应符合现行国家标准《承压设备用不锈钢和耐热钢钢板和钢 带》GB/T24511的有关规定； 4富液或含游离水的二氧化碳气体换热器材质宜选用奥氏 体不锈钢。

7 洗涤塔、吸收塔和解吸塔的设计除应满足强度和稳定性 外，还应满足吊装和运输的刚度要求。

5.2.1压缩机组系统的设置，应符合下列规定

5.2.1 压缩机组系统的设置，应符合下列规定： 进、出口管道宜设置自动切断阀和自动放空阀： 2 压缩机进出口应设置压力限值报警并联锁停机； 3压缩机组润滑油及冷却系统应设置压力及温度监测报警， 润滑油系统应设低低压力报警并联锁停机： 压缩机组内空冷器风机应设置振动开关： 5 往复式压缩机组及管道应进行气流脉动和管道机械振动分析； 6 离心式压缩机应设置瑞振检测及控制设施； 7 离心式压缩机的干气密封系统应设置泄放报警： 8 往复式和螺杆式压缩机入口及各级出口管道上应设置安全阀。 5.2.2 制冷机组的配置应符合下列规定： 1 压缩机轴密封宜设置迷宫和抛油环或节流环： 2 制冷压缩机出口应设置安全阀： 3 制冷机组宜设置经济器； 螺杆式制冷压缩机应设置滑阀。 5.2.3 泵的设计应符合下列规定： 1 离心泵及转子泵的轴密封宜选用机械密封； 2 离心泵宜采用自排气型； 3容积式泵出口应设置安全阀，安全阀的泄放能力不应小于 的最大排量。

5.2.4动设备的材质选择应符合下列规定：

1 增压风机过流部件宜选用奥氏体不锈钢： 2贫液泵和富液泵过流部件宜选用奥氏体不锈钢； 3与含有游离水的二氧化碳接触的压缩机组过流部件宜选 用奥氏体不锈钢，

6.1.1场址应与产生烟气的装置相协调，场址用地应满足后期扩 建的需求，

6.1.2 场址宜靠近公路，并宜具备可靠的供水、排水、供电及通信条件。 6.1.3场址宜位于城镇、相邻工业企业和居住区全年最小频率风 向的上风侧。

6.1.3场址宜位于城镇、相邻工业企业和居住区全年最小频率风 向的上风侧。

标准《石油化工企业设计防火规范》GB50160的有关规定。

6.2.1二氧化碳捕集纯化工程总平面布置与产生烟气的装置平 面布置所执行的标准应一致。 6.2.2平面布置应与工艺流程相适应，做到物料流向合理。 6.2.3可能散发二氧化碳的工艺装置、罐组及装卸区等设施宜布 置在人员集中场所的全年最小频率风向上风侧。 6.2.4氨压缩机、液氨储罐与其他建（构）筑物的防火间距应符合 现行国家标准《石油化工企业设计防火规范》GB50160的有关规定。 6.2.5液体二氧化碳储罐的布置应符合现行国家标准《深度冷冻 法生产氧气及相关气体安全技术规程》GB16912中液氮储罐、低

6.2.6液氨场所宜布置在厂区边缘，并宜位于工厂最小步

6.2.6液氨场所宜布置在厂区边缘，并宜位于工厂最小频率风向 的上风侧。

6.2.8场区围墙宜采用高度大于或等于2.2m的通透式

7.1.1装置设备布置应符合工厂总体布置、工艺流程、安全生产、 环境保护的要求。

7.1.2同类设备宜集中布置

7.1.4 吸收塔、解吸塔宜临道路布置，机泵的电机宜布置在通 道侧。

7.1.5吸收及解吸冷换设备、脱水干燥及液化冷凝设备宜布置在

7.1.7捕集纯化装置的建构筑物、管廊、通道、梯子平台的设置应 符合现行行业标准《石油化工工艺装置布置设计规范》SH3011的 有关规定。

7.2.1管道布置应根据总平面布置、管内介质、施工及维护检修 等因素确定。 7.2.2管道布置设计应符合工艺管道及仪表流程图的要求，并应

7.2.1管道布置应根据总平面布置、管内介质、施工及维护检修 等因素确定。 7.2.2管道布置设计应符合工艺管道及仪表流程图的要求，并应 符合下列规定： 1管道布置应整齐有序，宜集中成排，满足施工、操作和检修 等方面的要求； 2管道应与建筑物及道路平行布置；

7.2.1管道布置应根据总平面布置、管内介质、施工及维护检修

3 十管宜靠近主要用户或支管多的一侧布置； 4 现有厂区的二氧化碳捕集装置边界管道宜利用原有管廊 敷设； 5地下水位较高、土壤有腐蚀性的地区，管道不宜埋地敷设 7.2.3 管道布置设计应符合国家现行标准《石油化工企业设计防 火规范》GB50160和《石油化工金属管道布置设计规范》SH3012 的有关规定，

7.2.4管道设计应符合现行国家标准《工业金属管道设

7.2.5管道的选材应符合下列

1管道及管道组成件的选用应根据流体的性质、各种可 能出现的操作工况以及外部环境的要求，并经技术经济比选后 确定； 2管道及管道组成件的选用应符合现行行业标准《石油化工 管道设计器材选用规范》SH/T3059的有关规定。 7.2.6进吸收塔的烟气管道选择应保证负压工况的稳定性。

1阀门的类型、结构及其各部件材料的选择，应根据流体的 特性、设计温度和设计压力综合后确定； 2阀门不宜使用润滑脂或密封脂； 3低温介质管道上的阀门宜安装在水平管道上，阀杆方向宜 垂直向上； 4具有密闭中腔结构的阀门应具备超压泄放功能； 5氨管道上的阀门应选用氨专用截止阀，不应选用闸阀，不 得采用铜及合金部件

7.2.9对于易于产生应力腐蚀的碱液、氨液管道，在选材

两端可能封闭的液体二氧化碳管道和液氨管道应设置微 全阀。 二氧化碳放空管的高度应符合现行行业标准《石油化工 布置设让规范》SHL3012的有关规定

7.2.11两端可能封闭的液体二氧化碳管道和液氨管道应设置微 启式安全阀。

8.1.1二氧化碳捕集纯化工程应设置自动检测及控制系统。 8.1.2仪表及控制系统的供电及接地设计，应符合现行行业标准 《仪表供电设计规范》HG/T20509和《仪表系统接地设计规范） HG/T20513的有关规定。

燃气体和有毒气体检测报警设计规范》GB50493的有关

2.4烟气原料气组分的测量应选用工业气相色谱仪

8.3.1控制系统宜选用集散控制系统，系统的设计应名

8.3.1控制系统宜选用集散控制系统，系统的设计应符合国家现 行标准《石油化工安全仪表系统设计规范》GB/T50770和《石油 化工分散控制系统设计规范》SH/T3092的有关规定。 8.3.2服务器宜采用元余配置，双机热备运行。

行标准《石油化工安全仪表系统设计规范》GB/T50770和《石油

8.3.4控制系统应配置不间断电源，其后备时间不宜小于

9.1.1供配电方案应做到供电可靠、节约能源、便于维护

1电力负荷分级及供配电应根据工艺要求，按现行国家标准 《供配电系统设计规范》GB50052的有关规定执行；氨制冷系统的 供配电设计还应符合现行行业标准《石油化工企业生产装置电力 设计技术规范》SH3038的有关规定； 2高低压配电设备应布置在专用的配电室内。不设专用配 电室的配电设备宜设置在便于观察和操作的位置； 3配电变压器的台数及容量宜按负荷状况配置，并应满足电 动机的启动条件。配电线路宜采用放射式布置： 4低压配线宜采用桥架或钢管敷设，其与管道的净距应符合 现行国家标准《低压配电设计规范》GB50054的有关规定； 5机泵宜设置就地控制按钮； 6机泵采用变频调速时，应符合现行国家标准《电能质量 公用电网谐波》GB/T14549对谐波的有关规定； 7电气设备和控制设备的防护等级应适应所在场所的环境 条件； 8爆炸危险场所的电气设备选型应符合国家现行标准《爆炸 危险环境电力装置设计规范》GB50058和《危险场所电气防爆安 全规范》AQ3009的有关规定。

生产区的照明宜选用高效光源

2路灯宜选用高压钠灯和金属卤化物灯，并应采用光电或时 钟集中控制； 3大面积使用气体放电灯的场所，应安装补偿电容器，功率 因数应达到0.9以上。 9.1.4防雷、防雷击电磁脉冲、防静电及接地设计应分别符合现 行国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057、《交流电气装置的 过电压保护和绝缘配合设计规范》GB/T50064及《建筑物电子信 息系统防雷技术规范》GB50343的有关规定。氨制冷系统防雷、 防静电设计还应满足现行国家标准《石油化工装置防雷设计规范》 GB50650的有关规定。

9.2.1二氧化碳捕集纯化工程的消防设计与产生烟气装置的消 防设计所执行的标准应一致，

鼠化恢捕集纯化程的滑防设计与产生烟 气装直的滑 防设计所执行的标准应一致， 9.2.2给水系统应利用已有的系统工程设施。当已有的系统工 程设施无法满足要求，应就近选用城镇自来水、地下水或地表水 水源的水质应符合生活、生产用水和消防用水的水质标准

防设计所执行的标作应一致

9.2.3排水设计应符合下列规定：

1排水系统应利用已有的系统工程设施； 2生产与生活污水，应采用分流制排放。生产污水应处理后 达标排放。 9.2.4循环冷却水设计应符合现行国家标准《工业循环水冷却设 计规范》GB/T50102的有关规定。

1排水系统应利用已有的系统工程设施； 2生产与生活污水，应采用分流制排放。生产污水应处 达标排放。

9.2.5冷却水的水质要求及处理应符合现行国家标准《工业循环

建（构）筑物的安全等级应符合下列规定： 控制室、氨压缩机房、二氧化碳压缩机房、消防泵房（消防

控制室、氨压缩机房、二氧化碳压缩机房、消防泵房（消防

站）、给水泵房及升压泵房宜为一级； 2储罐基础、压缩机基础宜为一级； 3 围墙可为三级； 4除1、2、3款规定的建（构）筑物外，其余建（构）筑物应为 二级。

9.3.2主要建筑物最低耐火等级的确定应符合表9.3.2

表9.3.2主要建筑物最低耐火等级

9.3.3建筑（构）物的燃烧性能要求及耐火极限应符合现行国家 标准《建筑设计防火规范》GB50016的有关规定。液氨储罐的基 础、防火堤均应采用非燃烧材料，耐火极限不应低于3h。 9.3.4位于抗震设防区域的建（构）筑物的设计应符合现行国家 标准《建筑抗震设计规范》GB50011和《构筑物抗震设计规范》GB 50191的有关规定。

3.5建（构）筑物抗震设防类别应符合下列规定：

1控制室、氨压缩机房、二氧化碳压缩机房、消防泉房（消防 站）、给水泵房及升压泵房、变电站（所）、发电机房的抗震设防类别 应为乙类； 2储罐基础、压缩机基础的抗震设防类别应为乙类； 3 围墙等次要建筑的抗震设防类别可为类； 4其余建构筑物的抗震设防类别宜为丙类。 9.3.6 氨压缩机房宜独立设置，并宜采用敲开或半开式。封闭 武氩压缩机应进行防洲煌设计

9.3.7 氨压缩机房承重结构宜采用钢筋混凝土或钢框架、排架 结构。

规范》GB50040和《石油化工压缩机基础设计规范》SH/T3091 的有关规定。

塔形设备基础设计规范》SH/T3030的有关规定。吸收塔、再生 搭等塔类基础的设计，在正常操作或充水试压情况下不应出现零 应力区，在停产检修时充许部分零应力区，但零应力区范围不应超 过相应方向基础尺寸的15%。 9.3.10防火堤及隔的设计应符合现行国家标准《储罐区防火 堤设计规范》GB50351的有关规定

9.4供暖通风和空气调节

9.4.1设置集中供暖或其他供暖设施时，室内供暖计算温度宜符 合表9.4.1的规定。

.4.2循环冷却水泵房、消防泵房、给水泵房、升压泵房宜采 然通风。当自然通风不能满足要求时，可采用机械通风，换气 不宜少于8次/h。

4.5二氧化碳压缩机房应设置正常通风与事故通风装置， 风换气次数不应少于6次/h，事故通风换气次数不应少 欠/h。事故通风装置应与二氧化碳气体监测及报警装置连锁

9.4.7氨压缩机房的排风机和电动机应选用防爆型。当氨

9.4.7氨压缩机房的排风机和

机房的送风机和电动机安装在爆炸危险区域内时，应选用防爆型； 当安装在爆炸危险区域外且送风干管上设有止回阀时，可选用非 防爆型。

仪表对室内温度、湿度的要求时，可按实际需要设置空气调节、加 湿(除湿）装置。

出口标准10.1.1 工艺设计应合理利用能源和节能降耗。 10.1.2 机泵应选用高效节能型。 10.1.3 管道内介质流速宜选用经济流速。 10.1.4 设备与管道的绝热层厚度宜选用经济厚度。 10.1. 5 蒸汽凝结水宜回收利用

10.2.1工艺流程设计应采取清洁生产工艺，减少废水、废气、废 渣排放。在满足环保排放达标要求的前提下，应采用低能耗的“三 废”处理工艺。产生的“三废”宜综合利用。 10.2.2废水排放应符合现行国家标准《污水综合排放标准》GB 8978的有关规定，与石化企业污水混合排放时，还应执行现行国 家标准《石油炼制工业污染物排放标准》GB31570和《石油化学工 业污染物排放标准》GB31571的有关规定。 10.2.3废气排放应满足现行国家标《天气污染物综合排放标 准》GB16297、《火电厂天气污染物排放标准》GB13223、《煤炭工 业污染物排放标准》GB20426、《恶臭污染物排放标准》GB14554 的有关规定。 10.2.4固体废物处置应满足现行国家标准《一般工业固体废物 贮存、处置场污染控制标准》GB18599的有关规定。

10.2.4固体废物处置应满足现行国家标准《一般工业固体废物 忙存，处置场污染控制标准》GB18599的有关规定。 10.2.5溶液净化回收过程中产生的降解产物应进行无害化 处理。

非放标准》GB12348的有关规定重庆标准规范范本，敏感点噪声控制应符合现 家标准《声环境质量标准》GB3096的有关规定。 7动设备的噪声应符合现行国家标准《工作场所物理因素 第8部分：噪声》GBZ/T189.8的有关规定。

11.1.1爆炸危险区域的划分范围应符合现行国家标准《爆炸危 险环境电力装置设计规范》GB50058的有关规定。 11.1.2可能发生液氨或氨气泄漏的区域应设置检测设备和水喷 雾系统，液氨储罐宜设置水喷淋降温系统。 11.1.3 氨的安全阀排放气应引至事故水池进行处理。 11.1.4 事故废水应排入事故废水收集池，并经处理达标后排放 11.1.5 吸收用胺液、碱液等腐蚀性物料的储存区，应设置 围堰。 11.1.6 巡检人员应配置便携式二氧化碳和氧气浓度检测仪。 11.1.7 危险化学品应分类储存，其分类应符合国家危险化学品 名录。

11.2.1粉尘、噪声、静电、辐射、酸、碱、有毒介质的防护措施，应