减少工业二氧化碳排放的领先技术之一是碳捕获和储存 (CCS)。现有出版物讨论了捕获过程的高能量需求,而忽略了二氧化碳运输所需的后续压缩过程,该过程也表现出强烈的能量需求。这项工作旨在研究和比较两种替代方法的能量需求,这些方法与传统工艺相比,用于将捕获的二氧化碳加压至 150 巴。捕获过程之后,二氧化碳通常接近大气压,由于压缩机的限制,需要多级压缩。在每个压缩阶段之后,都需要冷却以将流体保持在接近进一步压缩的最佳温度。所提出的替代方法利用处于超临界状态 (sCO2) 的压缩二氧化碳作为工作流体来回收压缩阶段中可用的热量。其中一种替代方法在每个冷却阶段在集成的开放式超临界朗肯循环 (sRC) 中使用 sCO2。除 sRC 之外的另一种方法在最终压缩阶段的捕获过程再生塔之前加热富含二氧化碳的液体流。压缩过程设计用于 2,779 吨/天的二氧化碳流,代表 400 MW 发电厂捕获的典型二氧化碳质量流量。结果表明,在测试的案例中,结合 sRC 和富含二氧化碳的流加热的情况是最节能的,比仅使用 sRC 的情况少耗能 5.11 MW,比没有中间冷却的传统压缩情况少耗能 4.31 MW。
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