Page 94 - 《精细化工》2022年第8期

·1594· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 39 卷

混合系统比基于 MEA 的吸收系统具有更低的效 的相关研究较少。未来，中国碳捕集技术应加快
率损失。 核心技术研发，提高技术成熟度，提升中国碳捕
以上研究表明，混合捕集技术相比单一捕集 集技术核心竞争力。此外，加快启动中试及示范
方法，在一定程度上解决了单一技术的缺陷，并 项目建设，进一步降低建设成本和运行成本，推
对原有工艺进行了显著的优化和改进，更具有高 动碳捕集技术的商业化发展。
效、节能、经济等优势。目前，混合捕集技术已
参考文献：
取得重大进展，但现有的大量研究依然是通过模
[1] WANG Q, LUO J Z, ZHONG Z Y, et al. CO 2 capture by solid
拟或实验室规模进行的。此外，混合捕集技术还 adsorbents and their applications: Current status and new trends[J].
可能导致对材料和设备的要求更加严格，如膜- Energy & Environmental Science, 2011, 4(1): 42-55.
[2] WANG W Z (王文珍), ZHAO S D(赵赛迪), WANG L(汪力), et al.
低温系统中膜的耐冷性、吸附-膜混合系统中膜的 Research progress on conversion of CO 2 to cyclic carbonates
耐毒性等。因此，这项技术要在商业上应用还有 catalyzed by metal complexes[J]. Fine Chemicals (精细化工), 2021,
38(10): 1956-1961.
很长的路要走。虽然混合捕集技术还没有足够的 [3] NA W(纳薇), ZUO J Y(左俊怡), YANG X L(杨学磊), et al.
实验验证数据，但可能是突破单一捕获技术瓶颈， Application of solid solution catalyst in the hydrogenation of CO 2 to
methanol[J]. Fine Chemicals (精细化工), 2021, 38(12): 2415-2421,
开发高效低成本碳捕集技术的一个方向。 2497.
[4] DAMIANI D, LITYNSKI J T, MCILVRIED H G, et al. The US
8 结束语与展望 department of Energy's R&D program to reduce greenhouse gas
emissions through beneficial uses of carbon dioxide[J]. Greenhouse
Gases Science & Technology, 2012, 2(1): 9-16.
近年来，燃烧后捕集二氧化碳被认为是减少 [5] WANG R J, LIU S S, LI Q W, et al. CO 2 capture performance and
温室气体排放的有效方法之一。目前，燃烧后碳 mechanism of blended amine solvents regulated by
N-methylcyclohexyamine[J]. Energy, 2021, 215(Part B): 119209.
捕集技术主要包括吸收分离法、吸附分离法、膜 [6] IDEM R, GELOWITZ D, TONTIWACHWUTHIKUL P. Evaluation
分离法和低温分离法。经过对比分析，最成熟的 of the performance of various amine based solvents in an optimized
multipurpose technology development pilot plant[J]. Energy
碳捕集技术是化学吸收法，该技术已实现商业化 Procedia, 2009, 1: 1543-1548.
[7] MANGALAPALLY H P, HASSE H. Pilot plant experiments for post
工业应用；吸附分离法和膜分离法均具有较大的
combustion carbon dioxide capture by reactive absorption with novel
节能潜力和应用前景，但目前仍处于中试和示范 solvents[J]. Energy Procedia, 2011, 4(1): 1-8.
[8] IDEM R, SUPAP T, SHI H, et al. Practical experience in
研究阶段，与工业应用存在一定差距；低温分离
post-combustion CO 2 capture using reactive solvents in large pilot
法虽具有 CO 2 回收和纯度方面的优势，但其分离 and demonstration plants[J]. International Journal of Greenhouse Gas
Control, 2015, 40: 6-25.
过程在低温高压下进行，能耗和成本相对较高，
[9] BLANCHARD L A, DAN H, BECKMAN E J, et al. Green
更适用于高浓度 CO 2 的分离。 processing using ionic liquids and CO 2[J]. Nature, 1999, 399(6731):
28-29.
通过归纳发现，不同的碳捕集技术各自存在
[10] SHIFLETT M B, DREW D W, CANTINI R A, et al. Carbon dioxide
优缺点，尚未有任何一种碳捕集方法可以独立、 capture using ionic liquid 1-butyl-3-methylimidazolium acetate[J].
Energy & Fuels, 2010, 24(10): 5781-5789.
高效、经济且节能地进行碳捕集。当前的应用重 [11] AVILA J, LEPRE L F, SANTINI C, et al. High-performance porous
点是在评估技术可靠性、经济性等关键指标后， ionic liquids for low-pressure CO 2 capture[J]. Angewandte Chemie
International Edition, 2021, 60(23): 12876-12882.
根据技术特点选择相对合适的捕集方法。未来， [12] YU K, CURCIC I, GABRIEL J, et al. Recent advances in CO 2
关于高效节能碳捕集技术的开发，可重点攻关当 capture and utilization[J]. ChemSusChem, 2008, 1: 893-899.
[13] WANG L D, AN S L, YU S H, et al. Mass transfer characteristics of
前各技术存在的问题与挑战；还可结合各技术优 CO 2 absorption into a phase-change solvent in a wetted-wall
势开发混合捕集技术，进一步推动碳捕集技术的 column[J]. International Journal of Greenhouse Gas Control, 2017,
64: 276-283.
规模化发展。 [14] WANG R J, JIANG L, LI Q W, et al. Energy-saving CO 2 capture
最后，中国近年来在碳捕集领域做出了积极 using sulfolane-regulated biphasic solvent[J]. Energy, 2020, 211:
118667.
贡献。尽管与国外发达国家相比起步较晚，但也 [15] DWYER P S. Report of the interagency task force on carbon capture
取得了发展与进步。然而，相比国际先进水平， and storage[J]. Oil & Soap, 2010, 14(6): 154.
[16] SPIGARELLI B P, KAWATRA S K. Opportunities and challenges in
中国整体的碳捕集技术还存在一定差距，如化学 carbon dioxide capture[J]. Journal of CO 2 Utilization, 2013, 1: 69-87.
吸收法虽开展了大量的工业示范，但还缺少商业 [17] KISHIMOTO S, HIRATA T, IIJIMA M, et al. Current status of
MHI's CO 2 recovery technology and optimization of CO 2 recovery
化应用和大型百万吨级工业示范的经验；吸附分 plant with a PC fired power plant[J]. Energy Procedia, 2009, 1(1):
离法和膜分离法主要处于实验室及小试研发阶 1091-1098.
[18] SINGH A, STEPHENNE K. Shell cansolv CO 2 capture technology:
段，中试经验不足；低温分离法及混合捕集技术 Achievement from first commercial plant[J]. Energy Procedia, 2014,