用于碳捕获技术(CCUS)的智慧测量
流程工业的脱碳是全球最紧迫、也最复杂的挑战之一。要取得切实进展,不仅需要宏伟的目标,更需要对每一个环节进行绝对精准的测量。在每一个成功的碳捕集、利用与封存(CCUS)项目中,精准测量都是将气候目标转化为实际运营成果的关键 —— 因为只有可测量,才能有效管理与优化。
我们凭借数十年的专业经验,并与 CCUS 领域各方紧密合作,开发了坚固可靠的仪表解决方案,专为覆盖从捕集、压缩、输送到封存的全碳价值链量身定制。发电、水泥、 钢铁、 铝、制浆 造纸、 化工、运输和农业等碳排放强度最高的行业均信赖威卡先进的仪表解决方案,这些行业合计在全球温室气体排放中占据相当大的比重。
从钢铁厂的严苛工况,到化工厂的精密运行,威卡仪表以精准、耐用与稳定可靠著称。我们的解决方案帮助运营方监测并优化 CCUS 系统的各个环节,减少排放,实现具有挑战性的可持续发展目标。
CCUS 主要应用技术
CCUS 依托一系列先进技术,对工业排放的二氧化碳进行捕集、处理与封存。主要技术类别包括:
化学吸收法(胺法洗涤)
作为应用最广泛的方法,化学吸收法采用胺类溶剂(如单乙醇胺 MEA、甲基二乙醇胺 MDEA 及专用复配溶剂),从烟气中选择性捕集二氧化碳。该工艺包含吸收塔与解吸塔(汽提塔):二氧化碳在吸收塔内与溶剂结合,随后在解吸塔中被释放出来,用于后续压缩与封存。该技术成熟可靠、可规模化推广,已应用于发电、水泥、钢铁及化工行业。
物理吸收法
采用聚乙二醇二甲醚(Selexol)和低温甲醇洗(Rectisol)等物理溶剂,在高压条件下捕集二氧化碳,尤其适用于燃烧前捕集及合成气处理场景。这类溶剂仅通过物理作用吸收二氧化碳,不发生化学反应,因此在部分工艺中,溶剂再生的能耗更低。
吸附法
吸附技术采用沸石、活性炭或胺基改性聚合物等固体材料,从气流中捕集二氧化碳。变压吸附(PSA)与变温吸附(TSA)是常用的再生方式。这类系统结构紧凑,适用于模块化或分散式应用场景。
分离技术
膜技术利用选择性阻隔膜将二氧化碳与其他气体分离。聚合物膜与复合膜因流程简单、模块化部署、能耗低等优势应用日益广泛,尤其适用于小型项目或改造项目。
低温分离法
低温工艺将气流冷却至极低温度,使二氧化碳液化或固化从而实现分离。该方法适用于高纯度二氧化碳气流,常与其他技术联用。
直接空气捕集
直接空气捕集(DAC)系统利用化学或物理吸附剂直接从环境空气中提取二氧化碳。尽管该技术仍处于发展阶段,但 DAC 对于实现负碳排放以及应对难以减排的行业至关重要。
生物固碳
部分 CCUS 项目采用藻类培养、酶催化反应等生物工艺来捕集和利用二氧化碳。
二氧化碳压缩是 CCUS 工艺中的关键环节,可将捕集后的二氧化碳处理至适合输送或封存的状态。工艺采用专用压缩机:大流量、低压工况通常选用离心式压缩机,高压需求则采用活塞式压缩机,以达到所需压力等级,压力常高达 100bar 及以上。对压缩机进出口压力与温度进行精准可靠的测量,是保障安全高效运行的必要条件。
二氧化碳经压缩后,可根据输送量与目的地,通过管道、船舶或货运车辆进行运输。管道是大规模输送最经济高效的方案,输送时二氧化碳通常以气态、液态或超临界态存在。超临界状态(温度高于 31℃、压力高于 74bar)是管道输送的理想工况,可最大化提升输送效率与安全性。碳封存通常以液态形式进行,需要对压力、温度和流量进行精确控制,以管理相变并确保安全封存。