智能化 CO2 捕集技术与装备

联系合作
绿色低碳(碳中和)产业
绿色能源与节能环保
智能制造与装备
成果单位: 北京理工大学
合作方式: 面议
所处阶段: 其他
关键词: 石油化工钢铁水泥高校科研工业应用电力领域有机胺溶剂系统集成人工智能人机交互智能调控
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核心问题

当前,石油化工、钢铁水泥等行业排放大量CO2,但实际处理量较小,缺乏有效的CO2捕集技术与装备。这不仅加剧了环境容量的制约,还导致全球气候变暖等严重问题。为实现中国提出的“碳中和、碳达峰”双碳目标,迫切需要研发高效、低能耗的CO2捕集技术与装备,以解决这些行业面临的CO2排放痛点。

解决方案

本项目研发了智能化CO2捕集技术与装备,主要技术解决方案包括两方面:

  1. 溶剂捕集与系统集成优化
  • 以有机胺为溶剂,通过系统集成优化与调控,实现CO2的高效捕集利用以及胺溶液的解吸再生。
  • 通过技术优化,产品能耗相较于传统设备降低20%,显著降低了运行成本。
  1. 全流程智能化操控
  • 将捕集设备与人工智能相耦合,形成全流程智能化操控技术,实现人机交互。
  • 智能化调控运行参数,提高操作精度和效率,为智能化CO2捕获技术的工业应用提供技术支撑与理论指导。 关键技术点包括高效捕集技术、胺溶液解吸再生技术、系统集成优化技术、以及全流程智能化操控技术等。

竞争优势

智能化CO2捕集技术与装备在技术上具有显著优势:

  1. 高效捕集: 与传统有机胺捕集技术与装备相比,具有更高的捕集效率,有效提升CO2处理量。
  2. 智能化管理: 设备采用全流程智能化运行与管理,配有自动报警装置,无需人员值守,提高安全性并降低人力成本。
  3. 操作简便: 智能化CO2装备的操作只需在智能屏上完成,设备操作简单易行,降低操作难度。
  4. 成本节约: 通过系统集成优化与调控,降低捕集过程的溶剂损耗和有机胺溶液用量,从而降低原料成本,提高收益利润。 此外,随着国家双碳战略目标的推进和高等教育高质量体系建设的加强,智能化CO2捕集技术与装备面临良好的发展机遇。在中国这个碳排放规模庞大的国家,预计未来将面对巨额的全国碳排放权配额交易市场市值,市场需求量巨大。当前CO2捕集和封存技术尚处于工业示范阶段,技术不成熟等因素限制了其商业化发展,但本产品凭借其在技术、成本和操作上的优势,将能够满足企业、高校和科研机构的需求,具有广阔的市场前景。特别是在教学科研领域,通过向从事CO2捕集研究的高校与研究院所推出智能化碳捕集系统,将有力推动相关研究和教学工作的开展。

成果公开日期

20250617

摘要

本世纪中叶之前煤炭等化石能源将一直是中国乃至世界最主要、最可靠的能源,对此产生的环境容量的制约和过量排放 CO2 带来的全球气候变暖等问题,中国提出了“碳中和、碳达峰”的双碳目标战略,以及教育部提出加强碳达峰碳中和高等教育人才培养体系。针对目前石油化工、钢铁水泥等行业的 CO2 排放量大,实际处理量小,缺乏 CO2 捕集技术与装备等问题,提出研发智能化 CO2 捕集技术与装备。该项目一方面以有机胺为溶剂,通过系统集成优化与调控,能够有效实现 CO2 的捕集利用以及胺溶液的解吸再生,同时产品能耗相较于传统设备降低 20%,运行成本大幅降低,从而实现高效低的能耗碳捕集技术。另一方面,该项目通过将捕集设备与人工智能相耦合形成全流程智能化操控技术,实现人机交互,能够智能化调控运行参数,为智能化 CO2 捕获技术的工业应用提供技术支撑与理论指导,实现全流程的智能化操控技术。该项目设计开发的智能化 CO2 捕集技术与装备在技术上的优势包括:1.与传统有机胺捕集技术与装备相比较具有更高的捕集效率。2.设备采用全流程智能化运行与管理,系统配有自动报警装置,无需人员值守,具有更高的安全性。3.智能化 CO2 装备的操作只需要在智能屏上完成所有需要调节的仪器仪表,设备操作简单。4.装备通过系统集成优化与调控,能够降低捕集过程的溶剂损耗,减少有机胺溶液的用量,降低原料成本,收益利润高。国家为贯彻双碳战略目标,推进高等教育高质量体系建设,释放了一系列政策红利,为智能化 CO2 捕集技术与装备的发展提供了良好机遇。作为碳排放规模庞大的国家,中国预计未来将面对巨额的全国碳排放权配额交易市场市值,因此,无论是经济能力还是需求量,智能化 CO2 捕集技术与装备在中国的应用前景都是十分广阔的。目前CO2 捕集和封存技术在中国尚处于工业示范阶段,技术不成熟等因素限制了其商业化的发展,且教育部要求进一步推动高校及科研机构对于 CCUS 设备的教学需求和科研的需求,因此,本产品对于满足企业、高校和科研机构的需求,有着较好的市场前景。在教学科研领域,我们的服务主要依托项目进行整套产品的销售,面向的对象与场景主要包含从事 CO2 捕集研究的高校与研究院所,比如四川大学、浙江大学等,向这些机构推出我们智能化碳捕集系统,用于教学和科研研究。在工业应用领域,致力于为石油化工,电力。

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