CCUS 組分測(cè)量遇到的挑戰(zhàn)

碳捕集、利用與封存（CCUS）技術(shù)的關(guān)注度持續(xù)升溫，成為工業(yè)化工廠碳排放的首選解決方案。胺化學(xué)溶劑吸收法被認(rèn)為是最成熟的碳捕集技術(shù)之一。胺化學(xué)溶劑吸收法基于酸堿中和反應(yīng)，利用胺類溶液（如單乙醇胺MEA、二乙醇胺DEA、甲基二乙醇胺MDEA等）作為吸收劑，通過(guò)化學(xué)反應(yīng)選擇性捕獲煙氣中的CO?。

吸收階段：含CO?的氣體與胺類溶液接觸，胺分子與CO?反應(yīng)生成水溶性碳酸鹽或碳酸氫鹽，實(shí)現(xiàn)碳分離。

以MEA為例：CO2+2MEA+H2O?(MEA2H)++HCO3

解吸階段：富碳胺溶液經(jīng)加熱（通常80-120℃）釋放CO?，胺溶液再生后循環(huán)使用，釋放的CO?可壓縮封存或利用。

無(wú)論對(duì)于工廠運(yùn)營(yíng)商，還是技術(shù)開發(fā)商，優(yōu)化二氧化碳（CO?）捕集成本和溶劑管理都至關(guān)重要。

我們掌握的專業(yè)知識(shí)

拉曼光譜分析儀支持高精度在線過(guò)程監(jiān)測(cè)。在不斷變化的過(guò)程條件下，它幫助操作員可靠預(yù)測(cè)二氧化碳（CO?）總體積和胺液濃度，密切監(jiān)測(cè)質(zhì)量參數(shù)的變化，盡可能降低溶劑損耗。

TDLAS（可調(diào)諧半導(dǎo)體激光吸收光譜技術(shù)）可用于測(cè)量胺法處理后排出的凈化氣體中H?S、CO?等痕量雜質(zhì)，通過(guò)精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)氣體成分，不僅能保障碳捕集系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行、提升CO?產(chǎn)品純度與利用價(jià)值，還可降低環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)與合規(guī)成本，并以數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)工藝優(yōu)化與成本控制。

恩德斯豪斯的解決方案

01

產(chǎn)品介紹

恩德斯豪斯的Rxn4拉曼光譜技術(shù)來(lái)自凱撒光學(xué)（Kaiser Optics System Inc.）。恩德斯豪斯提供完整的拉曼硬件、軟件及建模支持。光學(xué)分析團(tuán)隊(duì)支持定制化建模與數(shù)據(jù)分析服務(wù)，適應(yīng)CCUS裝置溶劑管理的需求。

Rxn4拉曼在線分析儀的能力亮點(diǎn)：

?可對(duì)CO?負(fù)載量、胺濃度、降解產(chǎn)物等多個(gè)參數(shù)進(jìn)行同步定量分析；

?結(jié)合多元回歸模型（如PLSR），實(shí)現(xiàn)復(fù)雜體系下的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)；

?支持不同濃度范圍的溶劑類型（包括混合胺類、新型低能耗溶劑等）；

?無(wú)需采樣與預(yù)處理，直接插入工藝管道進(jìn)行原位測(cè)量；

?響應(yīng)速度快（測(cè)量可在一分鐘內(nèi)完成），替代傳統(tǒng)耗時(shí)數(shù)小時(shí)的離線分析（如滴定、NMR);

?提供連續(xù)數(shù)據(jù)流，支持過(guò)程控制優(yōu)化；

?系統(tǒng)具備自校準(zhǔn)功能，不易受環(huán)境溫度、濕度影響；

02

現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量

在CCUS裝置的現(xiàn)場(chǎng)，Rxn4拉曼在線分析儀的測(cè)量結(jié)果體現(xiàn)為：

?成功監(jiān)控從富胺到貧胺全過(guò)程的濃度變化；

?驗(yàn)證了拉曼技術(shù)對(duì)于溶劑講解化合物的檢測(cè)能力；

?為未來(lái)工業(yè)化應(yīng)用提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)和技術(shù)驗(yàn)證

03

案例應(yīng)用

（左上）帶樣品預(yù)處理系統(tǒng)的TDLAS氣體分析儀（型號(hào)J22，測(cè)量水）

（左下）J22參數(shù)-點(diǎn)擊放大查看

（右上）帶樣品預(yù)處理系統(tǒng)的TDLAS氣體分析儀(型號(hào)JT33，測(cè)量H2S)

（右下）JT33參數(shù)-點(diǎn)擊放大查看

恩德斯豪斯除提供Rxn4拉曼分析用于溶劑管理外，還提供TDLAS（可調(diào)諧二極管激光吸收光譜）對(duì)凈化氣體中的痕量雜質(zhì)如H?S和CO2進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

除提供恩德斯豪斯的TDLAS氣體分析儀已在全球眾多 CCUS 應(yīng)用中證明了其可靠性。這種基于激光的技術(shù)可提供實(shí)時(shí)、非接觸式測(cè)量，目前已成功應(yīng)用于碳捕集的胺脫硫過(guò)程，能高精度測(cè)量 CO?流中的 H?S。此外，該分析儀還可在捕獲的CO?運(yùn)輸前的壓縮機(jī)或液化過(guò)程中，執(zhí)行關(guān)鍵的質(zhì)量驗(yàn)證和水分檢查。

在測(cè)量過(guò)程中，采樣探頭采集樣氣，并將樣氣送至 TDLAS氣體分析儀的測(cè)量池中?？烧{(diào)諧二極管激光發(fā)生器發(fā)射特定波長(zhǎng)的 NIR 近紅外光或 VIS 可見光，水和H2S 分子可以吸收波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光線。激光穿透樣氣后進(jìn)入樣氣池，在一個(gè)或多個(gè)鏡面發(fā)生反射，最后光線射向光電二極管信號(hào)檢測(cè)器。窗口將激光發(fā)生器和信號(hào)檢測(cè)器與過(guò)程氣體完全隔離，確保測(cè)量過(guò)程中過(guò)程氣體（ 以及夾雜的污染物 ）不會(huì)接觸分析儀的關(guān)鍵部件。過(guò)程氣體中的水和H2S 分子會(huì)吸收一部分激光。根據(jù)朗伯比爾定律，樣氣中的待測(cè)分析物濃度與激光吸收強(qiáng)度成反比。

恩德斯豪斯的TDLAS分析儀是可靠的分析氣體中的H2O和H2S的方法。 

優(yōu)勢(shì)如下：

?成熟耐用確保設(shè)備高可用性

?在 CCUS 關(guān)鍵測(cè)量點(diǎn)提升安全性、過(guò)程控制和質(zhì)量驗(yàn)證

?抗干擾的準(zhǔn)確實(shí)時(shí)測(cè)量

?無(wú)需消耗品，維護(hù)成本極低

?安裝和調(diào)試簡(jiǎn)單，免維護(hù)運(yùn)行

?現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)簡(jiǎn)單，無(wú)停機(jī)時(shí)間

CCUS的長(zhǎng)期需求

隨著能源和氣體混合物的不斷變化，捕集、利用、儲(chǔ)存和運(yùn)輸 CO?的基礎(chǔ)設(shè)施將繼續(xù)至關(guān)重要。不斷變化的分子組合和管道基礎(chǔ)設(shè)施，加上過(guò)程自動(dòng)化的進(jìn)步，將進(jìn)一步推動(dòng) CCUS 過(guò)程中在線氣體分析和溶劑管理的需求，以提高安全性、資產(chǎn)完整性和質(zhì)量控制，這一需求將持續(xù)數(shù)十年。

     更多內(nèi)容點(diǎn)擊：https://www.endress.com.cn/zh/sustainability-solutions/reduce-carbon-dioxide-emissions/modern-carbon-capture-technologies/instrumentation-carbon-capture-process?wt_mc=social-media.gongkong.sustainability.intl.sustainability.cn.admedia&leadsource=social-media