国内首套煤电二氧化碳化学链矿化利用工程开工

10月28日，国内首套燃煤电厂二氧化碳化学链矿化利用工程在国电电力大同公司正式开工建设。

在国家“碳达峰、碳中和”目标下，碳捕集、利用和封存（CCUS）技术被认为是二氧化碳大规模减排的有效途径，同时将二氧化碳资源转化利用，产生更高经济效益，是实现能源可持续发展和节能减排的重要手段。该工程是集团公司2021年科技创新重点项目，也是国内首套燃煤电厂二氧化碳化学链矿化利用工程，项目包含设计开发燃煤电厂年处理1000吨的二氧化碳化学链矿化示范装置工艺包，建设工业示范装置并开展工业试验，完成二氧化碳矿化大规模工业装置可行性研究等内容。

该项目以工业尾气中的二氧化碳和硅酸盐矿石或电石渣、工业固废、废弃建材等为原料，利用氯化铵分解得到氯化氢气体与氨气；氯化氢溶解硅酸盐矿石或固体废料，得到钙的氯化物；钙的氯化物、氨气和二氧化碳反应产生的氯化铵经浓缩干燥后还可循环使用，得到的碳酸盐作为工业生产应用最为广泛矿物原料之一，被广泛应用于道路、建材、冶金、橡胶、塑料、造纸、涂料等行业，具有较好经济价值。此外，项目也有助于推进集团公司火电和煤化工行业脱碳化进程，助力碳中和目标实现。

来源：国电电力发展股份有限公司http://www.600795.com.cn/gddlwwNew/ywjj/202111/d8064e7acd20476f929d5565a6a6668e.shtml

根据国电电力大同发电有限责任公司项目招标公告项目的EP承包项目单一来源为原初科技（北京）有限公司

据企业工商信息，原初科技为清华大学化工系产学研合作单位，开发出了国际先进水平的新型二氧化碳矿化利用核心技术和关键装备，拥有在中国和美国申请多项发明专利。清华大学技术转移二氧化碳矿化综合利用成果简介：

二氧化碳是主要温室气体之一，《巴黎协定》制定了将全球平均气温较工业化前升高2℃内的目标。我国作为世界二氧化碳排放量第一的国家，在二氧化碳减排方面面临巨大压力，但同时也在应对气候变化的新一轮科技与产业变革中，获得更大的发展机遇，已于2017年正式启动全国统一的碳交易系统。

目前碳捕集、利用与封存主要有三种途径：二氧化碳分离提纯继而进行地质封存的途径，二氧化碳催化转化为烷烃或醇类的途径，以及二氧化碳矿化为碳酸盐的途径。本项成果提供了一种矿化二次利用的技术。矿化是自然界固碳方式之一，在早期地球大气演化过程中发挥重要作用，碳酸盐是碳最稳定的化学形式，可实现长期稳定地封存二氧化碳。我国是世界最大的水泥生产国，2016年水泥年产量达到24亿吨，以现有最好的技术而言，每生产1吨水泥，将排放0.8吨二氧化碳，这意味着仅水泥行业就排放20亿吨二氧化碳。与此同时，中国是全球第二大碳酸钙的生产和消费国，通过二氧化碳矿化技术生产的碳酸钙，可以作为再生的原材料循环利用，从而在整体上实现了二氧化碳的闭环利用，同时可以减少甚至无需开采自然界的有限石灰石矿资源。

本项成果发展了化学链矿化路线，以多级环流反应分离一体化反应器、热量梯级综合利用、高效固体热分解反应器为核心，开发了国际先进的矿化封存利用技术。

本项成果具有以下优势：

基于化学链的循环工艺，实现了酸碱循环使用；

高效的吸收矿化分离一体化反应器及优化的操作条件、级联的工艺方案，废气中二氧化碳无需进行吸收纯化，可直接进行矿化，气体停留时间1min内，矿化反应转化率和碱利用率均达到90%以上；

优化的热量梯级利用并集成太阳能集热—净能耗降低60%以上；设计高温太阳能集热为热解制碱集成供热系统，可使二氧化碳的净回收率最高达97%；

高品质的碳酸钙产品，实现资源循环利用—通过控制反应工艺参数，可以得到微米级轻质碳酸钙，满足橡胶、塑料、造纸、涂料等行业的需求，具有高附加值和广阔的市场；

易于工业放大：整个流程由典型化工过程和装备组成，关键反应器具备工业放大基础。具备实现百万吨二氧化碳工业化利用的基础。

应用前景

本项成果应用于二氧化碳减排与轻质碳酸钙制造。适用于各种燃烧碳基燃料而排放二氧化碳的过程，其中二氧化碳的含量从5%~50%均可采用本技术实现二氧化碳的捕集，并得到有价值的工业产品。目标客户包括热电厂、热力站、水泥厂、石油化工厂等。

由于该技术的原料及产品和水泥行业具有较大的互补性，可与现有水泥行业联合建立循环经济模式，满足该行业减排二氧化碳的技术需求。产出的碳酸钙可以部分替代传统水泥用量，避免石灰石矿开采；且微米级碳酸钙符合工业沉淀碳酸钙行业标准HG/T2226-2010，在橡胶、塑料、造纸、涂料及混凝土添加剂等领域具有非常广泛的应用与发展，我国每年的需求量超过3亿吨。此外，本项目矿化的另一副产品是粗砂（主要成为为SiO2），可作为绿色建材使用。

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