مشروع نموذجي: توفر PKU Pioneer وحدة أكسجين VPSA لأكبر مشروع لالتقاط ثاني أكسيد الكربون في صناعة الأسمنت في الصين

في أبريل 2024، نجح مصنع أسمنت صيني كبير في إطلاق مشروع توضيحي لتنقية 200 ألف طن من ثاني أكسيد الكربون سنويًا باستخدام الاحتراق بالأكسجين. وحتى الآن، يعمل النظام باستمرار وبثبات بنتائج ممتازة. يعتبر المشروع حاليًا أكبر مبادرة لالتقاط واستخدام الكربون في صناعة الأسمنت الصينية، ومن المقرر أن يصبح مشروعًا مرجعيًا لتقنية الاحتراق بالأكسجين المقترنة بتقنية التقاط الكربون منخفضة الطاقة على مستوى العالم.
تنقسم تقنيات التقاط وتنقية ثاني أكسيد الكربون الممكنة في صناعة الأسمنت بشكل رئيسي إلى نوعين. النوع الأول يستهدف التقاط وتنقية ثاني أكسيد الكربون من غازات المداخن ذات التركيز المنخفض من ثاني أكسيد الكربون، مما يؤدي إلى تكاليف مرتفعة نسبيًا. النوع الثاني يحقق الإثراء الذاتي لثاني أكسيد الكربون أثناء عملية الاحتراق لالتقاطه، ويمثله تقنية الاحتراق بالأكسجين المقترنة بتقنية التقاط الكربون. يتم استخدامها في مشروع التقاط ثاني أكسيد الكربون في مصنع الأسمنت.
تشمل المكونات الهندسية الرئيسية للمشروع نظام توليد الأكسجين، ونظام الإثراء الذاتي لثاني أكسيد الكربون، ونظام التقاط وتنقية ثاني أكسيد الكربون. يستخدم نظام توليد الأكسجين تقنية امتزاز التأرجح الضغطي الفراغي (VPSA)؛ ويستخدم نظام الإثراء الذاتي لثاني أكسيد الكربون تقنية الاحتراق بالأكسجين، ويعتمد نظام التقاط وتنقية ثاني أكسيد الكربون مخططًا تقنيًا مشتركًا من VPSA + الامتزاز والتقطير للتنقية.
قامت PKU Pioneer بتوفير مصنع أكسجين VPSA فعال واقتصادي (9,700 نيوتنمتر)³/ساعة، 80%) للمشروع، لتوفير أكسجين مستقر لنظام الإثراء الذاتي لثاني أكسيد الكربون للمساعدة في زيادة تركيز ثاني أكسيد الكربون في غاز المداخن، مما يقلل بشكل فعال من تكلفة تشغيل نظام التقاط وتنقية الكربون ويحقق تنقية أولية لثاني أكسيد الكربون. وفقًا لمدير المشروع، يمكن لتقنية الاحتراق بالأكسجين زيادة تركيز ثاني أكسيد الكربون في غاز العادم من 20%-30% التقليدية إلى 75%-80%. يبلغ استهلاك الطاقة لكل وحدة من ثاني أكسيد الكربون المنتج باستخدام تقنية الاحتراق بالأكسجين 1.5-1.7 جيجا جول/طن من ثاني أكسيد الكربون. مقارنة بتقنية الالتقاط اللاحق التقليدية، يمكن تقليل استهلاك الطاقة وتكلفة التشغيل لكل وحدة من ثاني أكسيد الكربون بأكثر من 25%.
سيتم استخدام ثاني أكسيد الكربون الملتقط من هذا المشروع لتعزيز استخراج النفط الصناعي (EOR) لزيادة إنتاج النفط، ويمكن أيضًا تطبيقه في الزراعة الغنية بالكربون لتعزيز التمثيل الضوئي وتعزيز نمو المحاصيل. إن له أهمية كبيرة نحو تحقيق أهداف الصين الاستراتيجية "ذروة الكربون والحياد الكربوني"، وله أهمية كبيرة لتعزيز الحد من الكربون في صناعة الأسمنت في الصين والعالم.
بالنسبة لشركة PKU Pioneer، يمثل هذا المشروع افتتاح سيناريو تطبيق جديد لتقنية توليد الأكسجين VPSA. إنه يشير إلى أن PKU Pioneer لا يمكنها فقط توفير هواء غني بالأكسجين للاحتراق المعزز بالأكسجين في أفران الأسمنت، مما يساعد على تحسين كفاءة الاحتراق وتقليل استهلاك الوقود وزيادة إنتاج الأسمنت، ولكن أيضًا توفير الأكسجين لنظام احتراق الوقود بالأكسجين لالتقاط ثاني أكسيد الكربون في غاز مداخن الأسمنت، مما يساعد عملاء الأسمنت على تقليل انبعاثات الكربون وتحقيق تنمية مستدامة عالية الجودة.
في عام 2022، قامت PKU Pioneer ببناء وحدة توليد أكسجين VPSA لأكبر مصنع أسمنت في كوريا الجنوبية، مما قلل بشكل كبير من تكاليف الغاز الطبيعي للمستخدم ورفع الفوائد الاقتصادية. كمورد عالمي رائد VPSA/PSA وحدات توليد الأكسجين، قدمت شركة PKU Pioneer حلول توليد الأكسجين لأكثر من 300 عميل حول العالم، تغطي أكثر من 20 قطاعًا صناعيًا بما في ذلك الصلب والمعادن غير الحديدية والأسمنت والزجاج ومعالجة النفايات والطاقة الجديدة والكيمياء، مما يجعلها المورد المفضل للأكسجين الصناعي عالميًا.