Typisches Projekt: PKU Pioneer liefert VPSA-Sauerstoffanlage für das größte CO2-Abscheidungsprojekt in der chinesischen Zementindustrie

Im April 2024 startete ein großes chinesisches Zementwerk erfolgreich ein Demonstrationsprojekt zur Reinigung von 200.000 Tonnen CO2 pro Jahr mittels Oxyfuel-Verbrennung. Bislang arbeitet das System kontinuierlich und stabil mit hervorragenden Ergebnissen. Das Projekt ist derzeit die größte Initiative zur Kohlenstoffabscheidung und -nutzung in der chinesischen Zementindustrie und soll weltweit ein Vorzeigeprojekt für Oxyfuel-Verbrennung in Kombination mit energiearmer Kohlenstoffabscheidungstechnologie werden.
Die realisierbaren CO2-Abscheidungs- und Reinigungstechnologien in der Zementindustrie lassen sich hauptsächlich in 2 Typen unterteilen. Der erste Typ zielt auf die Abscheidung und Reinigung von CO2 aus Rauchgasen mit niedriger CO2-Konzentration ab, was relativ hohe Kosten verursacht. Der zweite erreicht eine CO2-Selbstanreicherung während des Verbrennungsprozesses, um es abzuscheiden, was durch die Oxyfuel-Verbrennung in Kombination mit Kohlenstoffabscheidungstechnologie repräsentiert wird. Diese wird im CO2-Abscheidungsprojekt im Zementwerk eingesetzt.
Zu den wichtigsten technischen Komponenten des Projekts gehören das Sauerstofferzeugungssystem, das CO2-Selbstanreicherungssystem und das CO2-Abscheidungs- und Reinigungssystem. Das Sauerstofferzeugungssystem nutzt VPSA-Technologie (Vakuum-Druckwechsel-Adsorption); das CO2-Selbstanreicherungssystem verwendet Oxyfuel-Verbrennungstechnologie und das CO2-Abscheidungs- und Reinigungssystem setzt eine kombinierte Technologielösung aus VPSA + Adsorptions- & Destillationsreinigung ein.
PKU Pioneer lieferte eine effiziente und wirtschaftliche VPSA-Sauerstoffanlage (9.700 Nm³/h, 80%) für das Projekt, die dem CO2-Selbstanreicherungssystem stabilen Sauerstoff zuführt, um die CO2-Konzentration im Rauchgas zu erhöhen, die Betriebskosten des CO2-Abscheidungs- und Reinigungssystems effektiv zu senken und eine erste Reinigung von Kohlendioxid zu erreichen. Laut Projektmanager kann die Oxyfuel-Verbrennungstechnologie die CO2-Konzentration im Abgas von üblichen 20%-30% auf 75%-80% steigern. Der Energieverbrauch pro produzierter CO2-Einheit beträgt bei der Oxyfuel-Verbrennungstechnologie 1,5-1,7 GJ/CO2. Im Vergleich zur herkömmlichen Nachverbrennungstechnologie können Energieverbrauch und Betriebskosten pro CO2-Einheit um mehr als 25% gesenkt werden.
Das in diesem Projekt abgeschiedene CO2 wird zur industriellen verbesserten Ölausbeute (Enhanced Oil Recovery, EOR) genutzt, um die Ölproduktion zu steigern, und kann auch in der kohlenstoffreichen Landwirtschaft eingesetzt werden, um die Photosynthese zu verbessern und das Pflanzenwachstum zu fördern. Dies ist von großer Bedeutung für die Verwirklichung der chinesischen strategischen Ziele der „Kohlenstoffspitze und Kohlenstoffneutralität“ und von großer Bedeutung für die Förderung der Kohlenstoffreduzierung in der Zementindustrie sowohl in China als auch weltweit.
Für PKU Pioneer stellt dieses Projekt die Eröffnung eines neuen Anwendungsszenarios für die VPSA-Sauerstofferzeugungstechnologie dar. Es bedeutet, dass PKU Pioneer nicht nur mit Sauerstoff angereicherte Luft für die sauerstoffgestützte Verbrennung in Zementöfen liefern kann, um die Verbrennungseffizienz zu verbessern, den Brennstoffverbrauch zu senken und die Zementproduktion zu steigern, sondern auch Sauerstoff an das Sauerstoff-Brennstoff-Verbrennungsprozess System zur CO2-Abscheidung aus Zementrauchgas liefern kann, um Zementkunden dabei zu helfen, ihre Kohlenstoffemissionen zu reduzieren und eine qualitativ hochwertige nachhaltige Entwicklung zu erreichen.
Im Jahr 2022 baute PKU Pioneer eine VPSA-Sauerstofferzeugungsanlage für das größte Zementwerk Südkoreas, wodurch die Erdgaskosten des Kunden erheblich gesenkt und die wirtschaftlichen Vorteile gesteigert wurden. Als weltweit führender Anbieter von VPSA/PSA Sauerstofferzeugungsanlagen hat PKU Pioneer Lösungen zur Sauerstofferzeugung für über 300 Kunden weltweit bereitgestellt, die mehr als 20 Industriesektoren abdecken, darunter Stahl, Nichteisenmetalle, Zement, Glas, Abfallbehandlung, neue Energie und Chemie, und ist damit der bevorzugte Anbieter für industriellen Sauerstoff weltweit.