ICS27.010 CCSF29 中华人民共和国国家标准 GB/T46877—2025 二氧化碳捕集 燃烧后二氧化碳捕集 系统通用要求 Carbondioxidecapture—Generalrequirementsforpost-combustionCO2 capturesystem 2025-12-31发布 2026-07-01实施 国家市场监督管理总局 国家标准化管理委员会发布前 言 本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由全国环境管理标准化技术委员会(SAC/TC207)提出并归口。 本文件起草单位:国家能源集团新能源技术研究院有限公司、国家能源集团江苏电力有限公司、 国家能源集团泰州发电有限公司、中国21世纪议程管理中心、浙江大学、西南化工研究设计院有限公 司、中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司、中国标准化研究院、国电投远达绿碳科技(重庆)有限 公司、天津大学、中国科学院过程工程研究所、中国石油大学(北京)、中石化石油工程设计有限公司、 中国矿业大学(北京)、宁波大学、东方电气集团东方锅炉股份有限公司、碳和科技(北京)有限公司、中国 石油工程建设有限公司西南分公司、上海齐耀环保科技有限公司。 本文件主要起草人:徐冬、余学海、冯蕾、范永胜、杨燕梅、韩涛、杨光俊、张贤、龚海艇、方梦祥、郑珩、 朱廷钰、王志、刘汉明、吴其荣、龙雨谦、翁小涵、樊静丽、王涛、刘毅、冯玮、胡昔鸣、刘舒巍、闫飞、王卫凡、 牛红伟、徐文青、周鲁立、彭勃、尚慧宁、张嘉航、李清方、姚敏、傅宏明、杨东泰、陈建宏、张彤昀、李玉雪、 刘刚、李珂。 ⅠGB/T46877—2025 二氧化碳捕集 燃烧后二氧化碳捕集 系统通用要求 1 范围 本文件规定了燃烧后二氧化碳(CO2)捕集系统(以下简称“碳捕集系统”)的分类与组成以及技术 要求。 本文件适用于燃烧后CO2捕集系统(不含实验装置)的设计、建造。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文 件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于 本文件。 GB/T150 压力容器(所有部分) GB/T151 热交换器 GB8978 污水综合排放标准 GB/T12337 钢制球形储罐 GB14554 恶臭污染物排放标准 GB18599 一般工业固体废物贮存和处置场污染控制标准 GB/T20322 石油及天然气工业 往复压缩机 GB/T35528 低温液化气体安全指南 GB/T45121 火力发电厂烟气二氧化碳捕集系统能耗测定技术规范 GB50058 爆炸危险环境电力装置设计规范 GB/T50087 工业企业噪声控制设计规范 GB50217 电力工程电缆设计标准 GB50264 工业设备及管道绝热工程设计规范 GB/T50493 石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计标准 GB/T51316 烟气二氧化碳捕集纯化工程设计标准 JB/T6430 一般用喷油螺杆空气压缩机 JB/T6443 石油、化学和气体工业用离心压缩机 NB/T47003.1 常压容器 第1部分:钢制焊接常压容器 NB/T47041 塔式容器 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 燃烧后CO2捕集 post-combustionCO2capture 从燃料燃烧过程中产生的烟气中捕集CO2的过程。 1GB/T46877—2025 3.2 化学吸收法 chemicalabsorptionmethod 化学吸收剂在吸收塔内与烟气中的CO2发生化学反应生成化合物,并在解吸塔内经升温后释放出 吸收的CO2,完成CO2与其他气体分离的方法。 [来源:GB/T51316—2018,2.0.4] 3.3 吸附法 adsorptionmethod 采用多孔固体吸附剂在吸附塔内通过化学方法或物理方法吸附CO2,并在再生塔通过变温和/或 变压等工序释放出吸附的CO2,完成CO2与其他气体分离的方法。 注:包括变压吸附法、变温吸附法、变温变压吸附法等。 [来源:GB/T45121—2024,3.4] 3.4 膜法 membraneseparationmethod 以膜两侧组分分压差为推动力,通过混合气中CO2和其他分子在分离膜内渗透性能的差异,实现 CO2分离的方法。 3.5 吸收剂 absorbent 通过化学反应脱除烟气中的CO2的物质。 注:通常为有机胺吸收剂。 3.6 吸附剂 adsorbent 用于实现CO2与其他气体分离的固体材料。 注:从含CO2气流中吸附CO2,或从CO2气流中吸附其他杂质。 3.7 分离膜 separationmembranes 能够根据CO2与其他气体分子的物理化学性质差异,实现不同气体分子选择性透过的材料。 3.8 膜元件 membranemodules 通过特定工艺制备的分离膜模块化单元设备。 注:包含分离膜及其支撑结构。 3.9 吸收塔 absorber 采用化学或物理的处理方法分离捕集烟气中CO2的装置。 [来源:GB/T45121—2024,3.10] 3.10 解吸塔 regenerator 将富液中的CO2分离出来,使富液转化为贫液的装置。 [来源:GB/T45121—2024,3.11] 3.11 吸附器 adsorber 内装吸附剂,承受交变荷载、从含CO2气体中分离提纯CO2用设备。 3.12 CO2压缩 CO2compression 将CO2气体在适当的压力下转变为高压流体的过程。 2GB/T46877—2025 3.13 CO2液化 CO2liquefaction 将气态CO2在适当的压力和温度条件下转变为液态的过程。 4 分类与组成 4.1 分类 按照CO2的捕集方法,碳捕集系统主要分为以下三类: a) 化学吸收法碳捕集系统; b) 吸附法碳捕集系统; c) 膜法碳捕集系统。 4.2 组成 CO2捕集系统边界示意见图1。 注:实线框内单元为系统宜包含的单元,虚线框内单元为根据工艺需求可选配的单元。 图1 CO2捕集系统边界示意图 碳捕集系统宜由以下四个部分组成: a) 烟气预处理单元; b) CO2捕集单元; c) CO2压缩干燥单元; d) CO2液化单元(可选)。 5 技术要求 5.1 总体要求 5.1.1 材料要求 5.1.1.1 碳捕集系统塔器、罐体、管道、泵、风机、换热器、压缩机等主体结构的材料及垫片、紧固件等辅 助材料应满足对工艺介质的耐腐蚀和承压要求。 5.1.1.2 碳捕集系统的绝热材料应符合GB50264的规定。 5.1.1.3 碳捕集材料应具有CO2选择性,宜具有低成本、低能耗等特性,对有特殊要求者,还应满足结 3GB/T46877—2025 构强度、化学稳定性、热稳定性等特定要求。 5.1.2 设备要求 5.1.2.1 非压力容器应符合NB/T47003.1的规定,压力容器应符合GB/T150(所有部分)的规定。 5.1.2.2 塔式容器应符合NB/T47041的规定。 5.1.2.3 换热器应符合GB/T151的规定。 5.1.2.4 球形储罐应符合GB/T12337的规定。 5.1.2.5 引风机、泵、压缩机等驱动设备的功率应与被驱动机相匹配并宜留有一定裕量,且应满足不同 季节环境温度、不同海拔高度条件下的工况需求。 5.1.3 管道与阀门要求 5.1.3.1 管道至少应满足以下要求: a) 与腐蚀介质接触的管道应根据腐蚀特性选用耐腐蚀材料,对易产生应力腐蚀的碱液、胺液管道 采取防应力腐蚀开裂措施; b) 直接与捕集装置连接的管道,考虑压力变化对管道强度和管道疲劳寿命的影响; c) 确保管道连接件(如法兰、垫片、紧固件等)的密封在压力变化工作状态下不泄漏。 5.1.3.2 阀门至少应满足以下要求: a) 阀门的类型、结构及其各部件材料满足流体的特性、温度和压力的要求; b) 阀门非金属密封材料根据用途具备对胺液、制冷剂、液态CO2等介质的耐腐蚀性; c) 具有密闭中腔结构的阀门应具备超压泄放功能。 5.1.4 接口要求 5.1.4.1 烟气接口宜从主体工程环保装置尾部接入。 5.1.4.2 电气接口要求如下: a) 各设备电源接口应与主体工程相匹配; b) 各类通信接口应与主体工程相应系统匹配。 5.1.4.3 机械接口要求如下: a) 碳捕集系统应与主体工程管路连接; b) 应采用耐腐蚀金属并能承受最大工作压力的标准系列接头; c) 有振动的设备应在安装接口处采取隔振措施。 5.1.5 电气与仪控要求 5.1.5.1 电气系统要求如下: a) 碳捕集系统高、低压电压等级、中性点接地方式应与主体工程一致; b) 电缆敷设应符合GB50217的规定; c) 碳捕集系统内设置生产通信和调度通信系统; d) 宜单独设置不间断电源(UPS)向碳捕集系统不停电负荷供电。 5.1.5.2 仪控系统要求如下: a) 碳捕集系统应设置烟气进出口成分分析仪、温度表、压力表、流量计、液位计等,仪表选型宜符 合HG/T20507的规定; b) 碳捕集系统自动控制水平宜与主体工程相匹配; c) 碳捕集系统监控参数宜包括:工艺运行参数、公用工程参数、环境监测参数、电气及设备状 态等; 4GB/T46877—2025