不同CO2捕集技術的CO2耦合綠氫制甲醇工藝研究

季東(dōng)，王健，王可，李婧玮，孟文亮，楊勇，李貴(guì)賢，王東(dōng)亮，周懷榮

摘要：大量的化石燃料燃燒導緻溫室氣體排放增加，全球氣候變暖。世界各國以全球協約的方式減排CO₂，我國也由此提出“碳達峰、碳中和”目标。CO₂捕集以及轉化制液體燃料和化學品是雙碳目标下行之有效的碳減排措施之一，不僅可以實現CO₂的資源化利用，同時也緩解瞭國家能源安全問題。本文以燃煤發電煙氣CO₂捕集以及CO₂合成甲醇爲研究對象，分析瞭基於四種不同CO₂捕集技術的CO₂耦合綠氫制甲醇工藝。對四種不同CO₂捕集技術的CO₂制甲醇工藝進行瞭嚴格的穩态建模和模拟，分析和比較瞭不同CO₂捕集技術情景下的CO₂制甲醇工藝的技術和經濟性能。結果表明MEA、PCS、DMC和GMS情景的單位甲醇能耗分别是7.81、5.48、5.91和4.66 GJ/t-CH₃OH，GMS情景的單位能耗最低，其次是PCS情景，但随著更高效相變吸收劑的開發，PCS情景的單位甲醇産品的能耗将降低至2.29-2.58 GJ/t-CH₃OH。四種情景的總生産成本分别是4314、4204、4279 和4367CNY/t-CH₃OH，PCS情景的成本最低，更具有經濟優勢。綜合分析表明PCS情景的性能表現最好，可用於燃煤電廠最佳的碳捕集技術，爲CO₂高效合成燃料化學品提供方向，緩解化石燃料短缺和環境污染問題。

關鍵詞：CO₂捕集；CO₂制甲醇；模拟；過程系統；技術-經濟分析

引言

         2021年世界CO₂排放量達到363億噸，大量的CO₂排放導緻全球氣候變暖，人類生存環境日益惡化。在如此嚴峻的形勢下，爲瞭減緩溫室效應的影響，建立綠色生産和可持續經濟發展方式，必須迫切的控制CO₂排放並解決CO₂轉化利用的問題。碳捕集、利用與封存（Carbon capture, utilization and storage，CCUS）作爲一種新興技術，可以減少燃煤電廠、供熱和工業生産等各種集中式CO₂排放，實現碳資源的循環利用，對減緩氣候變化至關重要。

         CO₂捕集是CCUS技術的核心部分，而捕集能耗高是目前的技術瓶頸。因此，降低CO₂捕集能耗是目前研究的熱點問題。近些年來，研究人員在傳統化學吸收法捕集CO₂的基礎上著重於CO₂新型吸收劑的開發、CO₂捕集過程的設計優化，以及開發不同氣液吸收強化傳質設備和新型捕集技術，以實現低能耗高效CO₂捕集。相變溶劑（Phase change solvent，PCS）捕集CO₂技術是在溶劑吸收CO₂後發生貧富液分相，大大減少瞭解吸過程處理量，同時降低瞭水汽化潛熱，從而降低解吸能耗。王濤等針對傳統MEA化學吸收法能耗高的問題，採用相變溶劑對煙氣中的CO₂進行捕集，再生能耗降低至2.58 GJ/t-CO₂。碳酸二甲酯（Dimethyl carbonate，DMC）在較低溫度下對CO₂有較高的溶解度，使得DMC在CO₂吸收分離方面表現出優良的性能。

         Tang等研究瞭各種操作條件對CO₂-DMC吸收和解吸過程的影響，通過優化操作條件，使得捕集率達到95%以上時能耗降至1.3-1.7 GJ/t-CO₂。氣體膜分離（Gas membrane separation，GMS）CO₂捕集技術以壓力差作爲推動力，根據各組分在膜中的滲透速率差異實現氣體分離，由於該技術分離過程能耗低，因此受到瞭國内外廣泛的關注。Kim等用實驗數據驗證瞭典型的中空纖維膜逆流流型多組分分離模型，通過採用熱交換器可以顯著降低膜分離過程的總能耗至1.31 GJ/t-CO₂，但是GMS技術的投資大、成本高，文獻中並沒有量化該技術的經濟性能。

         通過利用捕集的CO₂耦合可再生氫氣合成甲醇（CO₂-to-methanol，CTM），可以作爲汽柴油的替代品或者燃料電池的原料，契合諾貝爾獎得主Olah提出的“甲醇經濟”概念。可再生能源電解水制氫過程清潔無污染，被認爲最清潔的制氫方法，因此通過可再生能源電解水技術制取的氫氣被稱爲綠氫。此外CO₂捕集耦合綠氫合成甲醇工藝可有效解決可再生能源消納及電力並網穩定性問題，提高電力系統的靈活性，實現能源的時空平移。考慮到其潛在的經濟和環境效益，冰島和日本已經建立瞭專門利用捕集的CO₂生産甲醇的設施，每年分别生産甲醇4000噸和100噸。2018年蘭州新區和大連化物所等單位利用大規模太陽能發電産生的H₂與CO₂反應生成甲醇，建設瞭全球首個液态陽光甲醇合成工業示範項目，年産1440 噸可再生綠色甲醇。Lee等人對可再生能源電解水制氫耦合CO₂合成甲醇的技術-經濟可行性做瞭研究，分析瞭H₂價格和碳稅對單位甲醇生産成本的影響。

         上述研究顯示瞭不同CO₂捕集技術的優勢和潛力以及CO₂加氫轉化制甲醇路線的優勢和潛力。然而，很少有文獻研究将不同CO₂捕集技術應用於燃煤發電廠煙氣CO₂捕集，分析不同技術CO₂捕集過程的能耗和經濟情況。另外，很少有文獻研究将不同CO₂捕集技術以及CO₂耦合綠氫制甲醇過程進行集成，研究适合於綠色甲醇合成工藝低碳、高效以及經濟權衡最優的碳捕集技術。因此，本文提出基於不同CO₂捕集技術的CO₂耦合綠氫制甲醇工藝方案，如圖1所示，通過對不同CO₂捕集技術下CO₂耦合綠氫制甲醇工藝的技術-經濟性能進行比較，篩選該工藝最優的CO₂捕集方式，爲雙碳背景下碳捕集轉化利用提供理論依據和發展方向，爲甲醇清潔化生産提供技術和經濟途徑。本研究的主要内容是：（1）建立瞭採用不同CO₂捕集技術（單乙醇胺（MEA）、相變溶劑（PCS）、碳酸二甲酯（DMC）和氣體膜分離（GMS）的CTM工藝的模型；（2）在物質和能量平衡的基礎上分析瞭CO₂捕集單元和整個系統的能耗；（3）比較上述CTM 工藝的總資本投資和總生産成本，展示其經濟優勢和競争力；（4）評估這些工藝的綜合性能，尋找CTM工藝綜合性能最優的CO₂捕集技術。

1 過程描述與工藝建模

         本文以燃煤發電煙氣CO₂捕集以及CO₂制甲醇爲研究對象，由於燃煤電廠尾氣裝置同時考慮SO₂脫除和CO₂捕集，且兩者密不可分。但SO₂和NO_X等腐蝕性氣體的過量存在對CO₂捕集性能有一定影響，本文不做研究，故在煙氣預處理方面不考慮SO₂、NO_X與CO₂的内在關系，表1爲預處理後的燃煤電廠煙氣的工況參數。

         基於四種不同CO₂捕集技術的CO₂耦合綠氫制甲醇工藝的配置如圖1 所示，他們分别是MEA情景（使用MEA捕集技術的CO₂制甲醇工藝，CMEATM）、PCS 情景（使用PCS捕集技術的CO₂制甲醇工藝，CPCSTM）、DMC情景（使用DMC 捕集技術的CO₂制甲醇工藝，CDMCTM）和GMS情景（使用GMS捕集技術的CO₂制甲醇工藝，CGMSTM）。整個CTM過程包括兩部分，分别是CO₂捕集和CO₂轉化部分。CO₂捕集（CC）包括四個核心的技術，分别是MEA、PCS、DMC 和GMS，CO₂轉化部分包括甲醇合成單元（MS）和甲醇精餾單元（MD）。建模和模拟過程中詳細的關鍵操作參數如表2所示。

1.1 CO₂捕集單元

1.1.1 MEA技術

         簡化的MEA法CO₂捕集工藝流程如圖2所示，整個工藝流程主要包括CO₂吸收過程和CO₂解吸過程。吸收過程主要發生兩類反應，第一類是MEA與CO₂反應生成氨基甲酸鹽，如式（1）所示。第二類爲質子化反應，首先，溶於水的CO₂解離爲HCO₃^-、CO₃^2-和H₃O⁺，包括水的電離反應，見式 (2)-(4)。然後，MEA結合H₃O⁺生成質子化鹽MEAH⁺，如式（5）所示。解吸反應爲吸收過程的逆反應。整個捕集過程採用ENRTL-RK活度系數模型進行汽液相平衡計算，在該捕集過程中同時考慮動力學反應和平衡反應。其中式 (1)-(2) 及其逆反應是整個反應體系的決速步驟，採用幂律表達式（6）計算其反應速率，相關參數見表3。式 (3)-(5) 爲平衡反應，採用式（7）計算其平衡常數，相關參數見表4。

         式（6）中，r是反應速率，k是指前因子，T是溫度（K），E是活化能（cal/mol），R是普遍氣體常數（cal/(mol K)），x_i是組分i的摩爾分數，γ_i是反應方程中組分i的活度系數，α_i是反應方程中組分i的化學計量系數，N是反應中組分的個數。

1.1.2 PCS技術

         相變溶劑捕集CO₂工藝流程如圖3所示，採用30% MEA、40%正丙醇和30% 水作爲相變吸收劑，與預處理後的煙氣在吸收塔内逆向接觸，發生反應生成氨基甲酸鹽。正丙醇作爲物理溶劑和分相劑，提高瞭氣液傳質系數，由於氫鍵作用力的差異，産物氨基甲酸鹽和水之間的氫鍵作用力大於其和正丙醇之間的氫鍵作用，導緻産物和正丙醇在體系中争奪水分子，正丙醇被排出，CO₂富液往下層水相聚集，體系出現液液分相。分相後的富液由富液泵輸送，經換熱器換熱後進入解吸塔完成CO₂解吸。解吸完成後的塔底貧液經過換熱與分相器的貧液 (體積分數：41.2%)和補充的新鮮吸收劑混合，返回吸收塔繼續參與循環吸收。由於正丙醇作爲物理溶劑和分相劑不參加反應，因此吸收-解吸過程反應方程和相關參數與MEA技術相同，見式 (1)-(7)。

1.1.3 DMC技術

         DMC捕集CO₂工藝流程如圖4所示，自吸收塔塔底進入的煙氣與從塔頂噴淋而下的DMC溶液逆向接觸，吸收後的CO₂富液進入高低壓閃蒸塔再生貧液，同時解吸出CO₂氣體。經高低壓閃蒸後的貧液進入氣提塔，在常壓下用氮氣作氣提氣進一步降低貧液中殘餘的CO₂含量，氣提塔排放的尾氣直接放空。貧液吸收劑自汽提塔塔底抽出，經過換熱器達到吸收所需溫度，與補充的DMC混合後，回到吸收塔參與循環吸收。

1.1.4 GMS技術

         氣體膜分離CO₂工藝流程如圖5所示，整個過程由壓縮冷凝和兩級膜分離設備組成。首先将壓縮後的煙氣引入冷凝器，經冷凝過程後送至氣液分離器分離出大部分水，剩餘部分進入膜分離便於氣體滲透。在膜兩側存在壓力差的情況下，煙氣中的CO₂可以透過膜，富N₂氣體在滞留側出口聚集。第一級膜滲透側出口的富CO₂氣體繼續壓縮冷凝除水，然後進入第二級膜繼續滲透，滞留側出口聚集的氣體循環至第一級膜繼續參與分離提純，滲透側出口得到高純度的CO₂。

1.2 甲醇合成與精餾單元

         來自捕集單元的CO₂經過多級壓縮後與可再生電力電解水得到的綠氫以及甲醇合成過程的循環氣混合，混合物進入換熱器達到反應所需溫度，然後進入甲醇合成反應器進行反應，工藝流程如圖6所示。

由於CO₂加氫合成甲醇反應單程轉化率較低，反應器出口物流中除瞭甲醇外還含有大量未反應的CO₂、H₂和CO，因此将這股物流冷凝至30℃後通過高低壓分離罐（HP、LP）分離成兩相，氣相經FSplit模型分成兩股，大部分循環回甲醇合成反應器，而少量作爲馳放氣排放，液相進入甲醇精餾塔提純。二氧化碳加氫合成甲醇工藝採用Redlich-Kwong-Soave熱力學模型，選用Rplug模型模拟反應過程。甲醇合成反應動力學爲Langmuir-Hinshelwood (LHHW) 形式，反應動力學模型如表達式 (11)-(13) 所示，KA、KB和KC爲反應平衡常數，從Lim等人的研究中獲得。式（14）是反應速率常數的表達式，相應的動力學數據見文獻。

         來自氣液分離器下部的粗甲醇預熱至泡點溫度後進入甲醇精餾塔。由於CO₂ 加氫制甲醇工藝生成的粗甲醇組成簡單，故在本節中，甲醇精餾塔採用流程簡單，操作穩定的單塔工藝。精餾塔用RadFrac嚴格模型進行模拟，塔闆數33塊，回流比2.3，壓降選擇爲0.0068 atm。少量CO₂溶於液相粗甲醇中，一起進入甲醇精餾塔，CO₂等不凝性組分從塔頂蒸出，通過壓縮機輸送、冷凝器冷凝後，在閃蒸罐上部分離出不凝性氣體，閃蒸罐下部分離出甲醇。最終甲醇回收率爲99.5wt.%，質量分數爲99.9 wt.%。

2 技術經濟分析方法

         本文主要從能耗、總投資和生産成本三個方面評價不同CO₂捕集技術的CTM工藝的技術經濟性能。在計算整個系統的能量平衡和主要設備購置費用時，考慮以下條件：（1）爲瞭不影響燃煤電廠發電效率，配套的碳捕集設施採用光伏發電；（2）不考慮氫氣的生産、運輸以及電解水制氫過程投資，隻考慮氫氣價格。

2.1 能耗

         本節通過對不同CO₂捕集技術的CTM工藝總能耗以及CO₂捕集單元、甲醇合成單元和甲醇精餾單元的能耗進行分析，比較不同CO₂捕集技術的CTM工藝的技術性能。採用MEA、PCS、DMC和GMS技術捕集CO₂的能耗計算如式（15）所示，CTM過程總能耗計算如式（16）所示。

         式中WCC爲CO₂捕集單元能耗，Qreb是再生過程的熱負荷，Wcom和Wpum分别爲冷卻設備、壓縮機和泵機的功耗。Wtotal爲CTM工藝的總能耗，WMS和WMD 分别爲甲醇合成單元和甲醇精餾單元的能耗。CTM過程主要的能源消耗爲蒸汽和電力，其中蒸汽由天然氣燃燒産生，電力由可再生能源發電提供。本文将MS 單元産生的熱回收至精餾塔塔釜用於加熱産生蒸汽，分析瞭採用熱集成和未採用熱集成對MD單元的單位産品能耗影響。採用熱集成可以降低蒸汽生産過程中的能量投入，進而降低單位産品能耗。由於公用工程蒸汽是由天然氣燃燒産生，因此熱集成後所需要的天然氣消耗量會降低一部分，這在計算生産成本時已經考慮。另外本文不考慮氫氣生産過程中産生的能量消耗，氫氣採用外購。相關的能量消耗統計如表5所示，按照能量轉化系數折算爲吉焦，再折算到單位甲醇産品的能耗。

2.2 總資本投資

         總資本投資（TCI）主要包括固定資本投資和營運資本，前者主要用於購買設備、管道、電氣、土建以及安裝費用等，後者是維持項目正常運轉所需的資金。一般來說，設備投資（EI）在很大程度上決定瞭固定投資和總資本投資，設備投資由式（17）估算，總資本投資用式（18）估算，資本投資中的其他費用可以根據它們與設備投資的比率進行估算。

         式中EI表示設備投資費用，EIrefj表示設備j的基準投資費用，S表示某設備的實際規模，Sref表示某設備的基準規模，sf指的是規模指數，f表示國内生産指數，相關數據見表6。TCI指的是總資本投資，RFi爲第i個資本投資的比率因子。

2.3 生産成本

         本研究考慮CO₂捕集成本以及不同CO₂捕集技術的CTM工藝總生産成本（TPC），比較不同CO₂捕集技術下CTM工藝的經濟性能，計算公式如式 (19)-(21) 所示。

         其中，TCR_k是第k個單元所需要的總投資，COM_k是第k個單元的年度操作和維護費用，C_k表示第k個單元的殘值（4%），mMeOH是甲醇流量，CRF是資本回收系數，r和n分别爲折舊率（12%）和裝置折舊年限（15）。原材料H₂、MEA、1-propanol和DMC的價格分别是17.5 CNY/kg、9000 CNY/t、6500 CNY/t和5500 CNY/t。公用工程水的價格是2 CNY/t，天然氣價格是1.8CNY/Nm³，電力採用光伏發電，價格爲0.35 CNY/kWh。操作維護成本（CM）包括操作人工成本、直接監督和文書成本、維護和維修成本、操作用品成本和實驗室費用，其他部分成本按照相關比例因子計算。

3 結果與讨論

         通過能耗、總資本投資和生産(chǎn)成本等技術經濟分析方法，對(duì)四種不同的二氧化碳捕集技術的CTM工藝性能進行評價和分析。

3.1 能耗分析

         基於不同CO₂捕集技術的CTM工藝能耗如圖7所示，CMEATM、CPCSTM、CDMCTM和CGMSTM工藝的單位甲醇能耗分别是7.81、5.48、5.91 和4.66 GJ/t-CH₃OH。不同情景的MS單元以及MD單元的單位甲醇産品能耗差别不大，主要是因爲不同情景的MS單元和MD單元均採用相同的甲醇合成與精餾技術，其規模相差不大。不同情景的CC單元的單位甲醇産品能耗差别較大，傳統的MEA法CO₂ 捕集單元能耗最高，爲5.76 GJ/t-CH₃OH，主要是因爲MEA技術是一種化學吸收法，MEA- CO₂富液再生時溶液中含有大量的水，再生過程除瞭反應熱和升溫顯熱之外還有水的汽化潛熱，且潛熱占瞭整個能耗的30%。基於PCS技術的CO₂捕集單元能耗相比傳統MEA法降低瞭29.83%，因爲PCS技術分相器的使用使得進入解吸塔的貧液減少，降低瞭換熱器的升溫顯熱和解吸塔的貧液汽化潛熱，使得再生能耗大大降低。基於DMC法的CO₂捕集單元能耗相比傳統MEA技術降低瞭24.33%，是因爲DMC捕集技術屬於一種物理吸收法，CO₂再生過程是通過高低壓閃蒸實現，主要能源消耗是電力和輔機功耗，沒有蒸汽消耗。基於GMS技術的CO₂捕集單元能耗相比傳統MEA技術降低瞭40.33%，因爲氣體膜分離技術借助壓差推動氣體滲透，主要能源消耗爲壓縮機電力消耗。綜上所述，基於GMS技術的CGMSTM工藝在能耗方面表現最優，基於PCS技術的CPCSTM工藝能耗次之，但PCS 技術具有很大的前景，主要在於吸收劑以及吸收劑-分相劑配比的研發。根據文獻報道，第三代相變吸收劑單位CO₂捕集能耗可降至1.6-1.8 MJ/kg CO₂。按照本文甲醇産能規模計算，單位甲醇産品的能耗将降低至2.29-2.58 GJ/t-CH₃OH，相比GMS技術的CGMSTM工藝能耗更低，具有更大應用前景優勢。

3.2 總資本投資分析

         圖8（a）表示瞭不同CO₂捕集技術的CTM工藝的固定投資和總資本投資，不同情景的固定投資從大到小依次是CGMSTM、CDMCTM、CPCSTM和CMEATM，總資本投資也符合這個趨勢。CMEATM、CPCSTM、CDMCTM 和CGMSTM工藝的總資本投資分别爲57.6×108 CNY、58.4×108 CNY、59.2×108 CNY和59.8×108 CNY。同CMEATM過程相比，CPCSTM、CDMCTM和CGMSTM工藝的總資本投資分别增加瞭1.4%、2.8%和3.8%。圖8（b）表示瞭不同CO₂捕集技術的CTM工藝的各個單元固定投資比例，甲醇合成和甲醇精餾單元的投資相差不大，資本投資差異主要體現在二氧化碳捕集單元的投資。CGMSTM工藝的資本投資最高，因爲CGMSTM工藝採用GMS技術捕集CO₂，GMS技術一般用於較高濃度的CO₂捕集，而對於煙氣低濃度CO₂捕集，所需膜面積非常大，且滿足分離要求的膜組件和材料價格昂貴。CDMCTM工藝的資本投資次之，CDMCTM工藝採用DMC 高壓物理吸收捕集CO₂，CO₂解吸過程採用高低壓閃蒸，相比CMEATM增加瞭高低壓閃蒸設備。另外，整個過程需要較高壓力，對設備的要求較高，因此總投資較高。CPCSTM工藝資本投資較低，相比CMEATM工藝的增加幅度不大。主要是因爲CPCSTM工藝CO₂捕集單元在傳統MEA基礎上隻新增瞭簡單的分相器和部分輔助電機。CMEATM工藝資本投資最低，因爲CO₂捕集單元工藝成熟、易於操作控制，且工業化程度最早。綜上所述，傳統MEA技術的CMEATM工藝投資最低，而PCS技術是基於傳統MEA技術的升級，基於PCS技術的CPCSTM過程投資增幅很小，相比其它情景，具有很大的優勢。

3.3 生産成本分析

         根據模拟結果以及原材料和公用工程的市場價格，計算不同CO₂捕集技術下CTM 工藝的CO₂捕集成本和總生産成本，如圖9（a）所示：CMEATM，CPCSTM，CDMCTM，CGMSTM四種工藝的CO₂捕集成本分别爲322.7、272.8、292.6和376.4 CNY/t-CO₂，總生産成本分别爲4314、4204、4279和4367 CNY/t-CH₃OH。如圖9（b）所示，從生産成本構成的角度來看，四種工藝的工資成本（CW）和期間費用成本（CP）沒有明顯差異，主要差異是維護成本（CM）、公用工程成本（CU）和原料成本（CR）。CGMSTM工藝因其CC單元操作條件嚴格和膜材料特殊性，其維護成本較高，且資本投資最大，故總生産成本最大。CMEATM工藝需要大量蒸汽解吸CO₂，以及大量的冷卻水換熱，故其公用工程成本（CU）最高，原料成本也較高，因此總生産成本較高。CDMCTM工藝因過程壓力較高，溶劑循環量大，所需維護成本較高，但是公用工程消耗主要是可再生電力和部分蒸汽，因此公用工程成本（CU）較低，總生産成本較低。CPCSTM工藝流程簡單，操作容易，具有較低的公用工程成本和維護成本，故總生産成本較低。綜上所述，與CMEATM、CGMSTM 和CDMCTM工藝相比，採用CPCSTM工藝具有最佳的生産成本優勢。

4 結論

         燃煤電廠煙氣CO₂捕集以及資源化利用契合“碳達峰、碳中和”戰略目标需求，本研究分析瞭基於四種二氧化碳捕集技術的CO₂耦合綠氫合成甲醇工藝，以評估使用不同捕集技術捕獲的CO₂爲原料結合可再生綠氫生産甲醇工藝的可行性，優選CTM工藝最佳的二氧化碳捕集技術。通過工藝模拟與分析，從技術和經濟角度對CTM工藝進行瞭評價，得到如下結論：

（1）技術角度

         CMEATM工藝能耗最高，爲7.81 GJ/t-CH₃OH，其次是CDMCTM 工藝，5.91 GJ/t-CH₃OH，CPCSTM工藝，5.48 GJ/t-CH₃OH，CGMSTM工藝能耗最低，爲4.66 GJ/t-CH₃OH。單從技術角度來看，基於GMS技術的CGMSTM工藝具有最佳的技術性能優勢，基於PCS技術的CPCSTM工藝的性能次之，但PCS技術具有很大的前景，随著更高效相變吸收劑的開發，單位甲醇産品的能耗将降低至2.29-2.58 GJ/t-CH₃OH，相比CGMSTM工藝，CPCSTM工藝的熱力學性能更優。

（2）經濟角度

         CPCSTM工藝的總生産成本最低，爲4204 CNY/t-CH₃OH，其次是CDMCTM 工藝，爲4279 CNY/t-CH₃OH。CGMSTM和CMEATM工藝的總生産成本相對較高，分别爲4367和4314 CNY/t-CH₃OH。從經濟角度來看，基於PCS技術的CPCSTM工藝具有最佳的經濟性能優勢。

          因此，與CMEATM、CDMCTM和CGMSTM工藝相比，採用PCS情景的CPCSTM工藝具有最佳的綜合性能。PCS技術可選爲CTM行業最适合的CO₂捕集技術，随著第三代低能耗相變吸收劑的開發和工業化應用，CPCSTM工藝将會在捕集能耗和捕集成本方面展現更大的潛力。此外在碳稅價格不斷上漲的情況下，該工藝在未來綠色甲醇的生産中具有很大潛力。

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