Application de la technologie de capture du CO2 PSA dans l’industrie pétrochimique

Matériel PSA

Les matériaux adsorbants sont au cœur de la technologie de capture du PSA. Actuellement, il existe quatre principaux types d'adsorbants utilisés pour la séparation PSA du CO2 : les adsorbants à base de carbone, les tamis moléculaires zéolitiques, les adsorbants à base d'amines et les structures organométalliques (MOF). Les adsorbants à base de carbone sont principalement composés de divers charbons actifs, composites de carbone et matériaux carbonés micromésoporeux ; les tamis moléculaires de zéolite CO2 couramment utilisés comprennent les zéolites 13X, de type Y, la clinoptilolite et la zéolite 5A ; l'adsorption du CO2 par les adsorbants à base d'amines est principalement une adsorption chimique. Puisque la résistance mécanique des matériaux aminés n'est pas élevée, ils doivent généralement être chargés sur un support moulé ; Les MOF, en tant que matériau émergent, ont une surface spécifique élevée et une possibilité d'ajustement flexible, mais le coût de préparation est relativement élevé et ne conviennent pas au traitement réel des gaz de combustion à grande échelle.

Adsorbants à base de carbone
Les adsorbants de CO2 à base de carbone présentent les avantages d'une surface spécifique élevée, d'un prix bas, d'une bonne hydrophobicité, d'une texture contrôlable et d'une faible consommation d'énergie de régénération. Il s’agit d’un matériau d’adsorption de CO2 prometteur. La surface des adsorbants à base de carbone contient différents types de groupes fonctionnels oxygène tels que l'hydroxyle phénolique, le carboxyle, l'acyle et le carbonyle, qui peuvent être des centres actifs d'adsorption. Les interactions impliquées comprennent la complexation π-π, l'interaction électrostatique et l'interaction donneur-accepteur d'électrons. En raison de l’effet synergique de différents types d’interactions, le comportement d’adsorption peut être complexe. Cependant, l’adsorption du CO2 par les matériaux à base de carbone est principalement une faible adsorption physique, qui est fortement affectée par la température. La température des fumées est généralement comprise entre 50 et 120 degrés et la sélectivité en CO2 est relativement faible. La capacité d'adsorption diminue fortement dans des conditions de température élevée. Ainsi, l’amélioration de l’interaction entre l’adsorbat et l’adsorbant ainsi que la sélectivité en CO2 sont des points clés.