CN119656835A - 二氧化碳捕集方法、捕集装置及甲醇生产系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种二氧化碳捕集方法、捕集装置及甲醇生产系统。二氧化碳捕集方法包括以下步骤：将烟气经吸收剂溶液吸收；吸收剂的体积与烟气的体积的比，即液气比为1.9‑3.5L/m³；烟气包括以下摩尔分率的组成：10％‑15％CO₂、5％‑10％H₂O和5％‑10％O₂；吸收剂溶液中，吸收剂的浓度为10wt％‑25wt％。二氧化碳捕集装置包括吸收塔，吸收塔设有烟气进料口、吸收剂进料口、吸收液出料口和排空口，吸收在吸收塔中进行。甲醇生产系统包括生物质直燃发电装置、甲醇合成塔和二氧化碳捕集装置。本发明以烟气的原料为农林废弃物，与生物质直燃电厂深度耦合，充分利用生物质燃料中的绿色碳源。

Description

二氧化碳捕集方法、捕集装置及甲醇生产系统

技术领域

本发明涉及一种二氧化碳捕集方法、捕集装置及甲醇生产系统。

背景技术

全球最主要的温室气体二氧化碳的排放量还在不断增加，控制温室气体排放是应对全球气候变化的重要措施之一，有助于可持续发展。在过去二十年里，电力行业取得了重大进展，世界范围内，以太阳能光伏和风电为代表的可再生能源的装机规模大幅度提升，而其他产业的温室气体(GHG)减排放率却停滞不前，甚至有所增加。与此同时，交通、工业和供暖部门的脱碳问题也吸引着越来越多关注，尤其海运业作为排放大户已经引起的行业巨头的重视，绿色甲醇被誉为“最理想的”可再生清洁燃料已经得到了众多航运巨头的青睐。

绿色甲醇是指生产过程中碳排放极低或为零时制得的甲醇。与利用煤炭制成的“黑醇”或“灰醇”不同。“绿色”主要体现在原料和能源上。制造原料来源是生物质等可再生资源；制造过程中需要的能源来自新能源发电。绿色甲醇不仅减少了煤制甲醇过程碳排放，而且可以提高可再生能源就地消纳能力，应用前景巨大。

绿色甲醇目前主要有以下几种技术：第一，使用风光等可再生电力，将生物质气化后产生的一氧化碳及二氧化碳与电解水制造的氢，耦合生成绿色甲醇；二、将沼气通过净化、提炼等预处理形成甲烷，通过与绿色氧气压缩合成甲醇；三、大气中捕捉的二氧化碳，通过与绿电电解制备的氢气合成甲醇。

目前上述三种技术或多或少都存在一些技术上的问题，比如，使用风光等可再生电力，将生物质气化后产生的合成气与电解水制造的氢经过变换反应合成反应等耦合形成绿色甲醇，该种方法难以有效解决生物质气化合成气中焦油问题，此外难以有效利用生物质中全部可再生碳源。由于大气中二氧化碳含量为ppm级别，直接捕捉费用高昂，故大气中捕捉的二氧化碳与绿色氢气合成甲醇经济效益较差。由于欧盟目对绿色甲醇的认证要求包括：制造原料来源是生物质等可再生资源；制造过程中需要的能源来自新能源发电，整个生产过程CO₂排放有限，所以使用工业尾气中捕获CO₂和绿氢合成甲醇难以得到绿色认证。

专利CN 117654402 A中公开一种耦合直接空气碳捕集与利用的绿色甲醇制备系统及方法，直接空气碳捕集单元通过强碱性溶液吸收的方式将大气中的二氧化碳进行捕集，并以此为原料，与电解水系统产生的氢气混合并反应，生成液相粗甲醇。由于空气中CO₂浓度较低，目前空气中直接捕捉CO₂成本高昂，尚不具备工业化条件。专利CN 116814300 A中公开的一种高效生物质气化制绿色甲醇系统采用可再生电能电解水制氢与生物质气化产生合成气制备甲醇，该种工艺没有有效解决生物质气化中的焦油及系统规模化等问题，此外，工艺中会将尾气引入一部分去燃烧导致没有有效利用生物质中可再生碳源。专利CN117164433 A中公开的绿色甲醇合成方法是通过将清洁电源产生的H₂与火电尾气中CO₂和CO合成，此种方法较为成熟，但产生的甲醇绿色属性暂时难以得到认证。

发明内容

本发明为解决现有技术中存在难以有效利用生物质中全部可再生碳源等技术问题，提供一种二氧化碳捕集方法、捕集装置及甲醇生产系统。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种二氧化碳捕集方法，其包括以下步骤：将烟气经吸收剂溶液吸收；

所述吸收剂的体积与所述烟气的体积的比，即液气比为1.9-3.5L/m³；

所述烟气包括以下摩尔分率的组成：10％-15％ CO₂、5％-10％ H₂O和5％-10％O₂；所述吸收剂溶液中，吸收剂的浓度为10wt％-25wt％。

本发明中，所述烟气中，CO₂的摩尔分率可为13％-15％，例如13.87％。

本发明中，所述烟气中，H₂O的摩尔分率可为6％-7％，例如6.91％。

本发明中，所述烟气中，O₂的摩尔分率可为7％-8％，例如7.8％。

本发明中，所述烟气还可包括N₂。所述N₂的摩尔分率可为70％-75％，例如71.42％。

本发明中，所述烟气的温度可为40℃。

本发明中，所述烟气的压力可为108kPa(绝对压力)。

本发明中，所述吸收剂为本领域常规选择，例如乙醇胺(MEA)或N-甲基二乙醇胺(MDEA)。

本发明中，所述吸收剂的浓度可为10wt％-20wt％，较佳地为19wt％-22wt％，例如10wt％、12wt％、14wt％、16wt％、18wt％、20wt％、22wt％或24wt％。

本发明中，所述吸收剂的体积与所述烟气的体积的比，即液气比可为1.9-3.2L/m³，较佳地为3-3.3L/m³，例如1.9L/m³、2.06L/m³、2.22L/m³、2.38L/m³、2.54L/m³、2.69L/m³、2.85L/m³、3.01L/m³、3.17L/m³、3.2L/m³、3.3L/m³、3.33L/m³或3.49L/m³。

本发明中，所述吸收的温度可为30-50℃。

本发明中，所述吸收的塔顶操作压力可为100kPa(绝对压力)。

本发明中，所述吸收后，可进行解吸。所述解吸的塔顶采出压力可为100-700kPa(绝对压力)，例如100kPa、150kPa、200kPa、250kPa、300kPa、350kPa、400kPa、450kPa、500kPa、550kPa、600kPa、650kPa或700kPa。所述解吸的塔底加热负荷与所述解吸的塔顶采出总流量之比可为(60000-100000)kW:38000kg/h，例如60000kW:38000kg/h、65000kW:38000kg/h、67000kW:38000kg/h、70000kW:38000kg/h、75000kW:38000kg/h、80000kW:38000kg/h、85000kW:38000kg/h、90000kW:38000kg/h、95000kW:38000kg/h或100000kW:38000kg/h。

在本发明某些具体的实施方式中，所述吸收的塔顶操作压力为100kPa，所述吸收的温度为40℃，所述液气比为3.3L/m³，所述吸收剂溶液为20wt％的乙醇胺水溶液；所述解吸的塔顶操作压力为500kPa，所述解吸的塔底加热负荷与所述解吸的塔顶采出总流量之比为67000kW:38000kg/h。

第二方面，本发明提供了一种二氧化碳捕集装置，其包括吸收塔，所述吸收塔设有烟气进料口、吸收剂进料口、吸收液出料口和排空口，所述吸收在所述吸收塔中进行。

本发明中，所述吸收后，进行解吸，所述二氧化碳捕集装置还包括解吸塔，所述解吸塔设有吸收液进料口、二氧化碳出料口和解吸液出料口；所述吸收液出料口与所述吸收液进料口相连，所述解吸在所述解吸塔中进行。

其中，所述二氧化碳捕集装置还可包括混合器，所述混合器包括吸收剂补充口、溶剂补充口、解吸液进料口和混合液出料口；所述解吸液进料口与所述解吸液出料口相连，所述混合液出料口与所述吸收剂进料口相连。

第三方面，本发明提供了一种甲醇生产系统，其包括生物质直燃发电装置、甲醇合成塔和如上所述的二氧化碳捕集装置；

所述生物质直燃发电装置设有生物质进料口、蒸汽出口和烟气出料口；所述二氧化碳捕集装置还包括解吸塔，所述解吸塔设有吸收液进料口和二氧化碳出料口；所述甲醇合成塔设有混合气进料口和粗甲醇出料口；

所述烟气出料口和所述烟气进料口相连，所述吸收液出料口与所述吸收液进料口相连，所述二氧化碳出料口与所述混合气进料口相连。

本发明中，所述二氧化碳捕集装置还包括混合器，所述蒸汽出口可与用于所述混合器的溶剂补充口相连。用于二氧化碳捕集装置中吸收剂溶液的再生。

本发明中，所述甲醇生产系统还可包括烟气净化装置，所述烟气出料口与所述烟气净化装置的烟气进口相连，所述烟气净化装置的烟气出口与所述烟气进料口相连。

本发明中，按常规，氢气气源与所述混合气进料口相连。

本发明中，所述甲醇生产系统还可包括电解水制氢装置，所述电解水制氢装置的发电模块与所述蒸汽出口相连；所述电解水制氢装置设有水进料口、氧气出料口和氢气出料口；所述氢气出料口与所述混合气进料口相连。

本发明中，所述甲醇生产系统还可包括混合气体压缩机，所述混合气体压缩机设有二氧化碳进料口、氢气进料口和混合气出料口；所述二氧化碳进料口与所述二氧化碳出料口相连；所述混合气出料口与所述混合气进料口相连。所述氢气进料口可与所述氢气出料口相连。

本发明中，所述甲醇生产系统还可包括粗甲醇分离器，所述粗甲醇分离器设有粗甲醇进料口、循环气出料口和甲醇出料口；所述粗甲醇进料口与所述粗甲醇出料口相连；所述循环气出料口与所述混合气进料口相连。

其中，所述循环气出料口与所述混合气进料口相连的管路上可设有循环气压缩机。

本发明中，所述甲醇生产系统还可包括至少一个甲醇精馏塔，所述甲醇精馏塔的进料口与所述粗甲醇出料口相连。所述甲醇精馏塔的进料口可与所述甲醇出料口相连。

在不违背本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。

本发明所用试剂和原料均市售可得。

本发明的积极进步效果在于：

(1)本发明的CO₂捕集方法，由于生物质直燃烟气中CO₂摩尔分数在10-15％，对产生的CO₂进行捕集，可有效减少温室气体排放，并且从生物质全生命周期看，为大气中固定的碳源，具有显著的环境效益；吸收剂的消耗量不超过1kg/t CO₂；

(2)本发明的甲醇生产系统，烟气的原料为农林废弃物，即甲醇生产系统中输入碳源为植物通过光合作用从大气中固定的碳源，具有显著的绿色属性，与生物质直燃电厂深度耦合，充分利用生物质燃料中的绿色碳源；

(3)本发明的甲醇生产系统，氢气制取除了可使用光伏及风电等绿色电力，还可使用生物质直燃电厂产生的绿电作为补充，CO₂捕集可使用生物质直燃产生的蒸汽进行富液再生，通过化学试剂MDEA或者MEA吸附捕捉CO₂成本仅70-300元/吨，可进一步降低绿色甲醇的制取成本，有效提高产品的市场竞争力。

附图说明

图1为实施例1中二氧化碳捕集装置示意图；

图2为实施例3中甲醇生产系统示意图；

图中标号所示：生物质直燃发电装置1、烟气净化装置2、二氧化碳捕集装置3、吸收塔301、解吸塔302、混合器303、电解水制氢装置4、混合气体压缩机5、甲醇合成塔6、粗甲醇分离器7、循环气压缩机8、甲醇精馏塔9。

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。

实施例1

一种二氧化碳捕集装置，如图1，包括吸收塔301、解吸塔302和混合器303。吸收在吸收塔301中进行，解吸在解吸塔302中进行。吸收塔301和解吸塔302之间还设有泵和换热器。解吸塔302和混合器303之间还设有泵和换热器。

本实施例中，吸收塔301设有烟气进料口、吸收剂进料口、吸收液出料口和排空口；解吸塔302设有吸收液进料口、二氧化碳出料口和解吸液出料口；混合器303包括吸收剂补充口、溶剂补充口、解吸液进料口和混合液出料口。吸收液出料口与吸收液进料口相连，解吸液进料口与解吸液出料口相连，混合液出料口与吸收剂进料口相连。二氧化碳出料口还与一换热器连接。

实施例2

一种二氧化碳捕集方法，采用实施例1中的二氧化碳捕集装置，将烟气从烟气进料口通入，在吸收塔301中经吸收剂溶液吸收，然后在解吸塔302进行解吸，得到二氧化碳，从二氧化碳出料口排除，解吸得到的回收吸收剂溶液与补充的吸收剂和补充的溶剂在混合器303中混合后，继续作为吸收塔301的吸收剂溶液。

本实施例中，吸收塔301的塔板为20块，塔顶操作压力为100kPa，吸收塔301的温度为40℃，吸收剂的体积与烟气的体积的比，即液气比为3.3L/m³，吸收剂溶液为20wt％的乙醇胺水溶液。本实施例中，解吸塔302的塔板为20块，塔顶操作压力为500kPa，塔底再沸器热负荷为67000kW，设置塔顶采气量为38000kg/h。本实施例中，烟气的进料情况如下表。

本实施例中，吸收塔301对CO₂吸收效率超过90％，解吸塔302解吸效率接近100％，整个循环过程吸收效率达到90.2％。吸收过程MEA消耗量为0.82kg/tCO₂，具体物料衡算如下表。

由于生物质直燃电厂烟气性质和组成与燃煤电厂略有差异，生物质直燃电厂燃料采用生物质，挥发分含量高，水分含量高，燃烧需要较长时间干燥，产生烟气量较大。此外，生物质原料特性导致烟气水分含量及氧气含量都偏高。因此，实施例2-1和实施例2-2探讨了MEA溶液进塔液气比及溶液浓度对吸收效果的影响。

实施例2-1：液气比对吸收的影响

一种二氧化碳捕集方法，与实施例2的不同之处在于，本实施例中，20wt％的MEA吸收剂密度为994kg/m³，吸收剂容量考察范围为300000kg/h到550000kg/h，对应体积流量为301.8m³/h到553.3m³/h；烟气密度为1.2398kg/m³，则对应烟气体积流量为158700m³/h，则液气比考察范围为1.9-3.49L/m³，具体为1.9L/m³、2.06L/m³、2.22L/m³、2.38L/m³、2.54L/m³、2.69L/m³、2.85L/m³、3.01L/m³、3.17L/m³、3.33L/m³或3.49L/m³，CO₂吸收率情况如下表。

入塔烟气量保持196757kg/h不变，当液气比较低时，烟气中CO₂过量，吸收效果有限；随着液气比逐渐增大，CO₂吸收率逐渐增加；当液气比从1.9L/m³增加到3.2L/m³时，CO₂吸收率从58％增加至96％。当液气比大于约3.3L/m³后，吸收率达到100％，吸收率不变。因此，吸收塔液气比最佳工况约3.3L/m³。

实施例2-2：MEA浓度对吸收的影响

一种二氧化碳捕集方法，与实施例2的不同之处在于，本实施例中，吸收剂溶液的质量流量为500000kg/h，即液气比为3.2L/m³。本实施例中，吸收剂溶液中，乙醇胺的浓度为10wt％、12wt％、14wt％、16wt％、18wt％、20wt％、22wt％或24wt％，CO₂吸收率情况如下表。

当MEA质量分数由10％增加到20％后，吸收率由52％提高到96％。当溶剂量保持一定时，MEA浓度的增加直接使溶液中MEA数量增加，吸收CO₂的能力也就越强。与此同时，溶剂总质量保持不变，MEA质量分数的增加意味着水质量的减少，当MEA质量分数超过20％时，溶液对CO₂吸收能力总体上呈较平稳趋势。故MEA溶液的浓度一般为质量分数20％左右。

但是，以MEA溶液吸收CO₂技术的最大问题在于富液解吸能耗高，而能耗主要发生在MEA溶液解吸再生工段，约占总能耗的62％。因此，对MEA溶液解吸再生能耗的考察具有重大意义。解吸塔是对吸收塔底的吸收完CO₂的富液进行解吸再生，其操作参数决定着CO₂的产率及品质，同时影响着系统的能耗、MEA的消耗量，对整个系统的稳定性、经济性有着显著的影响。因此，实施例2-3和实施例2-4探讨了解吸塔的塔顶操作压力及塔底再沸器负荷对解吸塔的工况影响情况。

实施例2-3：解吸塔操作压力的影响

一种二氧化碳捕集方法，与实施例2的不同之处在于，本实施例中，解吸塔302的再沸器热负荷设置为70000kW。本实施例中，解吸塔302的塔顶冷凝器压力为100kPa、150kPa、200kPa、250kPa、300kPa、350kPa、400kPa、450kPa、500kPa、550kPa、600kPa、650kPa或700kPa，二氧化碳出料口的CO₂浓度和塔顶冷凝器出口温度如下表。

吸收塔301的塔底的富液进到解吸塔302中，受到解吸塔302的塔底再沸器的加热，塔顶操作压力越大，采出气中CO₂浓度越大，当解吸塔302的塔顶操作压力由100kPa增至500kPa时，解吸塔302的塔顶实际采出CO₂流量由28700kg/h增加至36000kg/h，CO₂浓度由75wt％增加至95wt％，当操作压力继续增加至700kPa时，CO₂浓度增加缓慢；冷凝器的冷凝负荷随着压力的增大而逐渐减少；而操作压力对采出气的温度影响较小，在考察压力范围内，采出气的温度在78-87℃范围内波动。

实施例2-4：解吸塔再沸器负荷的影响

一种二氧化碳捕集方法，与实施例2的不同之处在于，本实施例中，解吸塔302的再沸器热负荷设置为60000kW、65000kW、70000kW、75000kW、80000kW、85000kW、90000kW、95000kW或100000kW，解吸塔302的塔顶实际采出CO₂流量和单位CO₂再生能耗如下表。

当解吸塔302的塔底再沸器的热负荷增加1.67倍时，塔顶采出CO₂质量由35800kg/h增加至37600kg/h，增加效果有限；在再沸器考察负荷范围内，单位采出CO₂能耗略有下降，由5.74MJ/kgCO₂降低至5.44MJ/kgCO₂，而采出气温度由84℃降至52℃。故在满足塔顶产品收率情况下，应综合热能消耗和回收利用情况综合考虑操作工况。

实施例3

一种绿色甲醇生产系统，如图2，包括生物质直燃发电装置1、烟气净化装置2、实施例1中的二氧化碳捕集装置3、电解水制氢装置4、混合气体压缩机5、甲醇合成塔6、粗甲醇分离器7、循环气压缩机8和甲醇精馏塔9；

本实施例中，生物质直燃发电装置1设有生物质进料口、蒸汽出口和烟气出料口。电解水制氢装置4设有水进料口、氧气出料口和氢气出料口；氢气出料口与混合气进料口相连。混合气体压缩机5设有二氧化碳进料口、氢气进料口和混合气出料口。甲醇合成塔6设有混合气进料口和粗甲醇出料口。粗甲醇分离器7设有粗甲醇进料口、循环气出料口和甲醇出料口。

本实施例中，生物质直燃发电装置1的蒸汽出口与电解水制氢装置4的发电模块相连。生物质直燃发电装置1的蒸汽出口与混合器303的溶剂补充口相连。生物质直燃发电装置1的烟气出料口和烟气净化装置2的烟气进口相连。烟气净化装置2的烟气出口与二氧化碳捕集装置3的烟气进料口相连。电解水制氢装置4的氢气出料口与混合气体压缩机5的氢气进料口相连。二氧化碳捕集装置3的二氧化碳出料口与混合气体压缩机5的二氧化碳进料口相连。

本实施例中，混合气体压缩机5的混合气出料口与甲醇合成塔6的混合气进料口相连。甲醇合成塔6的粗甲醇出料口与粗甲醇分离器7的粗甲醇进料口相连。粗甲醇分离器7的循环气出料口与甲醇合成塔6的混合气进料口相连，循环气压缩机8设在其连接管路上。粗甲醇分离器7的甲醇出料口与甲醇精馏塔9的进料口相连。

本实施例中，生物质通过生物质直燃发电装置1完全燃烧，将生物质能转化成蒸汽的热能，将生物质中的碳源转化成含CO₂的烟气，生物质直燃发电装置1产生的高温蒸汽通过汽轮发电机转化成绿色电能，为整个绿色甲醇生产系统运转及电解水制氢装置4提供电能。

本实施例中，烟气经过烟气净化装置2的除尘、脱硫后进入二氧化碳捕集装置3，通过MEA吸收烟气中CO₂，烟气进入吸收塔301的底部，与从顶部进入的循环的贫液进行逆流发生吸收反应，脱除CO₂的烟气排放进入大气，吸收CO₂后的富液经加压和升温后从顶部进入解吸塔302，发生CO₂解吸反应，解吸出的CO₂气体从塔顶冷凝器排出收集，解吸得到的贫液从塔底部排出，经过降温后与补充的新鲜溶剂混合循环至吸收塔301。期间，可通过抽取部分生物质直燃发电装置1产生的蒸汽对富液溶剂再生循环利用。

本实施例中，电解水制氢装置4为PEM电解槽，通过生物质直燃发电装置1产生的绿电及外界输入的光伏风能等绿电，电解产生氢气及副产品氧气。二氧化碳捕集装置3得到CO₂和电解水制氢装置4得到的H₂混合经混合气体压缩机5压缩至工况压力4-6MPa后的循环混合气，进入甲醇合成塔6中进行甲醇合成反应合成得到粗甲醇，按常规，甲醇合成塔6中装填有相应的高效催化剂。

本实施例中，由于CO₂加氢合成甲醇的单程转化率有限，所以需要在甲醇合成塔6出口对反应产物进行冷却分离，CO₂和H₂的反应产物经过粗甲醇分离器7分离后的粗甲醇进入甲醇精馏塔9，而剩下的混合气体除小部分排空收集外，大部分经循环气压缩机8压缩后，再次进入甲醇合成塔6中反应，将粗甲醇提纯，依次去除水分、乙醇等杂质，得到绿色甲醇产品，甲醇含量99.95wt％以上。

本实施例中，以总功率30MW的生物质直燃发电装置1为例，进行经济核算，生物质直燃发电装置1年消耗生物质约为25万吨。

生物质一般为水稻秸秆、小麦秸秆、玉米秸秆以及废旧木材等农林废弃物，经过生物质直燃发电装置1，通入过量空气燃烧后，产生的烟气中CO₂摩尔含量约为10-15％。由于烟气排放压力为数百至数千帕，压力较低，采用乙醇胺MEA溶液进行吸收，MEA与CO₂反应生成碳酸化合物，再经加热后将CO₂分离出来，MEA循环重复使用。

生物质在生物质直燃发电装置中过量燃烧，生物质碳转换为CO₂效率约为95％，使用MEA对CO₂的捕捉率超过90％，而各种秸秆中碳含量均在40％以上，那么总功率30MW生物质直燃发电装置一年能捕捉的CO₂约为30万吨。30万吨CO₂加氢合成甲醇需要氢气量为4.09万吨，电解水制氢装置制取每公斤氢气耗电量约为50.5度，则30万吨CO₂加氢需要消耗20.6亿度电用来电解水制氢，可生成绿色甲醇21.8万吨。

生物质直燃发电装置年发电时间按8000小时计算，满负荷可发2.4亿度电，生物质直燃发电装置生产的绿电稳定性高，可优先用作系统各用电设备的驱动电源。电解水制氢装置优先使用外输的风光储等绿电，生物质直燃发电装置生产的绿电可作为风光储电源的补充或应急，正常工况优先上网，创造更多效益。

绿色甲醇目前按照市场价为6000元/吨，生物质燃料230元/吨，绿色电力0.3元/度，加上其他生产成本1000元/吨，则年利润能达到3.31亿元，具有较强的竞争力。若后续绿色甲醇单价降至5000元每吨，仍能获得1.13亿元利润，此外，新能源电价持续降低，该条技术路线效率优势会持续突出。

Claims (10)

1.一种二氧化碳捕集方法，其特征在于，其包括以下步骤：将烟气经吸收剂溶液吸收；

所述吸收剂的体积与所述烟气的体积的比为1.9-3.5L/m³；

所述烟气包括以下摩尔分率的组成：10％-15％CO₂、5％-10％H₂O和5％-10％O₂；所述吸收剂溶液中，吸收剂的浓度为10wt％-25wt％。

2.根据权利要求1所述的二氧化碳捕集方法，其特征在于，其满足以下条件中的至少一种：

(1)所述烟气中，CO₂的摩尔分率为13％-15％，例如13.87％；

(2)所述烟气中，H₂O的摩尔分率为6％-7％，例如6.91％；

(3)所述烟气中，O₂的摩尔分率为7％-8％，例如7.8％；

(4)所述烟气还包括N₂；所述N₂的摩尔分率较佳地为70％-75％，例如71.42％；

(5)所述烟气的温度为40℃；

(6)所述烟气的压力为108kPa。

3.根据权利要求1所述的二氧化碳捕集方法，其特征在于，其满足以下条件中的至少一种：

(1)所述吸收剂为乙醇胺或N-甲基二乙醇胺；

(2)所述吸收剂的浓度为10wt％-20wt％，较佳地为19wt％-22wt％，例如10wt％、12wt％、14wt％、16wt％、18wt％、20wt％、22wt％或24wt％；

(3)所述吸收剂的体积与所述烟气的体积的比，即液气比为1.9-3.2L/m³，较佳地为3-3.3L/m³，例如1.9L/m³、2.06L/m³、2.22L/m³、2.38L/m³、2.54L/m³、2.69L/m³、2.85L/m³、3.01L/m³、3.17L/m³、3.2L/m³、3.3L/m³、3.33L/m³或3.49L/m³；

(4)所述吸收的温度为30-50℃；

(5)所述吸收的塔顶操作压力为100kPa；

(6)所述吸收后，进行解吸。

4.根据权利要求3所述的二氧化碳捕集方法，其特征在于，其满足以下条件中的至少一种：

(1)所述解吸的塔顶采出压力为100-700kPa，例如100kPa、150kPa、200kPa、250kPa、300kPa、350kPa、400kPa、450kPa、500kPa、550kPa、600kPa、650kPa或700kPa；

(2)所述解吸的塔底加热负荷与所述解吸的塔顶采出总流量之比为(60000-100000)kW:38000kg/h，例如60000kW:38000kg/h、65000kW:38000kg/h、67000kW:38000kg/h、70000kW:38000kg/h、75000kW:38000kg/h、80000kW:38000kg/h、85000kW:38000kg/h、90000kW:38000kg/h、95000kW:38000kg/h或100000kW:38000kg/h；

(3)所述吸收的塔顶操作压力为100kPa，所述吸收的温度为40℃，所述液气比为3.3L/m³，所述吸收剂溶液为20wt％的乙醇胺水溶液；所述解吸的塔顶操作压力为500kPa，所述解吸的塔底加热负荷与所述解吸的塔顶采出总流量之比为67000kW:38000kg/h。

5.一种二氧化碳捕集装置，其特征在于，其包括吸收塔，所述吸收塔设有烟气进料口、吸收剂进料口、吸收液出料口和排空口，吸收在所述吸收塔中进行。

6.根据权利要求5所述的二氧化碳捕集装置，其特征在于，所述吸收后，进行解吸，所述二氧化碳捕集装置还包括解吸塔，所述解吸塔设有吸收液进料口、二氧化碳出料口和解吸液出料口；所述吸收液出料口与所述吸收液进料口相连，所述解吸在所述解吸塔中进行；

所述二氧化碳捕集装置还包括混合器，所述混合器包括吸收剂补充口、溶剂补充口、解吸液进料口和混合液出料口；所述解吸液进料口与所述解吸液出料口相连，所述混合液出料口与所述吸收剂进料口相连。

7.一种甲醇生产系统，其特征在于，其包括生物质直燃发电装置、甲醇合成塔和如权利要求5或6所述的二氧化碳捕集装置；

所述生物质直燃发电装置设有生物质进料口、蒸汽出口和烟气出料口；所述二氧化碳捕集装置还包括解吸塔，所述解吸塔设有吸收液进料口和二氧化碳出料口；所述甲醇合成塔设有混合气进料口和粗甲醇出料口；

所述烟气出料口和所述烟气进料口相连，所述吸收液出料口与所述吸收液进料口相连，所述二氧化碳出料口与所述混合气进料口相连。

8.根据权利要求7所述的甲醇生产系统，其特征在于，所述二氧化碳捕集装置还包括混合器，所述蒸汽出口与用于所述混合器的溶剂补充口相连；

所述甲醇生产系统还包括烟气净化装置，所述烟气出料口与所述烟气净化装置的烟气进口相连，所述烟气净化装置的烟气出口与所述烟气进料口相连。

9.根据权利要求7所述的甲醇生产系统，其特征在于，氢气气源与所述混合气进料口相连；

所述甲醇生产系统还包括电解水制氢装置，所述电解水制氢装置的发电模块与所述蒸汽出口相连；所述电解水制氢装置设有水进料口、氧气出料口和氢气出料口；所述氢气出料口与所述混合气进料口相连；

所述甲醇生产系统还包括混合气体压缩机，所述混合气体压缩机设有二氧化碳进料口、氢气进料口和混合气出料口；所述二氧化碳进料口与所述二氧化碳出料口相连；所述混合气出料口与所述混合气进料口相连；所述氢气进料口可与所述氢气出料口相连。

10.根据权利要求7所述的甲醇生产系统，其特征在于，所述甲醇生产系统还包括粗甲醇分离器，所述粗甲醇分离器设有粗甲醇进料口、循环气出料口和甲醇出料口；所述粗甲醇进料口与所述粗甲醇出料口相连；所述循环气出料口与所述混合气进料口相连；

所述循环气出料口与所述混合气进料口相连的管路上设有循环气压缩机；

所述甲醇生产系统还包括至少一个甲醇精馏塔，所述甲醇精馏塔的进料口与所述粗甲醇出料口相连；所述甲醇精馏塔的进料口与所述甲醇出料口相连。