Impact of High SO₂ Concentration on Amine-Based CO₂ Capture Systems

17 October 2025, Version 1
This content is an early or alternative research output and has not been peer-reviewed by Cambridge University Press at the time of posting.

Abstract

This paper quantifies the severe technical and economic impacts of high sulfur dioxide (SO₂) concentrations on amine-based post-combustion CO₂ capture systems, using monoethanolamine (MEA) as the benchmark solvent. At untreated flue gas levels (≈500 ppm SO₂), irreversible reactions between SO₂ and MEA form heat-stable salts that permanently deactivate the solvent, leading to rapid degradation, corrosion, and significant operational instability. Even under the most conservative (stoichiometric) conditions, solvent losses can cost millions of dollars annually; in realistic operating environments, these costs increase by one to two orders of magnitude, raising the effective CO₂ capture cost from typical values of $40–70/t to as high as $600/t. The analysis underscores that operating amine system without SO₂ pretreatment is technically unsustainable and economically prohibitive, making upstream desulfurization or polishing scrubbers an essential prerequisite for any viable carbon capture operation.

Keywords

Flue Gas Desulphurization
FGD
Carbon Capture
Amine Based Carbon Capture
MEA
monoethanolamine
energy
power plants
coal
sulphur
coal based power
India
CCUS
Carbon Capture Utilization and Storage

Comments

Comments are not moderated before they are posted, but they can be removed by the site moderators if they are found to be in contravention of our Commenting and Discussion Policy [opens in a new tab] - please read this policy before you post. Comments should be used for scholarly discussion of the content in question. You can find more information about how to use the commenting feature here [opens in a new tab] .
This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy [opens in a new tab] and Terms of Service [opens in a new tab] apply.
Comment number 1, Диана Дмитриева: Dec 06, 2025, 14:36

Этот текст хорошо объясняет, как высокие концентрации SO₂ в дымовых газах влияют на аминовые системы улавливания CO₂. Автор наглядно показывает, что даже при минимальных уровнях SO₂ (500 ppm) затраты на деградацию растворителя могут быть колоссальными, что делает такие системы экономически нецелесообразными без предварительной очистки газа. Преимущество работы в её детальной калькуляции затрат, включая влияние на эксплуатационные расходы и стоимость улавливания CO₂. Однако в тексте есть и недостатки. Он слишком ориентирован на технические детали и расчёты, что может затруднить восприятие для людей без глубоких знаний в этой области. Также не хватает практических примеров или кейс-стадиз, чтобы наглядно показать, как эти теоретические данные применяются в реальных условиях. В целом, работа полезна, но нуждается в дополнительной простоте и примерах из реальной практики.