菱镁矿（MgCO3）是辽宁省的特色资源,全省菱镁矿储量约25.77亿吨,占全国总储量的85%,占全世界储量的20%。其中,轻烧氧化镁的产量占全省镁质耐火材料总产量的50%。理论上而言,每生产1t轻烧氧化镁至少会产生1.1t的CO2,以此计算,全省轻烧氧化镁每年产生CO2总量530万t,轻烧氧化镁行业业已成为我省CO2主要的产生源之一。迄今,轻烧氧化镁行业尚未有先进可靠、经济可行的CO2减排技术。低温法是CO2捕集的主要方法之一,其特点在于消耗大量的冷能用于CO2的液化或固化捕集。利用液化天然气（LNG）在气化过程中释放的低温冷能（-162℃）捕集CO2是LNG冷能利用的研究热点。随着营口港LNG接收站的建成,目前被放散的冷能大约为2.6×1012kJ/a。为此,本课题组基于菱镁矿煅烧CO2粗放式排放和LNG冷能放散的现状,综合考虑菱镁产业和LNG接收站独特的地理优势,提出并初步研究了轻烧氧化镁煅烧烟气CO2低温捕集的工艺流程。因此,本文以大石桥某先进企业轻烧氧化镁悬浮动态煅烧炉为研究对象,进行实地检测烟气的成分、流量、温度和压力等参数。其次,根据实际烟气中含水量大、CO2浓度高等特点以及LNG冷能释放特性构建了轻烧氧化镁煅烧烟气中CO2的低温捕集工艺流程。该流程采用级联并列式朗肯循环系统作为中间环节,集成CO2捕集系统与LNG直接膨胀系统,将烟气逐级降温,最终连接LNG冷能的深冷段进行CO2的液化捕集。然后,通过模拟计算,以CO2的相变特性确定工艺流程中关键节点的参数。同时,采用热力学第二定律计算流程的（火用）效率等性能指标,并且探究LNG气化压力等关键参数对流程特性的影响规律。主要研究内容及结论如下:（1）首次提出以菱镁矿轻烧氧化镁煅烧工艺为对象对烟气中CO2进行低温捕集,以大石桥某企业先进工艺轻烧悬浮动态煅烧炉为依托,通过对烟气进行检测,得到烟气的温度为126℃,主要的成分是NOx、NO、CO、NO2、CO2和H2S,其中CO2的体积分数为8%,含氧量为15%,含湿量66%。（2）不同于以往构建的多侧重于LNG冷能发电,本研究侧重于CO2的捕集。因此,本文构建的工艺流程首次提出通过二级朗肯循环发电系统将烟气温度逐步降低,最终与LNG冷能的深冷段进行换热,使烟气中的CO2液化。（3）通过对工艺流程进行热力学分析可知,该工艺流程符合热力学基本定律,其在理论上是可行的;当LNG气化压力和CO2捕集压力均为0.6MPa、CO2捕集温度为-90℃时,工艺流程CO2的捕集率达到52.08%,净输出功为5348 kW,热效率为8.1%,冷能利用效率为18.02%,（火用）效率为66.38%,吨LNG的CO2捕集量为48.93 kg,吨LNG的发电量为37.69 kWh,工艺流程（火用）损失主要集中在换热器上,占流程总（火用）损失的85.8%。（4）探究LNG气化压力,CO2捕集压力和CO2捕集温度三个关键参数对工艺流程性能参数的影响,结果表明:随着LNG气化压力升高（0.2～0.6MPa）,净输出功、（火用）效率、热效率和冷能利用效率都有明显的上升趋势,分别提高了 61.6%、8.39%、5.05%和11.79%,（火用）损失呈现下降趋势,CO2捕集率则保持不变;随着CO2捕集压力升高（0.55～0.75MPa）,净输出功、（火用）损失、热效率、冷能利用效率均下降,而（火用）效率和CO2捕集率持续增加,分别增长了 0.91%和12.89%;随着CO2捕集温度升高（-90～-70℃）,LNG冷能利用效率是增加的,而净输出功、（火用）损失、（火用）效率、热效率和CO2捕集率是下降的。