CO_2捕集与封存_CCS_技术现状与发展展望

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碳捕集 利用和封存技术发展现状及应用展望

碳捕集 利用和封存技术发展现状及应用展望

在吸收剂研发方面,研究者们致力于寻找高效、稳定的吸收剂,以实现二氧化 碳的高效吸收和低能耗分离。例如,氨基甲酸盐、碳酸钾等碱性吸收剂在低浓 度二氧化碳环境下仍能保持较高的吸收效率。此外,一些新型吸收剂如金属有 机骨架(MOFs)材料也展现出了良好的性能。
在吸附剂性能优化方面,活性炭、沸石等吸附剂因具有较高的吸附容量和选择 性能,被广泛应用于二氧化碳的吸附分离。通过改进吸附剂的孔结构、表面性 质等,可进一步提高其吸附性能。此外,研究者们还探索了复合吸附剂、负载 型吸附剂等新型吸附剂体系。
三、碳捕集、利用和封存技术的 应用展望
随着技术的不断进步和成本的逐渐降低,CCUS技术在未来将具有广阔的应用前 景。
1、电力行业:在电力行业中,CCUS技术可以用于提高发电效率并降低温室气 体排放。特别是在燃煤电厂中,CCUS技术可以有效地减少CO2排放。
2、工业部门:工业部门是温室气体排放的重要来源之一。CCUS技术可以用于 处理工业排放的废气,尤其是钢铁、化工、石油等重工业领域。通过使用CCUS 技术,这些企业可以减少对环境的影响并提高其产品的竞争力。
在地质封存方面,研究者们通过评估不同地质构造的封存潜力及安全性,实现 二氧化碳的高效注入和长久封存。例如,利用枯竭油气田或煤层作为封存场所, 可实现大量二氧化碳的长期封存。
在海洋封存方面,研究者们通过研究海洋环境及生物地球化学循环规律,实现 二氧化碳的高效溶解和海底封存。例如,将二氧化碳注入深海底部或海山区域, 可实现二氧化碳的长久封存和海洋环境修复。
在分离工艺改进方面,研究者们致力于开发高效、节能的分离工艺,以满足不 同工业过程的需求。例如,膜分离技术具有设备简单、操作方便等优点,被广 泛应用于二氧化碳的分离过程中。此外,新型分离工艺如化学循环汽化吸收法 主要是将捕获的二氧化碳转化为有价值的化学品或燃料,以实现碳 资源的循环利用。目前,碳利用技术的研究主要集中在光催化、电催化、生物 催化等领域。

燃煤电厂CO2捕集和封存技术(CCS)的研究现状

燃煤电厂CO2捕集和封存技术(CCS)的研究现状
将 会 上 升 6℃ , 大 大超 过 2℃ 的 “ 安全线 ” , 如 果 不
道气 是 C O : 长期 稳 定 集 中排 放 源 , 其 所排 放 C O : 量 占总排放 量 3 0 %~ 4 0 %, 由于其 C O 排 放 量大 , 排 放 相对 集 中 , 对 其控 制 易 于实 现 C O 的减 排 。 因此 对 电站 锅 炉 烟 气 中 C O , 排 放 的控 制 为 国 内外 广 泛 重 视, 并开展 了大量 研究 , 提 出了多种 方法 , 其 中 将 C O , 从 烟气 中捕 集 分 离 是 最 主 流 的 方 法 即 燃 烧 后 C O : 捕 获技 术 。燃 烧 后 C O 捕 获 技 术是 将 燃 煤 烟 气 中较 低 浓 度 的 C O 采 用 化 学 或 物 理 方 法 选 择 性 富
工 中的应用 [ J ] . 化工进展 , 2 0 1 2 , 3 1 ( 1 1 ) : 2 4 4 2 - 2 4 4 8 . [ 1 O ] 王显炎 , 郑 明峰 , 张骏驰. L i n d e与 L u 低温甲醇洗工 艺 流程分析 [ J ] . 煤化工 , 2 0 1 0 , 3 8 ( 1 ) : 3 4 - 3 7 .
集, 该 技术 的 发 展 相 对 成 熟 J , 只 需 在 电 厂 下 游 增 加燃 烧 后 C O ,捕 集 系 统 , 无 需 大 面 积 的改 造 发 电
采取措施必将带来灾 难性 的后 果 j 。根据联合 国
气 候 变化 专业 委 员 会 的决 定 , 燃煤 电厂 C O , 捕 集 和 封存 ( C C S ) 技术为 2 0 5 0年 温 室气 体 减 排 最 重要 的 研 究 方 向 』 。 中 国 政 府 在 十二 五 规 划 纲 要 提 出将 单位 G D P的 C O 排 放 降低 1 7 %, 而到 2 0 2 0年单 位 国 内生产 总值 C O 排放比 2 0 0 5年下 降 4 0 %~ 4 5 %。 目前公认 的能够 降 低 C O 的 排放 量 主要 有 3种 方案 : 一是 提高 能源 利 用率 和转 换 率 来 降低 煤 耗 ; 二 是调整 能源布局 , 大力发展 核能 、 风能 、 太 阳能 等低碳 新 能源 ; 三是 对 C O 排放源 进行 回收 、 利用 或者 封存 。

碳捕集与储存技术的现状和前景展望

碳捕集与储存技术的现状和前景展望

碳捕集与储存技术的现状和前景展望越来越多的科学家和许多政府机构都认同,减缓气候变化的最佳方法之一是减少二氧化碳等温室气体的排放。

在应对气候变化这个全球性挑战中,碳捕集与储存技术(Carbon Capture and Storage,CCS)是一个备受关注的解决方案之一。

CCS技术能够提供一种有效的方法,即通过从工业排放来源以及天然气和煤矿等能源生产来源中“捕集”二氧化碳,并将其“储存”在地下。

本文将介绍碳捕集和储存技术的现状和前景展望。

一、碳捕集技术的现状CCS技术主要包括三个步骤:捕集、输送和储存。

捕集是将从发电站、工业过程、化工生产和天然气处理设施等排放二氧化碳的来源中捕集二氧化碳的过程。

实施的方法包括后燃燃气脱碳、前燃燃气脱碳、溶剂密度法、膜分离法和生物质能捕集,等等。

目前,一些国家和地区已经开始采用碳捕集技术。

在美国,约有25个CCS项目正在实施或规划中。

在加拿大,CCS技术正在Petro-Canada Upgrader的实际应用中试验,以减少二氧化碳排放。

在欧洲,多个国家正在推动碳捕集技术的实施。

例如,挪威已经在斯塔扬格工厂和Snøhvit勘探场实施了适当的CO2捕集技术,并将其尝试放入地下。

在该地区,目前尚未出现与密度、水合物以及地震等问题有关的明显问题。

二、碳储存技术的现状储存是将二氧化碳封存在地下或利用海底地质层等地方的过程。

有三种方法可以储存二氧化碳:常规的油气意义上的气藏储存、地质封存和海底储存。

常规油气意义上的气藏储存是将二氧化碳封存在现有气藏中,其中二氧化碳替代天然气或油的存在。

地质封存是将二氧化碳封存在岩石层中,其中岩石层是沉积层和火山岩等。

海底储存是将二氧化碳封存在海底,其中,二氧化碳能够封存在水体下部的沉积物中。

在全球,地质封存技术的应用是最广泛的二氧化碳储存方法。

目前,美国、中国、澳大利亚等国家均在积极推进这项技术。

三、碳捕集与储存技术的前景碳捕集与储存技术的前景非常广阔。

碳捕集与封存技术的现状与发展分析

碳捕集与封存技术的现状与发展分析

碳捕集与封存技术的现状与发展分析引言全球气候变化已成为当今社会面临的一项重大挑战。

其中,大气中二氧化碳(CO2)的浓度不断增加是主要原因之一。

为了应对气候变化并降低CO2排放,碳捕集与封存技术被提出并逐渐发展。

本文将对碳捕集与封存技术的现状和发展进行分析。

碳捕集与封存技术的概述碳捕集与封存技术是指将二氧化碳从大气中捕集并将其封存在地下或其他储存介质中的技术。

这项技术主要包括三个步骤:碳捕集、运输和封存。

•碳捕集:碳捕集是通过使用各种技术将二氧化碳从工业排放源或直接从大气中捕集。

目前,常用的碳捕集技术包括物理吸收、气体分离和化学吸收等。

•运输:捕集到的二氧化碳需要进行运输到封存地点。

运输方式有多种选择,包括管道输送、铁路运输和船运等。

•封存:封存是将二氧化碳储存到地下地层或其他介质中,以防止其再次释放到大气中。

目前,封存技术主要包括地下注入、海洋存储和矿物碳化等。

碳捕集与封存技术的现状目前,碳捕集与封存技术在全球范围内正在逐步发展,但仍然面临一些挑战。

首先,碳捕集技术的成本依然较高。

目前大部分商业化的碳捕集项目都需要高昂的资金投入,使得这些项目难以在经济上可行的情况下进行。

此外,捕集二氧化碳所需要的能源消耗也是一个问题,会增加项目的运营成本。

其次,二氧化碳的长期储存安全性仍然存在一定的风险。

地下封存地点的选择和监测是关键因素,以确保储存的稳定性和防止泄漏。

此外,还需要解决封存过程中可能引发的地质地震等问题。

再次,社会和政治因素也对碳捕集与封存技术的发展产生影响。

公众对于碳捕集与封存技术的认可度和接受度有限,相关政策和法规也需要进一步完善。

碳捕集与封存技术的发展前景尽管碳捕集与封存技术面临一些挑战,但仍然具有广阔的发展前景。

首先,随着全球对气候变化问题日益关注,各国政府和国际组织对碳捕集与封存技术投入的资金和支持不断增加。

这将促进技术的研发和商业化。

其次,碳捕集与封存技术可以降低二氧化碳的排放量,并为工业和能源行业提供可持续发展的解决方案。

碳捕集与封存技术的研究进展

碳捕集与封存技术的研究进展

碳捕集与封存技术的研究进展随着全球气候变化的日益严峻,寻找有效的减少温室气体排放的方法成为全球关注的焦点之一。

碳捕集与封存技术(Carbon Capture and Storage,CCS)作为一种潜在的减排方案,已经引起了广泛的关注。

本文将重点探讨碳捕集与封存技术的研究进展,包括技术原理、应用场景以及挑战与前景。

一、碳捕集技术碳捕集技术是指将二氧化碳从排放源中分离出来的过程。

目前,常见的碳捕集技术主要包括化学吸收、物理吸收和膜分离等。

化学吸收是利用溶剂吸收二氧化碳,如氨基酸溶剂和甲醇胺溶剂。

物理吸收是利用富集溶剂通过吸附吸收二氧化碳。

膜分离是利用膜的分离作用将二氧化碳从混合气体中分离出来。

二、碳封存技术碳封存技术是指将捕集到的二氧化碳长期储存或利用的过程。

目前,主要的封存方法包括地下封存、海洋封存和利用封存。

地下封存是将二氧化碳在地下岩石层中长期储存,如油气田和煤层气储层。

海洋封存是将二氧化碳储存于海洋深处,如海底沉积物和深海水层。

利用封存是将二氧化碳转化为有用的产品,如化学品、合成燃料等。

三、碳捕集与封存技术的应用场景碳捕集与封存技术可以应用于多个领域,如发电厂、钢铁厂、水泥厂和化工厂等。

其中,发电厂是最主要的应用场景之一。

发电厂排放的大量二氧化碳是导致全球温室效应的重要原因之一。

通过在发电过程中应用碳捕集技术,可以大幅度降低二氧化碳排放量,并将其封存起来,减少对大气的释放。

四、碳捕集与封存技术的挑战与前景虽然碳捕集与封存技术具有很大的潜力,但也面临着一些挑战。

首先,技术成本较高是制约其大规模应用的主要因素之一。

其次,安全问题也是一个重要的挑战。

有关地下封存和海洋封存的安全性研究仍在进行中。

此外,碳封存技术也需要完善的法律和政策支持。

然而,碳捕集与封存技术依然具有广阔的前景。

随着技术不断进步,技术成本有望降低。

此外,一些国家已经开始出台相关政策,鼓励碳捕集与封存技术的推广。

将碳捕集与封存技术与可再生能源技术相结合,有望实现更加可持续和清洁的能源系统。

碳捕集与封存技术的现状与挑战

碳捕集与封存技术的现状与挑战

碳捕集与封存技术的现状与挑战在全球气候变化的大背景下,减少温室气体排放已成为当务之急。

碳捕集与封存(Carbon Capture and Storage,简称 CCS)技术作为一种重要的减排手段,近年来受到了广泛的关注。

本文将探讨碳捕集与封存技术的现状,并分析其面临的挑战。

一、碳捕集与封存技术的原理碳捕集与封存技术主要包括三个环节:碳捕集、碳运输和碳封存。

碳捕集是指将二氧化碳从工业排放源(如发电厂、钢铁厂、水泥厂等)中分离出来的过程。

目前主要的碳捕集技术有燃烧后捕集、燃烧前捕集和富氧燃烧捕集。

燃烧后捕集是在燃烧过程完成后,从烟道气中捕集二氧化碳;燃烧前捕集则是在燃料燃烧前将其转化为氢气和二氧化碳,然后分离出二氧化碳;富氧燃烧捕集是采用高浓度氧气进行燃烧,从而产生高浓度的二氧化碳,便于捕集。

碳运输是将捕集到的二氧化碳通过管道、船舶或公路槽车等方式输送到封存地点。

碳封存则是将二氧化碳注入地下深处的地质构造中,如枯竭的油气田、深部盐水层等,使其长期与大气隔离。

二、碳捕集与封存技术的现状(一)技术进展经过多年的研究和发展,碳捕集与封存技术在某些方面取得了显著的进步。

燃烧后捕集技术中的化学吸收法不断优化,提高了二氧化碳的捕集效率和降低了成本。

同时,新型的吸附材料和膜分离技术也在研发中,有望进一步提高捕集效果。

在碳运输方面,管道运输技术相对成熟,但对于长距离和大规模的运输,还需要解决一些工程和安全问题。

碳封存的地质评估和监测技术也在不断改进,以确保二氧化碳的安全封存。

(二)示范项目全球范围内已经建立了一些碳捕集与封存的示范项目。

例如,挪威的 Sleipner 项目是世界上第一个大规模的二氧化碳封存项目,自 1996 年以来,已经成功将超过 1000 万吨的二氧化碳封存在北海的海底盐水层中。

美国的 Petra Nova 项目采用燃烧后捕集技术,每年可捕集约 140 万吨二氧化碳,并将其用于提高石油采收率。

中国也在积极推进碳捕集与封存技术的示范项目,如神华集团在鄂尔多斯的 10 万吨/年二氧化碳捕集与封存示范项目。

二氧化碳捕集和封存技术的研究及应用

二氧化碳捕集和封存技术的研究及应用

二氧化碳捕集和封存技术的研究及应用近年来,随着全球气候变化日益加剧,减少大气中二氧化碳释放已成为重要的环境保护任务。

二氧化碳捕集和封存技术是指通过吸收、转化和封存CO2,从根本上解决大气中CO2的排放,研究和应用这一技术已成为国际社会关注的热点问题。

一、二氧化碳捕集和封存技术研究现状二氧化碳捕集和封存技术主要包括三个环节:首先,二氧化碳捕获,包括化学吸收、物理吸附、吸收与反应和膜分离等方法;其次,转化和储存,主要是通过化学转化、生物转化和地质封存等技术,使二氧化碳在长期内安全稳定地储藏;最后是监测和管理,及时监测CO2存储情况,防止存储系统发生泄漏。

目前,全球范围内二氧化碳捕集和封存技术已经在普及和推广,国际上各种机构和科研团队都在开展相关研究。

美国、英国、挪威等许多国家都投入大量资金和人力进行相关研究和应用,比如美国的Carbon Capture and Utilization(CCU)研究计划和挪威的Sleipner 气田CO2 Inj ection项目等。

二、二氧化碳捕集和封存技术的应用尽管在环保领域,二氧化碳捕集和封存技术被广泛认可,但是在实际应用中,仍需要克服很多技术和经济上的困难。

首先,二氧化碳的捕获成本相对较高,在应用中需要保证成本与效益的平衡。

其次,CO2的转化和储存需求一个长期的安全评估机制,同时也需要建立相应的政策和法规来规范应用。

不过,二氧化碳捕集和封存技术在一些领域已经被尝试应用。

例如,全球能源和化工供应商公司就在其加拿大Saskchéwan工厂尝试采用二氧化碳捕集和封存技术,达到了每年300万吨二氧化碳减排的目标。

此外,许多国家也在开展海上CO2储存试点工程,并积极推广真空地下储存技术。

三、二氧化碳捕集和封存技术未来发展趋势二氧化碳捕集和封存技术的未来发展趋势非常重要,其发展对于实现碳达峰、碳中和和全球气候变化应对等方面具有重要作用。

其中,包括降低二氧化碳捕获成本、提高储存稳定性和增强省级政府和企业对二氧化碳捕集和封存技术的支持等方面。

碳捕集与封存技术研究现状与展望

碳捕集与封存技术研究现状与展望

碳捕集与封存技术研究现状与展望一、前言随着气候变化的加剧,碳捕集与封存技术(CCS)作为减少温室气体排放的重要手段,受到越来越多的关注。

为了减缓全球气候变化的影响,各国政府和企业在减排措施方面投入了大量的研发资金和人力资源。

本文将介绍CCS技术相关概念和现状,并对未来的发展进行探讨。

二、碳捕集存在的问题碳捕集与封存技术的核心是将二氧化碳从工业排放中截留并封存在地下储层中,从而达到减排的目的。

目前CCS技术的瓶颈在于高成本和低效率,这导致了其难以被大规模推广应用。

其中,碳捕集环节中的能耗和成本是主要的问题。

1. 能耗问题碳捕集环节是CCS技术的关键环节之一,其主要过程涉及酸碱中和、膜分离、吸附等多个步骤。

这些过程中需要耗费大量的能源,从而导致了碳捕集效率的降低。

2. 成本问题CCS技术的成本主要包括捕集、封存和后处理三个环节。

其中,捕集环节是最昂贵的一环,其成本占总成本的40%~80%。

由于CCS技术的高成本,其应用范围非常有限,难以实现大规模商业应用。

三、碳捕集与封存技术研究现状1. 碳捕集技术目前常用的碳捕集技术主要包括物理吸附、化学吸收、膜分离、渗透分离等多种技术。

(1) 物理吸附技术物理吸附技术是目前最成熟的碳捕集技术之一,其主要原理是利用吸附剂吸附二氧化碳分子,从而降低二氧化碳浓度。

目前常用的吸附剂包括活性炭、硅胶等。

(2) 化学吸收技术化学吸收技术是另一类常用的碳捕集技术,其主要原理是将工业排放气体通过吸收剂进行吸收,最终将二氧化碳分离出来。

目前常用的吸收剂包括胺类和氨类物质。

(3) 膜分离技术膜分离技术是一种新兴的碳捕集技术,其主要原理是利用特殊的膜材料将二氧化碳分离出来。

膜分离技术具有能耗低、操作简单、成本较低等优点。

(4) 渗透分离技术渗透分离技术是一种新兴的碳捕集技术,其主要原理是利用能量梯度将二氧化碳分离出来。

这种技术具有能耗低、成本低、操作简单等优点。

2. 封存技术封存技术主要包括地下储存、海洋封存、矿物化封存等多种方式。

二氧化碳捕集利用和封存技术发展现状与应用前景

二氧化碳捕集利用和封存技术发展现状与应用前景

二氧化碳捕集利用和封存技术发展现状与应用前景二氧化碳(CO2)是最主要的温室气体之一,对全球气候变化产生重大影响。

因此,减少CO2排放和寻找其利用途径已成为全球共同关注的问题。

二氧化碳捕集利用和封存(CCUS)技术是一种关键的解决方案,旨在将CO2捕获、利用或封存,以减少其对大气的释放。

本文将分析CCUS技术的发展现状,并探讨其在未来的应用前景。

目前,CCUS技术主要包括CO2捕获、CO2利用和CO2封存三个方面。

首先,CO2捕获是CCUS技术的关键环节,用于从工业排放和能源生产等过程中捕获CO2。

目前,主要的CO2捕获技术包括物理吸收、化学吸收、膜分离和固体吸附等。

这些技术具有各自的优缺点,需要根据具体应用情况选择适当的技术。

其次,CO2利用技术将被捕获的CO2转化为有价值的化学品或燃料。

例如,利用CO2合成甲醇、氨、石油和石化产品等。

此外,CO2还可以用于增强油田采油,被注入到油井中以提高原油的回收率。

这些利用途径不仅可以减少CO2排放,还能创造经济价值。

最后,CO2封存技术将被捕获的CO2安全地储存起来,避免其进入大气。

目前,主要的CO2封存方法包括地下封存和海洋封存。

地下封存通常将CO2注入地下盐岩层或其他地质层中,以实现长期稳定存储。

海洋封存则将CO2封存在深海或海底沉积物中。

尽管CO2封存技术旨在安全地固定CO2,但仍需要对潜在风险进行充分评估,以确保环境没有受到负面影响。

当前,CCUS技术在全球范围内得到越来越多的关注和应用。

一些国家和地区已经开始推动CCUS技术的发展,并在建设大规模CCUS项目。

例如,挪威的萨克森加项目是最大的欧洲CCUS项目之一,旨在捕获并封存每年400万吨CO2。

类似的项目还在美国、加拿大、中国和其他许多国家进行中。

未来,CCUS技术有望在多个方面发挥重要作用。

首先,它将帮助实现可持续发展目标,减少温室气体排放,降低对化石燃料的依赖。

其次,CCUS技术可以促进工业和能源行业的转型,推动绿色经济的发展。

碳捕集与封存技术的发展现状与未来趋势分析

碳捕集与封存技术的发展现状与未来趋势分析

碳捕集与封存技术的发展现状与未来趋势分析随着全球变暖和气候变化的威胁日益严重,碳捕集与封存技术成为了减少温室气体排放的重要手段。

碳捕集与封存技术,简称CCS,是指通过将二氧化碳从工业排放源捕集出来,并将其储存于地下或其他地方,以防止其释放到大气中。

本文将分析碳捕集与封存技术的发展现状与未来趋势。

一、碳捕集与封存技术的现状1. 技术成熟度不高目前,碳捕集与封存技术的成熟度尚不高。

虽然已经有一些CCS项目在全球范围内进行,但仍面临诸多挑战。

例如,碳捕集技术的高成本、能源消耗和技术可行性等问题限制了其大规模应用。

2. 缺乏政策支持与其他清洁能源技术相比,碳捕集与封存技术缺乏足够的政策支持。

尽管一些国家和地区出台了相关政策和法规鼓励CCS的发展,但整体来说,政策支持力度还不够。

这意味着在经济上,碳捕集与封存技术目前仍缺乏竞争力。

3. 地质封存技术的局限性碳捕集与封存技术主要依赖于地质封存技术,即将二氧化碳永久储存在地下。

然而,地质封存存在一些潜在的风险,如地下渗漏和地震等。

这些风险可能对环境和公众安全产生不利影响,因此需要加强监管和评估。

二、碳捕集与封存技术的未来趋势1. 技术创新与成本降低未来,碳捕集与封存技术将更加关注技术创新和成本降低。

随着技术的进步,碳捕集技术可能变得更加高效和经济,从而提高其可行性和可接受性。

例如,利用新材料和低能耗方法可以降低碳捕集过程的成本。

2. 多元化碳封存方法除了地质封存外,未来还可能出现更多的碳封存方法。

例如,利用生物降解材料将二氧化碳转化为有机化合物,或者将其转化为建筑材料等。

这将进一步提高碳捕集与封存技术的灵活性和可持续性。

3. 政策与国际合作的加强为了推动碳捕集与封存技术的发展,政策和国际合作将发挥重要作用。

各国政府可以提供更多的财政和税收激励,鼓励企业和机构在碳捕集与封存技术上投资。

同时,国际合作可以推动技术转让和经验分享,加速技术的发展和应用。

4. 全球碳市场的建立未来,建立全球碳市场可能成为促进碳捕集与封存技术发展的重要机制。

CO2捕集与封存(CCS)技术现状与发展展望环氧丙烷废水和高盐度废水的生物处理技术探讨湿法烟气脱硫机理

CO2捕集与封存(CCS)技术现状与发展展望环氧丙烷废水和高盐度废水的生物处理技术探讨湿法烟气脱硫机理

通 过 反 应 产 生 稳 定 的碳 酸 盐 属 氧 化 物 富 含 于硅 酸盐 矿 石 金 中 . 可 从 废 弃 物 流 中 少 量 获 取 这 项 技 术 目前 仅 处 于研 究 并
阶段 。
两大类 。
11 C , 集 技 术分 类 . O捕
C : 集 技 术 可 以 分 为 3类 2 燃 烧 前 捕 集 、 烧 后 捕 集 O捕 l : 燃
2 C , 0 捕集 与封存 技术 的兴 起和发 展现 状
21 C S技 术 的兴 起 . C
和 富 氧 燃 烧 捕 集 ( )燃 烧 前 捕 集 : 先 化 石 燃 料 ( : ) 过 气 化 或 重 1 首 如 煤 经 整 转 化 成 主 要 成 份 为 C 和 H 的煤 气 .然 后 利 用 水 煤 气 变 O ,
() C 3 将 O 固化 成 无 机 碳 酸 盐 。C : 以与 金 属 氧 化 物 O可
气 中 分 离 汇 集 , 输 送 到 一 个 封 存 地 点 . 期 与 大 气 隔 绝 的 再 长

个 过 程 C , 集 与 封 存 ( C ) 术 主 要 分 为 捕 集 和 封 存 O捕 C S技
的重视 。
传统石油 天然气开发 商开发 出来 . 并且 已经证实在特定 条件
下 是 经 济 可行 的 。但 将 C , 存 于 煤 层 中 , 技 术 可 行 性 尚 O封 其
未经证实 。
1 C O 捕集与 封存 ( C ) 术介绍 C S技
C 2 集 与 封 存 ( C ) C ro a tr n trg O捕 C S 是 abnC pueadSoae的
缩 写 , 指 将 C 化 石 燃 料 、 业 流 程 或 火 电厂 的 排 放 废 是 O从 工

碳捕集与封存技术的现状与前景

碳捕集与封存技术的现状与前景

碳捕集与封存技术的现状与前景近年来,全球变暖已经成为了人类面临的最大挑战之一,气候变化带来的影响已经愈发显著,各种自然灾害的频率和影响力不断加剧。

为了应对这一严峻的挑战,许多国家和地区开始探索各种减少温室气体排放的方法,而碳捕集与封存技术就是其中一个重要的领域。

本文将就碳捕集与封存技术的现状和未来前景进行探讨。

一. 碳捕集技术的发展现状碳捕集技术的发展历史可以追溯到20世纪70年代,当时科学家们开始探索利用化学吸收物质去吸收或中和二氧化碳的方法。

而随着时间的推移,技术得到了不断地完善和提升,大规模的碳捕集项目也在中国、美国、欧洲等地展开。

目前碳捕集技术可以分为物理吸附、化学吸收、渗透膜等几个不同的分支领域。

其中,化学吸收是当今应用最广泛的技术,例如使用胺化合物去捕集二氧化碳,同时还可以使用高温分解等方式把吸收到的二氧化碳释放出来后再进行回收。

在现有的碳捕集技术中,最大的问题在于能耗过高和成本过高,往往需要高昂的投资才能实现较为完善的项目。

因此,大规模的商业化项目仍然面临着巨大的挑战。

二. 碳封存技术的现状碳封存技术又称为地下碳气封存、地下储存,是指把捕集到的二氧化碳通过管道输送至地下深处的盐水层或沉积岩层中长期贮存的技术。

目前,碳封存技术已经实现了规模化的商业化运营,例如挪威和加拿大等国家,已经开始推行碳封存项目。

这些项目能够有效地将二氧化碳永久地储存起来,从而减少其对气候的影响。

然而,碳封存技术还存在一些难以克服的问题。

首先是地质条件限制,因为只有部分地区具备适合的地质条件,才能保证封存稳定、安全。

其次,碳封存技术仍面临一定的法律和政策障碍,例如潜在的环境和人类健康风险,需要制定相关的法律和政策以确保技术的安全和可持续性。

三. 碳捕集与封存技术的前景尽管碳捕集与封存技术还处于研发和实施初期,但是其前景看好。

因为它可以为全球减少大量的温室气体排放提供一种切实可行的途径。

未来,碳捕集与封存技术将面临着巨大的机遇与挑战。

二氧化碳捕集利用和封存技术发展现状与应用前景

二氧化碳捕集利用和封存技术发展现状与应用前景

二氧化碳捕集利用和封存技术发展现状与应用前景引言:近年来,随着全球变暖和气候变化的严重影响,二氧化碳捕集利用和封存技术(CCUS)在应对气候变化方面变得越来越重要。

本文将讨论CCUS技术的发展现状、应用前景以及对可持续发展的意义。

1. CCUS技术的概述CCUS技术是一种利用化学和物理方法从燃烧排放物或工业过程中捕集二氧化碳,并将其封存或利用的技术。

这种技术有助于减少大气中二氧化碳的浓度,从而减缓气候变化的速度。

2. 现有的CCUS技术目前,已经有几种主要的CCUS技术在实践中得到应用,包括碳达威和化学吸收、生物质能源和地质封存等。

碳达威技术是一种通过压缩和冷却将二氧化碳从燃烧排放物中分离的方法,以便于封存或利用。

化学吸收技术则利用溶液吸收剂将二氧化碳从燃烧排放物中捕集出来。

生物质能源是利用植物或有机废弃物进行生物能源生产的过程中,将二氧化碳捕集起来然后用于能源生产。

地质封存则将捕集到的二氧化碳封存在地下永久储存。

3. CCUS技术的发展现状尽管CCUS技术的潜力巨大,但在发展过程中仍然面临一些挑战。

首先,CCUS技术的高成本限制了其在商业应用中的推广。

其次,捕集后的二氧化碳的储存和利用方式也需要进一步完善。

此外,公众对CCUS技术的普及度也比较低,缺乏对该技术的了解和认同。

然而,近年来CCUS技术的发展取得了一些重要进展。

一些国家和地区已经开始投资并建设CCUS示范项目。

例如,加拿大、挪威和日本等国家都在积极推动CCUS技术的发展。

此外,一些关键技术尚待突破,例如更高效的二氧化碳捕集材料和更安全的地质封存方法。

4. CCUS技术的应用前景CCUS技术在可持续发展方面具有重要意义。

首先,CCUS技术可以帮助减少二氧化碳的排放量,从而有助于应对气候变化和全球变暖。

其次,封存技术可以帮助减少二氧化碳泄露和温室效应的影响。

此外,捕集后的二氧化碳可以被利用,例如用于工业生产、农业和石油开采等领域。

未来,CCUS技术的应用前景广阔。

CO_2捕集和地下封存技术的现状及发展趋势_一_

CO_2捕集和地下封存技术的现状及发展趋势_一_

收稿日期:2007-03-02 作者简介:全浩,博士,研究员,中国环境科学学会固体废物分会主任。

CO 2捕集和地下封存技术的现状及发展趋势(一)全 浩1,温雪峰2,郭琳琳2(11中国环境科学学会固体废物分会,北京 100029;21国家环境保护总局固体废物管理中心,北京 100029) 摘 要:减少温室气体排放,防治全球变暖,是世界各国的共识。

人类社会正在采取各种手段控制由于大量使用化石燃料而造成的CO 2等温室气体的排放量。

论文详细介绍了近年来,国外新兴发展起来并得以商业应用的CO 2捕集和地下封存技术,并对CO 2捕集和地下封存技术的发展现状、商业应用、操作流程及其发展趋势进行了综述。

关键词:温室气体CO 2捕集和地下封存技术;零排放 中图分类号:X70117 文献标识码:B 文章编号:1671-0959(2007)1220075205 为了防止地球变暖,人类社会正在采取各种手段控制由于大量使用化石燃料而造成的CO 2等温室气体的排放量。

然而当今社会基本上建立在以化石燃料为基础的能源体系上,而且目前全球每年排放的CO 2已达到250亿t,使大气中CO 2浓度上升到380ppm 。

按这个趋势发展,要在21世纪内实现把CO 2浓度稳定在550ppm 以下(相当于产业革命前的2倍),并把全球大气平均上升温度控制在2℃以内的目标,是相当困难的。

在这种情况下,专家们提出了应当采用的三种主要减排措施,即:1)采用各种控制CO 2产生的技术。

2)采用CO 2捕集和地下封存技术。

3)扩大CO 2吸收源。

在上述三种减排措施中,(1)和(3)是人们比较熟悉的,而对于第(2)种的CO 2捕集和地下封存(Carbon di oxideCap ture and St orage,缩写为CCS )技术是近十年来国外发展起来的。

本文将重点叙述CCS 技术的现状及发展趋势。

1 什么是CCS 技术1991年,为了控制C O 2排放量,防止地球变暖,挪威在全世界率先实施了对C O 2排放企业征收碳税的制度。

碳捕集与储存技术的现状与前景

碳捕集与储存技术的现状与前景

碳捕集与储存技术的现状与前景在全球气候变化的大背景下,减少温室气体排放已成为当务之急。

碳捕集与储存(Carbon Capture and Storage,简称 CCS)技术作为一种应对气候变化的重要手段,近年来受到了广泛的关注和研究。

碳捕集与储存技术的核心是将工业生产过程中产生的二氧化碳捕获并储存起来,以防止其进入大气中。

这一技术主要包括三个环节:碳捕集、碳运输和碳储存。

目前,碳捕集技术主要有三种类型:燃烧后捕集、燃烧前捕集和富氧燃烧捕集。

燃烧后捕集是在燃烧过程完成后,从烟道气中分离二氧化碳。

这种方法相对成熟,但能耗较高。

燃烧前捕集则是在燃料燃烧前将碳转化为一氧化碳和氢气,然后分离出二氧化碳。

富氧燃烧捕集是通过使用纯氧或富氧空气进行燃烧,从而提高二氧化碳的浓度,便于后续的捕集。

在碳运输方面,主要有管道运输和船舶运输两种方式。

管道运输适用于大规模、长距离的二氧化碳运输,具有成本低、效率高的优点。

船舶运输则适用于海上运输,但需要解决二氧化碳的压缩和储存问题。

碳储存的方式主要包括地质储存、海洋储存和矿化储存。

地质储存是将二氧化碳注入地下深层的咸水层、枯竭的油气田等地质结构中。

海洋储存是将二氧化碳直接注入海洋,但这种方法可能会对海洋生态环境产生潜在影响,目前仍处于研究阶段。

矿化储存是利用二氧化碳与矿物质反应形成稳定的碳酸盐,但目前还面临着反应速度慢、成本高等问题。

就现状而言,碳捕集与储存技术在一些领域已经取得了一定的进展。

一些大型能源企业和工业企业已经开始建设碳捕集与储存示范项目。

例如,挪威的 Sleipner 项目是世界上第一个大规模的二氧化碳地质储存项目,自 1996 年以来已经成功储存了超过 2000 万吨的二氧化碳。

美国的 Petra Nova 项目则是全球最大的燃烧后碳捕集项目之一。

然而,碳捕集与储存技术目前仍面临着诸多挑战。

首先是成本问题。

碳捕集与储存技术的成本较高,这限制了其大规模的应用。

二氧化碳捕获和封存技术的现状及前景

二氧化碳捕获和封存技术的现状及前景

二氧化碳捕获和封存技术的现状及前景随着全球变暖和气候变化的不断加剧,二氧化碳(CO2)的排放量持续上升,给地球环境和人类社会带来了巨大的挑战。

为了应对这一问题,二氧化碳捕获和封存技术(Carbon Capture and Storage,CCS)应运而生,并在过去几年取得了一些重要的进展。

本文将介绍CCS技术的现状,并展望其未来的发展前景。

首先,我们来了解CCS技术的基本原理。

CCS技术主要分为三个步骤:捕获、运输和封存。

捕获阶段是指从工厂、电厂或其他二氧化碳源头中将二氧化碳气体分离出来的过程。

目前,常用的捕获技术包括化学吸收、物理吸收和膜分离等方法。

捕获后,二氧化碳需要被集中运输到封存地点,这通常通过管道输送、船运或铁路运输等方式来实现。

最后,二氧化碳在地下储层或其他封存设施中长期储存,以防止其进入大气层并对环境造成进一步的影响。

就目前的技术发展来看,CCS技术在捕获和封存方面取得了重要的突破。

在捕获阶段,化学吸收法是最常用且效果最好的方法之一。

该方法利用可溶性化合物吸收二氧化碳,并进行后续处理以再生吸收剂。

此外,物理吸收法和膜分离法也在不断改进和发展中,有望成为未来的关键技术。

在封存阶段,地下储层是最常用的封存选择,包括沉积岩层、盐穴和油田等。

此外,还有研究人员提出了其他创新的封存方法,如岩石矿化和气候工程等。

然而,CCS技术仍面临一些挑战和限制。

首先,捕获二氧化碳的成本仍然很高。

目前,CCS项目的运营和维护费用相对较高,这导致了CCS技术的商业化应用进展缓慢。

其次,运输二氧化碳所需的基础设施也需要进一步建设和完善。

输送二氧化碳所需的管道网络和其他运输设施需要大规模投资和技术支持。

另外,公众的接受度和政策支持也是CCS技术推广的关键因素。

CCS技术涉及到地下储存和环境保护等问题,需要公众和政府的信任和支持。

尽管面临这些挑战,但CCS技术仍然被认为是应对气候变化的一种重要手段。

如果能够解决成本和运输等技术难题,CCS技术有望为各行业的二氧化碳减排提供可行的解决方案。

2022年行业分析二氧化碳捕集与封存技术展望

2022年行业分析二氧化碳捕集与封存技术展望

二氧化碳捕集与封存技术展望方向:从捕集封存向利用过渡中化新网讯“今后会有越来越多的人用CCUS(二氧化碳的捕集应用与封存)代替CCS(二氧化碳捕集与封存)。

对中国来说,我们也更青睐CCUS。

”科技部21世纪议程管理中心副主任彭斯震近日在《CCS在中国:现状、挑战和机遇》报告发布暨研讨会上明确表示。

在上个月华盛顿进行的首次国际清洁能源部长级会议上,发达国家也提出了CCUS将来可能代替CCS的观点。

捕集利用才有现实意义“纯粹的CCS在减排之外,对可持续进展的贡献是什么?”彭斯震反问道。

他表示,从利用的角度来看,CCS有一些贡献;但从纯粹的封存角度来看,CCS对可持续进展没有贡献。

CCS要额外消耗能源,采纳CCS技术增加了25%~40%的额外能耗,投资巨大且不具备经济效益。

他认为只有将捕集的二氧化碳进行利用,才更具有现实意义。

据中国科学院院士、清华高校教授费维扬介绍,美国已经正式将CCUS的进展提上议程。

美国能源部部长朱棣文2022年10月12日称,必需在8~10年内进展先进的、可推广的、可承受的二氧化碳捕集和封存技术。

2022年12月4日朱棣文再次发表讲话时,明确提出了IGCC 的二氧化碳捕集和封存增加的发电成本不应超过10%,燃烧后和富氧燃烧的CCS系统增加发电成本不超过35%的目标。

同时他还首次提出,CCS从讨论室规模到大型的工业规模,应考虑技术可能性和经济可能性,包括CCUS的经济性。

有效益才能大规模应用国家发改委应对气候变化司对外合作到处长蒋兆理表示,捕集的二氧化碳进行利用能为企业带来效益,这是一条可行之路。

中石油吉林油田通过二氧化碳驱油(EOR)来提高石油采收率,安徽淮南用来制造化肥,华能北京将其用于食品保鲜,河北新奥集团微藻固碳制生物柴油等,都被蒋兆理认为是“聪慧的行动”。

中国石油高校提高采收率讨论中心教授李明远表示,目前在各种二氧化碳地质封存技术路线中,只有二氧化碳采油具有经济性。

驱油技术在美国已相当成熟,国内三大石油公司也在乐观推动或开展这方面的讨论,开展了肯定规模的工业化二氧化碳采油试验,考察和评价在此过程中进行二氧化碳的封存。

火力发电中的二氧化碳捕获与封存技术研究

火力发电中的二氧化碳捕获与封存技术研究

火力发电中的二氧化碳捕获与封存技术研究随着全球对清洁能源需求不断增加,火力发电作为一种主要的能源源头,也正在积极寻求减少碳排放的解决方案。

二氧化碳捕获与封存技术(Carbon Capture and Storage,简称CCS)便被视为一种重要的技术手段来应对火力发电中的碳排放问题。

本文将对火力发电中的二氧化碳捕获与封存技术进行研究,探讨其原理、发展现状以及利用前景。

一、二氧化碳捕获与封存技术的原理1. 二氧化碳捕获二氧化碳捕获是指在火力发电过程中通过一系列的化学或物理方法将产生的二氧化碳捕获并分离出来的过程。

目前主要采用的捕获技术包括吸收、吸附和膜分离等。

其中,吸收技术是最为常见的方法,通过将烟气与溶剂接触,使二氧化碳在溶剂中溶解并分离出来。

而吸附技术则是利用介质(如活性炭)吸附二氧化碳,将其从燃烧废气中吸附出来。

膜分离技术则是通过一系列多孔膜的选择性渗透性,将二氧化碳与其他气体分离。

2. 二氧化碳封存二氧化碳封存是指将捕获到的二氧化碳稳定地储存起来,阻止其进一步逸出到大气中的过程。

封存主要采用的方法包括地质封存、海洋封存和矿石封存等。

其中,地质封存是目前最为成熟和可行的封存方法,即将二氧化碳注入地下深层的岩石层中形成永久性的封存。

海洋封存则是将二氧化碳储存于海洋深层或者利用化学反应将其转化为溶解性盐沉积。

而矿石封存则是将二氧化碳转化为矿物形式,储存在地下矿石中。

二、二氧化碳捕获与封存技术的发展现状1. 技术成熟度目前,二氧化碳捕获技术已有相当一部分成熟,各个技术逐渐商用化。

尤其是吸收技术以及吸附技术,已被广泛应用于不同的工业领域,如炼油厂、化肥厂等。

虽然膜分离技术在实际应用方面还面临一些挑战,但也取得了一些进展。

而二氧化碳封存技术相对来说还处于发展阶段,尤其是地质封存技术是目前最受关注的封存方式。

一些大规模的地质封存示范项目(如挪威的西斯塔等)已获得一定成功,并对未来的封存技术发展起到了推动作用。

碳捕捉与封存CCS技术的发展现状与前景

碳捕捉与封存CCS技术的发展现状与前景
有关“碳捕捉与封存”的必要法律、技术和基础设 施可能需要数十年的时间才能到位。联合国政府间气 候变化问题研究小组认为,在政府的碳排放许可制度 和“碳信用额度”等经济刺激的推动下,碳储存的规 模会扩大,从而使发电厂的二氧化碳排放量减少80%~ 90%。
美国能源部的地区碳捕集合作组织于2007年3月底 发布的报告认定,美国和加拿大可能的CO2贮存能力将 会超过3.5万亿吨,按目前静态CO238亿吨/年的排放速 率计算,约可贮存900年。
位于挪威奥斯陆的Bellona基金会强调碳捕集和封 存的重要性,它是减少温室气体排放的关键要素。Bel-
CHINA ENVIRONMENTAL PROTECTION INDUSTRY 2008.12
58 国 外 环 保 Environmental Protection Abroad
lona基金会发布的报告指出,全球采用CCS是到2050年 解决全球50%~80%CO2排放所必须的方案,以避免全球 变暖继续加剧。
2 封存CO2提高油田采收率
目前世界上大部分油田均采用注水开发,但也都面 临着需要进一步提高采收率和水资源缺乏的问题。国外 近年来大力开展了CO2驱油提高采收率(EOR)技术的 研发和应用。这项技术不仅能满足油田开发的需求,还 可以解决CO2的封存问题,保护大气环境。该技术不仅 适用于常规油藏,而且对于低渗、特低渗透油藏,可以 明显提高原油采收率。2006年世界EOR产量为8716万
美国CCS开发商蓝色资源公司(Blue Source)在 科罗拉多州Huerfano郡,使用Apple Tree公司天然气 加工装置于2007年10月下旬开始捕集CO2用于提高石油 采收率。该CO2用于Permian盆地提高石油采收率。从 Oakdale油田生产的天然气含22%的甲烷和78%的CO2,采 用膜模块使天然气分离。在实施CCS前,CO2排向大气。 该CCS项目可使CO2排放减少约40万吨/年。蓝色资源公 司(于2007年10月)从排放口捕集CO2,并通过Sheep山 CO2管道运送用于注入地下提高石油采收率。

二氧化碳捕获与封存技术发展前景预测

二氧化碳捕获与封存技术发展前景预测

二氧化碳捕获与封存技术发展前景预测背景介绍随着全球工业化和经济发展,温室气体排放问题日益严重,二氧化碳(CO2)的排放量快速增加,导致全球气候变化的风险日益增加。

为了应对这一问题,二氧化碳捕获与封存(Carbon Capture and Storage,CCS)技术应运而生。

该技术可以有效地从工业源和发电厂的烟气中捕获和分离二氧化碳,并将其安全地封存在地下储层中,避免其进入大气中。

技术发展自CCS技术问世以来,经过不断的研发与改进,其技术和经济可行性已经得到广泛认可。

目前,主要的二氧化碳捕获技术包括化学吸收法、物理吸附法和膜分离法。

化学吸收法是最常用的方法,利用溶剂与二氧化碳发生化学反应,将其分离。

物理吸附法则利用吸附剂对二氧化碳进行吸附分离。

膜分离法则通过选择性膜来分离二氧化碳。

这些技术在实际应用中已经取得了一定的成功,并在一些工业领域进行了试点项目。

发展前景二氧化碳捕获与封存技术的发展前景非常广阔。

首先,该技术有助于减少温室气体排放,为应对气候变化提供了重要手段。

根据国际能源署(IEA)的报告,到2050年,CCS技术将能够减少全球二氧化碳排放量的15%到20%。

其次,CCS技术还可以为工业和能源部门实现碳中和提供支持。

尤其是对于那些传统能源依赖较大的行业,如煤炭和石油化工,CCS技术能够帮助其实现低碳转型。

此外,CCS技术也为碳排放交易和碳税等政策措施的实施提供了一种有效的手段。

然而,CCS技术在实际应用中还面临一些挑战。

首先,成本是最大的问题之一。

目前,二氧化碳捕获和封存是一项昂贵的技术,需要大量的资金投入。

此外,存在安全隐患和环境风险,如地下储层泄漏和地震风险等。

这些问题需要精确的方案设计和严格的监管措施来解决。

此外,公众意识的提高和政府的支持也是推动CCS技术发展的关键。

对于未来的发展,CCS技术面临着许多机会和挑战。

首先,随着碳排放约束政策的推进,CCS技术将得到更多的政府支持和投资。

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ISSN1672-9064CN35-1272/TK于强(中海浙江宁波液化天然气有限公司浙江宁波315010)摘要介绍CCS 技术的发展和现状,列举法国道达尔(Total )石油公司和挪威国家石油(Statoil )公司经过周密的准备,各自在CCS 试验性项目方面取得成功,证明CCS 技术是成熟可靠的。

指出目前是中国发展CCS 技术的良好时机,建议制订发展CCS 技术目标规划并逐步完成,达到最终提升中国在CCS 技术开发方面的竞争力。

关键词CO 2捕集与封存CCS中图分类号:X16文献标识码:A文章编号:1672-9064(2010)01-0064-03CO 2捕集与封存(CCS )技术现状与发展展望作者简介:于强(1975~),男,油气地质工程师,现主要从事天然气资源与市场工作。

2007年联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC )发表了第四次气候变化评估报告,从科学上确认了人类活动引起全球气候变暖的事实,使气候变化受到前所未有的关注。

IPCC 报告显示,气候变化将增加自然灾害,上亿人将面临饥荒的威胁[1]。

气候变化在世界优先议题中的地位得到不断提升。

应对气候变化的核心是减少温室气体排放,其中主要就是控制能源消费中的CO 2排放。

2005年2月16日正式生效的《京都议定书》规定,2010年所有发达国家二氧化碳等6种温室气体的排放量要比1990年减少5.2%。

其中,欧盟率先提出到2020年温室气体排放比1990年减少20%的目标。

在此背景下,CO 2捕集与封存(CCS )技术日益受到各国政府的重视。

1CO 2捕集与封存(CCS )技术介绍CO 2捕集与封存(CCS )是Carbon Capture and Storage 的缩写,是指将CO 2从化石燃料、工业流程或火电厂的排放废气中分离汇集,再输送到一个封存地点,长期与大气隔绝的一个过程。

CO 2捕集与封存(CCS )技术主要分为捕集和封存两大类。

1.1CO 2捕集技术分类CO 2捕集技术可以分为3类[2]:燃烧前捕集、燃烧后捕集和富氧燃烧捕集。

(1)燃烧前捕集:首先化石燃料(如:煤)经过气化或重整转化成主要成份为CO 和H 2的煤气,然后利用水煤气变换反应大大提高CO 2的浓度,CO 2分离后得到的富氢燃气燃烧发电。

对于天然气,可以在燃烧前将天然气分离为H 2和CO 2,然后H 2将作为发电用燃料,CO 2则被捕集和封存。

该方法可应用于以天然气为燃料的发电厂。

(2)燃烧后捕集:该方式的首选分离方法是化学溶剂吸收法,类似于燃煤电厂的烟气脱硫,这种技术路线适合于传统的蒸汽锅炉发电和现代发电厂,在烟气排放前捕集CO 2。

(3)富氧燃烧捕集:采用O 2代替空气,作为化石燃料燃烧的氧化剂,故而燃烧后烟气中含有高浓度的CO 2。

富氧燃烧的优势是烟气中含有高浓度的CO 2(≥90%),简化了后续的分离纯化过程。

缺点在于需要建设一个昂贵而且耗能的空分厂,另外CO 2回收压力较低,需要增压运输。

1.2CO 2封存技术分类CO 2封存技术也可分为3类[2]:地质封存(封存在地质构造中,例如废弃石油和天然气田、不可开采的煤田以及高盐含水层构造),海洋封存(直接释放到海洋水体中或海底)以及将CO 2固化成无机碳酸盐。

其中,地质封存技术最为成熟。

(1)地质封存:在地质构造封存CO 2使用的技术,已经由传统石油天然气开发商开发出来,并且已经证实在特定条件下是经济可行的。

但将CO 2封存于煤层中,其技术可行性尚未经证实。

(2)海洋封存:该种封存方式可以经固定管道或移动船只将CO 2注入到水体/海底中(以1000m 以下最为理想)。

但海洋封存的有效性及其生态影响尚处于研究阶段。

(3)将CO 2固化成无机碳酸盐。

CO 2可以与金属氧化物通过反应产生稳定的碳酸盐。

金属氧化物富含于硅酸盐矿石中,并可从废弃物流中少量获取。

这项技术目前仅处于研究阶段。

2CO 2捕集与封存技术的兴起和发展现状2.1CCS 技术的兴起在2007年联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC )发表的第四次气候变化评估报告中,不仅提出全球气温变暖现象的存在和其危害性,也指出二氧化碳(CO 2)作为主要的温室气体,其排放量的不断增加是导致全球气候变暖的重要原因。

根据IPCC 的预测,在温室效应的影响下,本世纪末全球平均温度会提高2℃~5℃。

这不但会影响人类的生存环境,也会危及诸如农业等生产行业。

全球经济的发展离不开能源,尤其是中国、印度等发展中国家正在工业化和城市化的进程当中。

CCS 技术,正逐渐被视为解决当前日益增长的能源需求和控制CO 2排放量这环保技术(下转第79页)对矛盾的一种有效方案。

据预测,CCS 技术的应用能够减少10%~55%的CO 2排放量。

欧盟已经将CCS 作为其在2020年降低20%CO 2排放量的关键技术,并建设10~12个CCS 示范性项目[3]。

2.2法国Lacq CCS 示范性项目2007年2月法国道达尔(Total )石油公司宣布正式在法国西南部Lacq 盆地启动CCS 试验性项目。

这个试验性项目是在法国第一次集合使用了CO 2富氧燃烧捕集技术和岸上地质CO 2封存技术。

由于法国发达的核能发电产业,目前其CO 2排放量比德国少2.2倍,比英国少1.4倍,而且自2000年后就没有出现显著地增长。

但在欧盟提出了在2020年降低20%CO 2排放量的前提下,法国政府制定了“2004~2012年气候规划”以确保法国的CO 2排放量能够满足《京都议定书》的各项要求。

CCS 技术作为控制CO 2排放量的一种解决方案,Total公司在经过两年的技术研究和工作准备后,2008年底正式启动该试验项目。

Total 公司希望能利用该试验项目达到3个目的。

(1)掌握富氧燃烧捕集CO 2的技术,特别是观察其在特稠油开采中的应用。

(2)能够比现有工艺流程降低50%的CO 2排放量。

(3)开发相关监测设备和监测方法,以用于判断CO 2长期封存技术的稳定性和可靠性。

2.3挪威Sleipner CCS 示范性项目Sleipner 油田位于北海,距离挪威斯塔万格市西部约250km 处。

该油田由挪威国家石油(Statoil )公司负责运营。

挪威Sleipner 项目可以被称为是所有CCS 示范性项目的鼻祖。

自1996年开始,挪威Sleipner 油田采用醇胺法(MDEA )脱碳工艺,将CO 2从生产的天然气中剥离,然后将CO 2封存在地层中。

目前该项目每年CO 2的封存量为100万t/a [4]。

Statoil 公司主要出于以下3个原因[5],决定启动Sleipner CCS 项目。

(1)Sleipner 气田生产的天然气二氧化碳(CO 2)浓度大约在9%左右,但用户从Statoil 购买的天然气二氧化碳含量不能超过2.5%。

(2)挪威政府为鼓励企业降低碳排放量,对排放到大气中的CO 2征收每吨约55美元的强制税。

(3)Sleipner 气田存在一个高盐含水层,有利于封存CO 2。

Statoil 公司为了避免支付挪威政府CO 2排放强制税,同时也为了试验CCS 技术,自1996年Sleipner 气田投产之时起,就开始将所有分离出来的CO 2重新注入封存到海平面下1000m 的Utsira 高盐含水层。

3CO 2捕集与封存技术的未来发展前景CO 2捕集与封存技术能否发展成为一个新兴的能源产业,成熟的技术、宽松利好的政策环境和良好的经济效益可以被认为是其3大必要条件。

Total 公司和Statoil 公司在CCS 试验性项目的成功经验,可以证明CCS 在技术层面是可以信赖的。

那么,CO 2捕集与封存技术的未来发展将主要取决于政策和经济两方面的因素。

CO 2捕集与封存技术本身就是环保政策的产物。

在各国政府越来越重视全球变暖现象的大环境下,相信CCS 技术未来在世界范围内将会有更多的利好政策出台。

政策应该不会成为CCS 技术未来发展的障碍。

经济效益可能是最大的发展障碍。

根据目前全球范围内CCS 试验性项目的经济数据分析[2],CCS 整个工艺流程不仅需要耗费60~100欧元/t CO 2,而且还需增加10%~40%的能源消耗量。

其中,CO 2捕集的成本最大,大约占总成本的90%。

根据IPCC 的研究结果,只有将成本控制在25欧元/t CO 2左右,CCS 技术才有可能发展成为一个新兴的能源产业。

目前世界发达国家正在极力研发新型材料,以降低CCS 项目建设成本,相信CCS 技术前途是极为光明的。

4发展CO 2捕集与封存技术对中国石油公司的意义发展CCS 技术有可能成为中国传统能源生产商的又一个发展良机,而且越早投入越好。

4.1中国需要发展CCS 技术随着《京都议定书》的生效,气候变化已不再是一个简单的科学问题和环境问题,而是事关经济社会发展的根本问题。

自2007年以来,欧盟、美国、日本和澳大利亚都先后提出倡议,都强烈要求中国、印度等发展中新兴大国一致参与行动。

中国作为全球第2大CO 2排放国,2012年以后很可能要承担减排义务。

中国将来在气候变化领域会面临越来越严峻的形势。

面对国际社会不断升温的气候变化应对行动,中国需要重新审视和调整能源战略,把减少CO 2排放作为制定国家能源战略的重要目标,落实相应的科技规划和产业规划。

尽管CCS 技术目前的成本较高,而且还会增加能源消耗,但我们不应因噎废食。

CCS 技术作为一种有效的CO 2减排方式,一旦在某些关键技术取得突破,建设和运营成本能够得到有效控制,经济效益能够得到良好体现,CCS 技术就有可能象风电、太阳能光伏发电一样成为投资热点。

4.2目前是发展CCS 技术的良好机会不同于目前其它的新兴能源产业,传统石油天然气生产商在开发利用CCS 技术方面具有先天优势。

传统能源生产商是采用各种工艺千方百计从地壳中采出石油或天然气,而CCS 技术则是将CO 2注入并封存在地壳中。

这中间的技术有很多是成熟而通用的。

由于目前全球范围内CCS 技术尚处于研发阶段,现在投入研发还不算太晚。

中国传统的石油天然气生产商完全可以迎头赶上当前的世界发展潮流。

根据其它公司的经验,发展CCS 技术是需要长时间准备的。

中国发展CCS 技术也可以制定长短期目标。

短期目标可以以CO 2捕集技术及CO 2封存技术为研发方向,并对国内地质封存潜力进行调查和评估,优选并规划封存地点。

长期方向则是可以建立若干试验性项目,利用捕集技术获得CO 2,采用地质封存方式在优选地点封存。

在推动政府建立相关配套政策的前提下,提高中国CCS 产业的竞争力。

参考文献1何建坤,张希良,李致,等.CO 2减排情景下中国能源发展若干问题.科技导报,2008(26)2PROJECT INFORMATION DOSSIER:Lacq CO 2Capture and Geologi -cal Storage Pilot Project ,Total/en/corporate -social-responsibility/special-reports/capture/lacq-pilot -stakeholder -consultation/carbon-dioxide-storage-total-lacq-_14131.htm3Capturing Carbon Dioxide ,P16-24,Frontiers ,April 2008,BPwww./liveassets/bp_internet/globalbp/globalbp_uk_english/re -ports_and_publications/frontiers/.../pdf/bpf21_06-10_seismic.pdf 4/en/TechnologyInnovation/ProtectingTheEn -vironment/CarboncaptureAndStorage/Pages/CarbonDioxideInjection -SleipnerVest.aspx/textbase/work/2004/zets/conference/presentations/kaarstad.pdf(上接第65页)废弃物在企业间梯级利用,实现副产品或物料的再利用和再循环,从而最大限度地回收资源,减少废弃物的最终排放量,充分发挥资源的利用价值。

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