碳捕捉与封存(CCS)技术

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碳捕捉与封存技术

碳捕捉与封存技术

碳捕捉与封存技术碳捕捉与封存技术(Carbon Capture and Storage,CCS)是一种用于减少二氧化碳(CO2)排放并防止其进入大气中的技术手段。

该技术通过将二氧化碳从工业源或发电厂等排放源捕捉、运输和封存到地下储层,以减少其对全球气候变化的贡献。

碳捕捉与封存技术的核心步骤包括碳捕捉、运输和封存。

首先,需要在排放源处将二氧化碳捕捉出来。

目前常用的捕捉技术包括化学吸收、物理吸收和膜分离等方法。

其中,化学吸收是最常见的方法,通过将二氧化碳溶解于溶剂中,然后再将溶剂与二氧化碳分离,从而实现二氧化碳的捕捉。

捕捉到的二氧化碳需要进行运输到封存地点。

运输方式主要包括管道运输和船舶运输。

管道运输适用于较近距离的运输,而船舶运输则适用于远距离运输。

在运输过程中,需要采取一系列措施确保二氧化碳的安全运输,避免泄漏和污染。

捕捉到的二氧化碳需要封存到地下储层中。

地下储层通常指的是深埋在地下数千米以下的地质层,如油气田、盐水层和煤层等。

在封存过程中,需要进行地质勘探和评估,确保储层的安全性和稳定性。

然后,通过注入二氧化碳到储层中,利用地质层的孔隙和裂缝将其封存起来,并通过监测和评估系统实时监测封存效果。

碳捕捉与封存技术的应用可以有效减少二氧化碳的排放并降低其对全球气候变化的影响。

它可以应用于各种排放源,如发电厂、石油化工厂和钢铁厂等,减少其温室气体排放。

此外,碳捕捉与封存技术还可以与其他低碳技术结合使用,如可再生能源和能源效率改进等,实现更加可持续的能源系统。

然而,碳捕捉与封存技术也面临一些挑战和限制。

首先,该技术需要大量的能源和资金投入,增加了项目的成本。

其次,寻找合适的地下储层也是一个挑战,因为不是所有地质层都适合封存二氧化碳。

此外,封存二氧化碳的长期安全性和环境影响也需要进一步研究和评估。

碳捕捉与封存技术是一项重要的应对气候变化的技术手段。

它可以有效减少二氧化碳的排放,并为实现低碳经济和可持续发展做出贡献。

碳捕集与封存( CCS)简介

碳捕集与封存( CCS)简介

碳捕集与封存(CCS)简介碳捕集与封存(Carbon Capture and Storage,简称CCS)是指将大型发电厂、钢铁厂、水泥厂、化工厂等排放的二氧化碳收集起来并封存而与大气隔绝的一种技术。

CCS是为了实现温室气体减排、应对全球气候变化而开发的一项新技术,其重要意义在Array于:它是在继续利用煤、石油等化石能源的同时实现CO2近零排放的唯一有效技术。

CCS技术包括CO2捕集、运输以及封存三个环节,每个环节都已有成熟技术,但在串联起来应用于大规模CO2减排时尚需要通过各种途径降低成本,包括进行技术改造和将所捕集的一部分CO2提供利用,如用于提高石油采收率等。

二氧化碳捕集二氧化碳的捕集方式主要有三种:燃烧前捕集(Pre-combustion)、富氧燃烧(Oxy-fuelcombustion)、燃烧后捕集(Post-combustion)。

燃烧前捕集目前主要采用IGCC(整体煤气化联合循环)发电系统。

其过程是在燃烧之前将煤气化成煤气并净化除去CO2、H2S、NOx及粉尘等,再将煤气分离得到得到H2和CO2。

H2作为燃气轮机的燃料,CO2经脱水和压缩后提供封存。

伴生的高温废气再利用来产生蒸汽供蒸汽轮机发电。

该技术的捕集系统小,效率高、用水少、环保(同时实现脱碳、脱硫、脱硝和除尘),还可与煤化工相结合,实现电、热、化工产品(氢气、甲醇、烯烃)等多联产。

IGCC的研发已列入我国“十一五”发展规划纲要和863计划重大项目。

富氧燃烧采用传统燃煤电站的技术流程,但通过制氧技术,将空气中占大比例的氮气(N2)脱除,直接采用高浓度的氧气(O2)与抽回的部分烟气的混合气体来替代空气,这样得到的烟气中有高浓度的CO2气体,可以直接进行处理和封存。

该技术目前尚处于研发阶段,最大的难题是制氧技术的投资和能耗太高。

燃烧后捕集在传统工业排放的烟道气中捕集CO2。

目前常用的CO2分离技术主要有化学吸收法(利用酸碱Array性吸收)和物理吸收法(变温变压吸附),而膜分离法也发展很快,在能耗和设备紧凑性方面具有巨大潜力。

CCS形式认可流程

CCS形式认可流程

CCS形式认可流程CCS(碳捕获利用与封存)是一种技术,可以从燃烧化石燃料等过程中捕捉CO2,并将其封存在地下,以减少温室气体的排放。

CCS技术在减少气候变化和实现碳中和目标方面具有潜力,因此受到了国际社会的广泛关注和认可。

CCS形式的认可流程主要涉及政策制定、技术评估和财务支持等方面。

下面将详细介绍CCS形式认可流程的主要内容。

首先是政策制定。

政府在推动CCS技术的发展和应用方面发挥着重要作用。

政策制定者需要制定相关法规和政策,为CCS项目提供法律和经济的保障。

政策方面的认可包括国家、地区和行业层面的政策。

国家层面的政策可以提供CCS技术的激励措施和减轻成本的政策,如税收减免和财政补贴等。

行业层面的政策可以通过标准制定和排放限制等措施来促进CCS 的应用。

政策制定需要考虑和平衡不同利益相关方的需求和利益,同时需要与国际社会的相关政策相协调。

其次是技术评估。

CCS技术的认可需要进行严格和综合的技术评估。

技术评估主要包括技术可行性评估和环境影响评估。

技术可行性评估可以评估CCS技术的成熟度、效率和可靠性等方面的指标,确保技术能够满足实际应用的要求。

环境影响评估主要评估CCS技术对环境的潜在影响,如地下封存带来的地质风险、CO2排放的减少等。

技术评估需要有权威和独立的机构进行,确保评估结果的客观和可信度。

除了以上的认可流程,CCS项目还需要符合一些其他的要求和条件。

例如,项目需要满足安全和监管方面的要求,确保CCS技术的操作和使用安全可靠。

此外,项目还需要进行监测和报告,定期对CCS技术的运营情况和效果进行评估和审查。

总之,CCS形式的认可流程涉及政策制定、技术评估和财务支持等多个方面。

政府在政策制定中发挥重要作用,技术评估需要进行严格和综合的评估,财务支持需要满足项目的需求。

CCS项目还需要符合相关要求和条件,如安全和监管要求。

通过完善的认可流程,可以促进CCS技术的发展和应用,以实现减排和碳中和的目标。

碳捕获与封存技术

碳捕获与封存技术

碳捕获与封存技术
碳捕获与封存技术(CCS)是一种新兴的技术,旨在将大量的二氧
化碳从大气中吸收并将其封存在地下。

由于二氧化碳是导致全球变暖
的主要原因,因此实施碳捕获和封存技术可以减少大气中的碳排放,
从而降低全球变暖的影响。

碳捕获与封存技术不能完全删除二氧化碳,而是将其收集,处理,然后将其稳定封存到地下空间。

所以,这也被称为碳捕获与封存或碳
沉降。

碳捕获与封存技术的工作原理如下:在火力发电厂的烟气过滤
系统中,碳捕集剂可以将大量的二氧化碳吸附,这些二氧化碳可以在
真空压缩容器中稳定存储起来,然后通过管道而不是大气将其输送到
地下孔、深海底部或其他地下位置。

碳捕集与封存技术有很多优点,其中一个重要的优点是它可以把
大气中的二氧化碳排放降至最低,从而减少全球变暖的影响。

此外,
它还可以节省能源,改善空气质量,减少空气污染物的排放,降低火
力发电厂的发电成本,保护健康,改善水环境,等等。

值得一提的是,碳捕集与封存技术的实施也是昂贵的,因为它需
要大量的资金用于设备和安装,并且需要大量的能源来运行。

因此,
该技术的成本昂贵,虽然它可以有效地减少大气中的碳排放,但也需
要政府和社会各界的努力才能使之受益。

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。

碳收集中的二氧化碳捕获封存技术(CCS)

碳收集中的二氧化碳捕获封存技术(CCS)

碳收集中的二氧化碳捕获封存技术(CCS)CO2作为含碳能源消耗过程中产生的最主要温室气体,设法对其进行节能减排而捕捉和封存成为各国关注的焦点。

本文综述了碳捕获和碳封存的技术方法,以及CCS技术在储存方面存在的问题。

CCS技术概述二氧化碳(CO2)捕获和封存技术(Carbon Capture and Storage)简称CCS技术。

CCS 技术是减少排放二氧化碳,迈向低碳,应对全球气候变暖的重要手段。

CCS技术是将工业和有关能源产业所生产的二氧化碳分离出来,再通过碳储存手段,将其输送并封存到海底或地下等与大气隔绝的地方。

通过此过程,CO2将被压缩、输送并封存在地质构造、海洋、碳酸盐矿石中,或是用于工业流程。

它主要用于处理大型的CO2点源排放,例如大型化石燃料或生物能源设施,主要CO2排放型工业、天然气生产、合成燃料工厂以及基于化石燃料的制氢工厂等。

CCS技术目前仍有很多亟待解决的问题,包括:①二氧化碳的永久安全埋存;②二氧化碳能否对环境产生负面影响,特别是生物多样性;③如何采取国际协商一致的程序以独立核查监测二氧化碳的相关活动;④怎样降低碳捕集埋存的成本,以大规模实施这一技术等。

找到解决这些问题的方法需要进行相应的工业实践及理论研究。

在理论上,CO2的捕获封存技术包含了捕获和封存两个方面。

碳捕获分为燃烧前捕获、富氧燃烧捕获和燃烧后捕获。

碳封存方式有地质封存、工业利用、矿石碳化及生态封存等,其中地质封存是主流方式。

碳捕获1.燃烧前捕集技术燃烧前捕集技术的反应阶段如下:首先化石燃料先同氧气或者蒸汽反应,产生以CO2和H2为主的混合气体(称为合成气)。

待合成气冷却后,再经过蒸汽转化反应,使合成气中的CO转化为CO2,并产生更多的H2。

最后,将H2从CO2与H2的混合气中分离,干燥的混合气中CO2的含量可达15%~60%,总压力2~7MPa。

CO2从混合气体中分离并捕获和存储,H2被用作燃气联合循环的燃料送入燃气轮机,进行燃气轮机与蒸汽轮机联合循环发电。

枯竭油气藏 ccs 原理

枯竭油气藏 ccs 原理

枯竭油气藏 ccs 原理
枯竭油气藏CCS(Carbon Capture and Storage)是一种技术,旨在减少二氧化碳(CO2)等温室气体的排放量,从而应对气候变化。

该技术的原理主要包括三个方面,捕获、运输和封存。

首先,捕获阶段涉及将二氧化碳从工业生产或发电厂等排放源
中分离出来。

这可以通过物理方法(例如吸收剂或膜分离)或化学
方法(例如吸收剂或化学反应)来实现。

一旦CO2被捕获,它将被
压缩成液态或超临界状态以便于运输。

其次,运输阶段涉及将捕获的二氧化碳从排放源运输到封存地点。

这可以通过管道、船舶或卡车等运输工具来完成。

在运输过程中,需要确保二氧化碳的安全运输和储存,以防止泄漏和环境污染。

最后,封存阶段涉及将二氧化碳储存在地下,通常是在枯竭的
油气藏或深层地质层中。

这些地质层通常由盖层密封,确保储存的
二氧化碳不会泄漏到大气中。

封存地点的选择和管理对于确保长期
安全储存至关重要。

总的来说,枯竭油气藏CCS技术的原理是通过捕获、运输和封
存二氧化碳,将其永久储存在地下,从而减少温室气体排放,对抗气候变化。

这一技术在全球范围内被广泛研究和应用,但也面临着一些挑战,如成本、地质条件和社会接受度等方面的问题。

浅析碳捕集与封存技术

浅析碳捕集与封存技术

浅析碳捕集与封存技术黄丹 20090390105(郑州大学09级化工与能源学院热能与动力工程一班)1.摘要 [Abstract]全球气候变暖问题已经越来越严重,碳捕集与封存(CCS)技术被看作是最具发展前景的解决方案之一,随着研究的不断深入,CCS技术成本将进一步降低。

碳捕集工艺按操作时间可分为燃烧前捕集、富氧燃烧捕集和燃烧后捕集,其中最有发展前景的是富氧燃烧捕集。

我国在CCS技术的研究上进行了大量工作,CCS技术已被列入“973计划”和“863计划”,但仍面临着很多问题,如二氧化碳泄漏问题、技术难点、建设和运行成本高昂等。

好在种种迹象表明,随着全球气候问题的加剧,各国政府越来越重视CCS技术的研发和利用。

【关键词】 CCS技术二氧化碳碳捕集封存Carbon Capture and Sequestration Technology[Abstract] Carbon capture and sequestration (CCS) technology is seen as one of the most promising solutions to deteriorating climate changes. As research progresses,the cost of CCS is set to decline. By operational time,carbon capture technology can be categorized into pre-combustion capture,enriched oxygen combustion capture and post-combustion capture technologies,of which the enriched oxygen combustion capture technology is the most promising. China has done a lot of work on the research of CCS technology. The development of this technology has been listed in the country′s 973 Plan and 863 Plan. Although substantial advance has been made in CCS technology ,many challenges remain,such as the leakage of CO2,technical bottlenecks and high facility construction and operational costs. The good news is that as global climate problems worsen,governments across the globe are putting increasing emphasis on the research,development and utilization of CCS technology.[Keywords] CCS technology;carbon dioxide;carbon capture;carbon sequestration2引言全球气候变暖问题已经越来越严重,目前二氧化碳在大气中的含量水平为百万分之三百八十五,而其正以每年3%的速度增长。

碳捕捉与固碳

碳捕捉与固碳

碳捕捉与固碳碳捕捉与储存(CCS)技术是一种通过捕捉碳排放,然后将其储存在地下的技术,以减少温室气体(比如二氧化碳)在大气中的浓度。

它是减少温室气体排放的关键技术,是联合国气候变化框架公约(UNFCCC)推荐的重要策略,是维护地球气候稳定的有力工具。

碳捕捉技术有两种:碳捕获和固碳技术。

碳捕捉是指在大气中捕捉温室气体(比如二氧化碳)的过程,而固碳技术则是把捕捉的碳排放存储在岩石和土壤中。

在固碳方面,有多种存储方式,比如矿物固碳,水泥材料固碳,植物固碳和高温蒸汽固碳等。

碳捕捉与储存技术对地球气候的影响是显而易见的。

它可以把排放到大气中的温室气体(比如二氧化碳)减少到很低的水平,使大气污染的程度有显著的下降,并有助于减缓气候变化的影响。

更重要的是,它可以降低能源行业的温室气体排放,使石油、煤炭和天然气等的可再生能源的使用更加频繁,从而有助于减少碳排放。

此外,碳捕捉和储存技术不仅可以减少温室气体排放,而且还可以降低能源行业面临的技术风险。

新能源技术中涉及到的碳捕捉和储存技术,可以避免能源行业暴露于技术风险,使能源供应变得更加可靠。

然而,推动碳捕捉和储存技术发展还有一定问题。

首先,成本问题是抑制碳捕捉和储存技术普及的主要原因。

碳捕捉和储存技术的设备购置和运行成本比传统的燃料消耗技术要高,所以其实施的成本较高。

其次,碳捕捉和储存技术的研发尚处于起步阶段,而且科学家们仍在探索储存技术对地球气候的影响。

最后,碳捕捉和储存技术有着潜在的环境和健康风险,可能会增加地表水污染、地下水污染和地下空气污染的风险。

尽管存在这些问题,碳捕捉和储存技术仍然是一种有用的工具,可以将温室气体排放降至很低的水平,从而有助于减少对地球气候的影响。

为了更好地发挥碳捕捉和储存技术的功效,政府应加大对此技术的投资力度,并与相关行业合作,以进一步发展该技术,加强其安全性,降低其成本,实现它在减少温室气体排放方面的最大效益。

碳捕捉与碳封存技术

碳捕捉与碳封存技术

碳捕捉与碳封存技术
碳捕捉与碳封存技术(Carbon Capture and Storage,简称CCS)是一种将大型发电厂、钢铁厂、化工厂等排放源产生的二氧化碳捕获、提纯,并将其储存或转化成其他物质的技术。

该技术包括二氧化碳捕捉、运输以及封存三个环节,旨在避免二氧化碳排放到大气中,从而减缓全球气候变化。

碳捕捉技术的作用主要体现在以下几个方面:
1. 减缓全球气候变化:通过捕捉和储存二氧化碳,降低大气中的温室气体含量,从而减缓全球气候变化。

2. 促进低碳经济发展:利用碳捕捉与封存技术,可以降低企业的碳排放,推动经济结构向低碳发展转型。

3. 提高碳捕获与封存技术的应用前景:随着技术的进步,碳捕捉与封存技术在能源、工业、交通等领域具有广泛的应用前景。

总之,碳捕捉与封存技术在我国得到了越来越多的关注,并在政策、科研、产业等方面取得了积极进展。

然而,碳捕捉与封存技术的广泛应用仍面临诸多挑战,如技术成熟度、成本、政策支持等。

未来,我国应继续加大对碳捕捉与封存技术的研发力度,推动其在我国的广泛应用,为实现碳中和目标做出贡献。

什么是CCS技术

什么是CCS技术
什么是CCS技术(CO2收集和储存技术)
CCS是CarbonCaptureandStorage的缩写,是指二氧化碳(CO2)捕捉和封存(CCS)是指CO2从工业或相关能源的源分离出来,输送到一个封存地点,并且长期与大气隔绝的一个过程。本报告认为CCS是稳定大气温室气体浓度的减缓行动组合中的一种选择方案。CCS具有减少整体减缓成本以及增加实现温室气体减排灵活性的潜力。CCS的广泛应用取决于技术成熟性、成本、整体潜力、在发展中国家的技术普及和转让及其应用技术的能力、法规因素、环境问题和公众反应。CO2的捕捉可用于大点源。CO2将被压缩、输送并封存在地质构造、海洋、碳酸盐矿石中,或是用于工业流程。CO2大点源包括大型化石燃料或生物能源设施、主要CO2排放型工业、天然气生产、合成燃料工厂以及基于化石燃料的制氢工厂。潜在的技术封存方式有:地质封存(在地质构造中,例如石油和天然气田、不可开采的煤田以及深盐沼池构造),海洋封存(直接释放到海洋水体中或海底)以及将CO2固化成无机碳酸盐。该报告也就CO2的工业应用进行了讨论,但是预计这一途径对于CO2减排贡献不大。通过CCS减少的向大气的净排放量取决于捕捉的CO2比例,取决于由于捕捉、运输和封存的额外能源需求使电厂或工业流程的整体效率降低而导致的CO2增产,取决于运输过程中的任何渗漏以及取决于长期封存中CO2的留存比例。现有几种不同类型的CO2捕捉系统:燃烧后、燃烧前以及氧燃料燃烧(图SPM.3)。燃气流中的CO2浓度、燃气流压力以及燃料类型(固体或气体)都是选择捕捉系统时要考虑的重要因素。管道是在大约1,000公里左右距离内大量输送CO2的首选途径。对于每年在几百万吨以下的CO2输送或是更远距离的海外运输,使用轮船可能是在经济上更有吸引力。在深层、在岸或沿海地质构造封存CO2使用了许多相同的技术,这些技术已经由石油和天然气工业开发出来,并且已经证实

碳捕获

碳捕获

碳捕获碳捕获与封存(Carbon Capture andStorage,简称CCS)是指将大型发电厂、钢铁厂、化工厂等排放源产生的二氧化碳收集起来,并用各种方法储存以避免其排放到大气中的一种技术。

CCS技术包括二氧化碳捕集、运输以及封存三个环节,它可以使单位发电碳排放减少85%-90%。

碳捕获是世界发达国家在环保方面的一项新技术,主要是指将二氧化碳捕获后,存放在地下或海底里.如英国2009年能源和气候变化部提出了一个新计划,在全球范围内大力推广碳捕获技术.据专家估计,如果全面应用,可以使人类减排成本降低30%.英国在国内建设四座规模宏大的碳捕获和储存示范工程,并规定新建煤电厂至少须有2 5%的产能安装捕获设施,凡不具备碳捕获能力的煤电厂都应关闭.美国也研制了降二氧化碳封存在水泥中的新技术.我国目前正在积极研发和推广这方面的技术.两则新闻报道第一则2006年7月4—5日,中国科学技术部和英国环境部在北京组织召开“碳捕获与碳封存实现燃煤发电近零排放国际研讨会”。

科技部刘燕华副部长出席会议并做重要讲话。

来自中国有关部委的官员、有关高校、院所和企业的研究人员以及来自欧盟国家、美国、加拿大、澳大利亚等国和有关国际组织的官员和研究人员等共约200人参加了会议。

这是第一次由中国政府部门牵头组织的关于碳捕获与封存的国际会议,表明了中国政府重视减缓温室气体排放和保护全球气候,并愿意为此做出力所能及的努力。

第二则2006年10月31日,美国能源部助理部长杰弗里·D·杰瑞特在“亚太清洁发展和气候伙伴关系”会议上宣布,美国将提供4.5亿美元用于支持美国碳封存技术的研发。

并就未来10年里在美国境内进行7项碳封存测试事宜,同与会者进行了讨论。

“亚太清洁发展和气候伙伴关系”会员国包括澳大利亚、中国、印度、日本、韩国和美国。

这六个国家的人口约占全球人口的50%,它们的经济和能源消耗占全球经济和能源消耗的50%以上。

碳捕捉(Carbon capture and storage,简称CCS)

碳捕捉(Carbon capture and storage,简称CCS)

碳捕捉(Carbon capture and storage,简称CCS)CCS碳捕捉,就是捕捉释放到大气中的二氧化碳,压缩之后,压回到枯竭的油田和天然气领域或者其他安全的地下场所。

吸引力在于能够减少燃烧化石燃料产生的有害气体——温室气体。

在世界石油会议(WPC)上,能源行业的老总们都热切希望把它当作一个解决气候将变暖的方案。

但是,技术瓶颈仍然存在,大规模发展的价格依然昂贵,让项目进行困难重重。

一个经常被谈及的可能性就是碳捕捉和封存(Carbon capture and storage,简称CCS),也就是把二氧化碳深埋于地下。

能源公司对这项技术有着很高的期望。

但是有两个问题。

其一是没人知道这项技术是不是真的那么管用(或者说,是不是深埋的二氧化碳不会泄露)。

另外一点便是虽然我们还不知道效果如何,可以肯定的一点是CCS 技术很贵--它高昂的成本甚至使替代能源都显得十分具有吸引力。

原理“捕捉”碳并不难。

二氧化碳和胺类物质发生反应。

二者在低温情况下结合,在高温中分离。

这样,可以使电厂产生的废气在排放前通过胺液,分离出其中的二氧化碳;之后在适当的地方加热胺液就可以释放二氧化碳。

更好的方法是使煤和水发生反应,产生一种二氧化碳和氢气的混合物。

在这种混合物中二氧化碳含量比一般电厂废气中的更高,所以更容易分离。

之后燃烧的就是纯氢气了。

这套处理工序成本很高,但没有证据表明这个方法是没有效果的。

丹麦一家使用单乙醇胺做二氧化碳吸收剂的实验厂已经运行了两年。

法国的阿尔斯通公司一所设在威斯康星的使用氨水捕捉碳的实验基地也即将建成完工。

真正麻烦的是下一个步骤。

二氧化碳的需要长期埋藏,因此必须达到很多要求。

要成功地封存二氧化碳,需要一块地下1000米以下的岩体。

在这样的深度,压力将二氧化碳转换成所谓的“超临界流体”,而在这样的状态下二氧化碳才不容易泄露。

另外,这片岩体还要有足够多的气孔和裂缝来容纳二氧化碳。

最后,还需要一块没有气孔和裂缝的岩层防止泄露。

碳负排技术

碳负排技术

碳负排技术
碳负排技术(Carbon Negative Technology)是指能够将大量二氧化碳从大气中移除并储存或转化为无害物质的技术。

以下是一些常见的碳负排技术:1.碳捕捉和储存(Carbon Capture and Storage,CCS):这是一种将二
氧化碳捕获并储存在地下或其他容器中的技术。

二氧化碳可以从燃煤电厂、水泥厂等工业排放源捕捉并封存,防止其释放到大气中。

2.生物能源与碳捕获(Bioenergy with Carbon Capture and Storage,
BECCS):这种技术结合了生物能源发电和碳捕获与储存。

通过将二氧化
碳捕获后用于生物质燃烧发电,并将产生的二氧化碳捕获和储存,实现负碳排放。

3.直接空气捕集(Direct Air Capture,DAC):这是一项技术,能从大气
中直接捕捉二氧化碳。

通过吸收和聚集空气中的二氧化碳,然后对其进行处理和储存,从而减少大气中的温室气体浓度。

4.碳化作用(Carbon Mineralization):这种技术利用化学反应将二氧化碳
转化为无害的碳酸盐矿物。

将二氧化碳与矿物质反应,形成稳定的固体产物,将二氧化碳永久储存于地下。

5.人工合成可燃燃料(Artificial Photosynthesis):这种技术通过模仿光合
作用的过程,利用太阳能将二氧化碳和水转化为可燃的燃料,如氢气或合成甲烷等。

碳捕捉与封存(CCS)技术

碳捕捉与封存(CCS)技术

1.碳捕获和存储技术研究进展一、前言政府间气候变化专门委员会(IPCC)在第三次评估报告¨中指出,地球气候正经历一次以全球变暖为主要特征的显著变化。

而这一气候变化的发生是与大气中温室气体的增加所产生的自然温室效应紧密联系的。

CO2是其中对气候变化影响最大的气体,它产生的增温效应占所有温室气体总增温效应的63%,且在大气中的留存期最长,可达到200年。

一系列的研究表明全球气候变化对自然生态系统造成重大影响,进而威胁到人类社会的生存和发展。

为了应对气候变化可能带来的不利影响,20世纪80年代末以来,国际社会对气候变化问题给予了极大的关注和努力。

1992年通过的《联合国气候变化框架公约》(以下简称公约)表达了国际社会应对气候变化挑战的行动意愿,是为解决气候变化问题建立的基本国际政治和法律框架。

1997年通过的《京都议定书》(以下简称议定书)规定了2008-2012年全球减少排放温室气体的具体目标,提出了发达国家减少温室气体排放的量化指标,该议定书已于2005年2月16日正式生效。

为了尽可能减少以二氧化碳(CO2)为主的温室气体排放,减缓全球气候变化趋势,人类正在通过持续不断的研究以及国家间合作,从技术、经济、政策、法律等层面探寻长期有效的解决途径。

近年来兴起的二氧化碳捕获与封存(ccs)技术成为研究的热点和国际社会减少温室气体排放的重要策略。

二、碳捕获和存储的科学和方法学问题碳捕获和存储的种类很多,本文主要介绍地质碳捕获和存储(包括陆地地质结构和海底以下地质结构)及海洋碳捕获和存储。

海洋碳捕获和存储主要有2种方式:一是将CO2通过固定管道或移动船舶注入或溶解到水柱中(通常在地下1 km);二是通过固定管道或离岸平台将其存放于深于3 km的海底。

海洋碳捕获和存储及其生态影响仍处于研究阶段,因此,国际社会推动的只是地质碳捕获和存储,本文也不对海洋碳捕获和存储的技术及影响进行研究。

另外,地质碳捕获和存储与陆地、海洋生态系统的固碳是不同的,陆地、海洋生态系统对CO2的吸收是一种自然碳捕获和存储过程。

碳捕集和封存技术

碳捕集和封存技术

碳捕集和封存技术
碳捕集和封存(CCS)是一项全球性的可持续发展技术,用于减少
由化石燃料燃烧产生的二氧化碳排放,从而减缓全球气候变暖。

碳捕
集和封存技术以两个主要组成部分实现:碳捕集技术和碳封存技术。

碳捕集技术的目的是从工业过程中提取二氧化碳,并将其引导到
一个带有碳捕集设备的捕集系统中。

这种捕集系统通常是一个具有串
递气体吸收塔或催化剂装置的流动式系统,当氣體从工业系统流入相
应的捕集系统時,即使二氧化碳含量很低,也能夠大幅降低释放到大
气中的二氧化碳。

完成碳捕集工作后,捕获的二氧化碳被抽出捕集设备,而碳封存
技术负责从碳捕获系统中封存捕获的二氧化碳质量,以防其释放回大气。

碳封存的一般方法之一是将碳封存在地下,如果二氧化碳安全地
封存在深海,就会避免地壳泄漏的风险。

另一种封存方法是将二氧化
碳转化成一种可再利用的物质,如二氧化碳饮料、肥料、燃料或建筑
材料。

CCS是一种关键技术,其可以帮助降低温室气体排放,减缓全球气
候变暖,并具有重大经济价值,它可以在现代和未来工业过程中节约
能源和资源,并促进可持续发展。

然而,在实施碳捕集和封存技术时,必须考虑到环境敏感性,不能忽略任何可能污染水、空气或土壤的可
能后果。

碳捕获与封存技术

碳捕获与封存技术

碳捕获与封存技术(CCS)2010-01-18 11:21:51| 分类:行业研究阅读315 评论1 字号:大中小订阅目前二氧化碳在大气中的含量水平为百万分之三百八十五,而其正以每年3%的速度增长。

按这个速度发展,到2100年,空气中的二氧化碳的聚集量将达到百万分之一千一百,整个地球的气候条件将逐步接近史前年代:地球大气层和金星的大气层相类似,二氧化碳取代氮气成为主要成分;温室效应造成的高温将不适合任何动物的生存,人类社会则将在这一进程中崩溃。

造成这一切的主要原因,就在于人类的工业化进程使得碳的排放量已经远远超过了自然体系捕获碳的能力。

如何阻止这一进程发展下去是个棘手的问题。

作为补救措施之一,人类已经开始尝试将碳捕获与封存(CCS)作为一种产品推向前台,并已经在部分地区进行试点。

自然碳捕获地球形成之初,大气层的主要成分是二氧化碳和甲烷,是个不适宜居住的星球。

但自然改变了这一切。

经过数亿年的时间,大部分二氧化碳都被“蓄碳池”体系所吸收。

海水、绿色植被都是蓄碳池体系的组成部分。

现今地球的海水里充满了远古时代的碳,其总量大约有35万亿吨。

而经过数千万年的时间,地球上的原始森林也吸进了数万亿吨的二氧化碳。

被植物所捕获到的大多数二氧化碳经过数十亿年的时间,都演变成更加固定的地质形态,包括石灰石、页岩,也包括煤炭、石油和天然气等碳氢化合物。

直到大约500年前,这种自然碳捕获的过程都进行得十分顺利。

碳的循环在当时达到了一定的平衡:腐烂的植物或者火焰每排放一个二氧化碳分子,森林或海洋就会重新吸收一个同样的分子。

空气中的二氧化碳浓度为百万分之二百七十。

然而,从公元1500年开始,这种平衡被逐渐打乱。

由于农业的发展和对木材的需要耗尽了森林,地球吸进碳的能力逐步下降。

更为重要的是,对能源需求贪得无厌的工业革命引发了碳氢化合物燃烧量的骤增,从而扭转了数亿年来碳储存的平衡。

从18世纪末以来,人为的二氧化碳排放量已经从微不足道的每年1亿吨上升到每年63亿吨,大约比生物圈所能吸收的量多了一倍。

碳捕捉和存储技术在减轻温室气体排放的作用

碳捕捉和存储技术在减轻温室气体排放的作用

碳捕捉和存储技术在减轻温室气体排放的作用随着环境污染问题越来越突出,我们要不断探索和发展新的科技手段来解决这些问题。

温室气体排放是全球环境问题的主要因素之一,它对人类社会和自然生态产生了极为严重的影响。

为了减轻温室气体排放对环境的影响,我们需要一种可行的对策,碳捕捉和存储技术成为了一个备受瞩目的方向。

碳捕捉和存储技术,即CCS技术,是一种将二氧化碳气体从工业生产和能源生产过程中收集、传输和永久存储起来的技术。

这项技术的核心目标是将排放的温室气体量控制在可接受的范围内,减轻其对环境的影响。

技术的实现过程可以分为三个阶段。

第一个阶段是捕捉,主要是利用一些化学和物理方法捕捉二氧化碳气体。

它可以在工厂内部进行,也可以在相对贫乏二氧化碳气体的区域进行收集。

第二个阶段是传输,将捕捉到的二氧化碳气体通过管道或运输方式送往存储地点。

最后一个阶段是存储,将二氧化碳气体储存在深海底部、盐岩和已经存在的地下油田或天然气田中。

这些地方有足够的储存容量,能够大幅度减少温室气体的排放。

CCS技术的好处主要有两个方面。

首先,它可以减少大气中的温室气体浓度,防止全球气温进一步升高。

其次,它可以缓解工业和能源行业对气候的影响,促进环保和可持续经济的发展。

这些好处对于解决当前的全球环境问题和保护人类生存环境都非常重要。

然而,这项技术也存在着一些困难和挑战。

首先,CCS技术需要对系统设备、物质储存等环节进行深入的研究和开发。

其次,这项技术涉及到大规模工业设备和大量运输成本。

第三,人们对储存物质的长期稳定性和安全存在担忧。

最后,应用CCS技术并不会立即减少温室气体排放,过程需要一定的时间才能达成预期的效果。

尽管如此,CCS技术依然有其应用价值。

我们需要不断研究探索,试图找到更加可行的方案来解决环境污染和温室气体排放问题。

最终,我们希望通过CCS技术达到减少排放和促进可持续经济发展的目标,并为人类社会创造更加美好的生态环境。

碳捕捉封存技术的介绍及未来展望

碳捕捉封存技术的介绍及未来展望

碳捕捉封存技术的介绍及未来展望【摘要】:化石燃料产生的二氧化碳排放会导致气候变化,而大幅减少二氧化碳排放对于降低未来灾难性后果的风险至关重要。

二氧化碳捕捉和封存被认为是减少二氧化碳排放到空气中的最有效方法。

在这篇文章中,我将介绍碳捕捉封存技术,并对未来的发展提出展望。

【关键词】:二氧化碳碳捕捉技术吸收剂利用和封存1碳捕捉技术综述如今世界上的大部分能源消耗来自化石燃料,而大量使用化石燃料排放的二氧化碳会造成温室效应。

从 1960 年到 2010 年,空气中的二氧化碳浓度从310ppm 上升到 390ppm。

CCS,即碳捕捉封存技术,是从点源污染(如燃煤电厂)中捕获二氧化碳、将其运输到储存地点并将其与空气隔离的技术过程。

然而,如果要在全球范围内显著减少碳排放,CCS 的规模是巨大的。

每年消耗约60亿吨煤炭,产生180亿吨二氧化碳。

相反,现在我们每年只能吸收几百万公吨的二氧化碳(Chu,2009)。

因此,开发这项技术是解决环境问题的关键。

1.CO2的捕捉、运输、封存过程碳捕捉技术主要分为三种,即燃烧后捕捉、燃烧前捕捉和富氧燃烧捕捉。

其中,燃烧后捕捉是最常规的技术,因为燃烧后捕集技术适合改造现有设施,对工厂的上游(燃料)部分没有影响。

捕捉后的烟气通过管道输送的二氧化碳被压缩到每平方英寸约 2,000 磅。

在这个压力下,气体变成超临界流体,这意味着它可以像液体一样被泵出,且它的流动阻力非常低。

在今天,美国有大约 4,000英里的此类管道。

当二氧化碳被注入某些地层例如枯竭的油气藏、不可采煤层、含盐含水层、页岩和玄武岩地层、海洋后,它会随着浮力的增加而分散。

由于毛细管堵塞造成的残留捕集会减慢 CO2 的扩散并有助于溶液捕集过程。

随着时间的推移,二氧化碳最终被捕获为固体碳酸盐矿物,对环境不会造成危害。

3碳捕捉技术的挑战碳捕集技术的发展主要是对传统燃烧和气化系统的改进,增加了散装供氧、二氧化碳吸附剂捕集、二氧化碳压缩和储存等单元操作。

燃烧前碳捕集技术

燃烧前碳捕集技术

燃烧前碳捕集技术
燃烧前碳捕集技术是在燃烧过程之前就进行捕捉碳排放的一种先进技术。

这一技术可以帮助消除源污染,减少碳排放对气候的影响,是政府、社会组织以及市场力量共同努力的方向之一。

燃烧前碳捕集技术采用了两大技术:碳捕集和封存技术(CCS)和碳捕集与利用(CCU)。

CCS技术利用化学反应或物理过滤来捕集碳排放,并将其封存在地下,使其不会被释放到大气中。

CCU技术则是将碳排放利用起来,用于生产塑料、碳纤维、化学品等合成材料。

燃烧前碳捕集技术的法定框架也在发展中。

工业部门的碳排放项目必须完成一系列工序,其中一个是进行一个碳捕捉和封存评估,确定碳排放的封存是否安全可行。

该技术还需要使用新的动力技术来将碳捕集技术最大限度地运用到实践当中,大大减少碳排放对环境造成的污染。

未来,燃烧前碳捕集技术将受到越来越多的重视,因为它在减少碳排放方面发挥着关键作用。

它不仅可以改善我们的空气质量,而且还可以提高能源效率,从而为可持续发展和环境保护做出贡献。

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1.碳捕获和存储技术研究进展一、前言政府间气候变化专门委员会(IPCC)在第三次评估报告¨中指出,地球气候正经历一次以全球变暖为主要特征的显著变化。

而这一气候变化的发生是与大气中温室气体的增加所产生的自然温室效应紧密联系的。

CO2是其中对气候变化影响最大的气体,它产生的增温效应占所有温室气体总增温效应的63%,且在大气中的留存期最长,可达到200年。

一系列的研究表明全球气候变化对自然生态系统造成重大影响,进而威胁到人类社会的生存和发展。

为了应对气候变化可能带来的不利影响,20世纪80年代末以来,国际社会对气候变化问题给予了极大的关注和努力。

1992年通过的《联合国气候变化框架公约》(以下简称公约)表达了国际社会应对气候变化挑战的行动意愿,是为解决气候变化问题建立的基本国际政治和法律框架。

1997年通过的《京都议定书》(以下简称议定书)规定了2008-2012年全球减少排放温室气体的具体目标,提出了发达国家减少温室气体排放的量化指标,该议定书已于2005年2月16日正式生效。

为了尽可能减少以二氧化碳(CO2)为主的温室气体排放,减缓全球气候变化趋势,人类正在通过持续不断的研究以及国家间合作,从技术、经济、政策、法律等层面探寻长期有效的解决途径。

近年来兴起的二氧化碳捕获与封存(ccs)技术成为研究的热点和国际社会减少温室气体排放的重要策略。

二、碳捕获和存储的科学和方法学问题碳捕获和存储的种类很多,本文主要介绍地质碳捕获和存储(包括陆地地质结构和海底以下地质结构)及海洋碳捕获和存储。

海洋碳捕获和存储主要有2种方式:一是将CO2通过固定管道或移动船舶注入或溶解到水柱中(通常在地下1 km);二是通过固定管道或离岸平台将其存放于深于3 km的海底。

海洋碳捕获和存储及其生态影响仍处于研究阶段,因此,国际社会推动的只是地质碳捕获和存储,本文也不对海洋碳捕获和存储的技术及影响进行研究。

另外,地质碳捕获和存储与陆地、海洋生态系统的固碳是不同的,陆地、海洋生态系统对CO2的吸收是一种自然碳捕获和存储过程。

陆地和海洋植物在其生长过程中,需要利用CO2合成有机物,它们能够在一定的浓度范围内吸收CO2。

2.1 碳捕获和存储的概念地下是地球最大的碳接收器,世界上绝大部分的碳都贮藏在这里,如煤、油、煤气、有机页岩、石灰石和白云石。

作为地球外壳内一种自然过程,CO2的地质存储已进行了数亿年。

生物行为、点火行为和岩石与流体间化学反应形成的CO2已被捕获,并在自然界的地下环境中以碳酸盐矿物形式、溶液形式、气体或超临界形式存储。

在工程上CO2被注入地下地质岩层,首先于20世纪70年代初在美国得克萨斯州被采用,其目的主要是作为EOR(提高石油采集率)的一部分。

之后人为CO2的地质存储,也在70年代首先作为温室气体减排可选方案被提出,但随后的研究工作很少,直到20世纪90年代初,通过一些个人和研究小组的工作,这种概念才得到认可。

目前CO2地质存储方案已经从只被被大家广泛关注CO2减排方案。

取得了一定的进展,示范性和商业性项目初步取得了成功,技术可信度的水平有了提高;第二,在认识上有了共识,人们已经普遍认可要促使CO2减排,需要采取多种途径;第三,地质存储能够使我们大大减少CO2向大气的排放。

但是,这种可能性要变成现实,其技术必须是安全的,在环保上要有持久性,其成本可以接受,并能够被广泛应用。

2.2 碳捕获和存储的主要机理碳捕获和存储技术主要由3个环节构成:(1) CO2的捕获,指将CO2从化石燃料燃烧产生的烟气中分离出来,并将其压缩至一定压力。

(2) CO2的运输,指将分离并压缩后的CO2通过管道或运输工具运至存储地。

(3) CO2的存储,指将运抵存储地的CO2注入到诸如地下盐水层、废弃油气田、煤矿等地质结构层或者深海海底或海洋水柱或海床以下的地质结构中。

2.2.1 碳捕获对于大量分散型的CO2排放源是难于实现碳的收集,因此碳捕获的主要目标是像化石燃料电厂、钢铁厂、水泥厂、炼油厂、合成氨厂等CO2的集中排放源。

针对电厂排放的CO2的捕获分离系统主要有3类:燃烧后系统、富氧燃烧系统以及燃烧前系统。

燃烧后捕获与分离主要是烟气中CO2与N2的分离。

化学溶剂吸收法是当前最好的燃烧后CO2收集法,具有较高的捕集效率和选择性,而能源消耗和收集成本较低。

除了化学溶剂吸收法,还有吸附法、膜分离等方法。

化学吸收法是利用碱性溶液与酸性气体之问的可逆化学反应。

由于燃煤烟气中不仅含有CO2、N2、O2和H20,还含有SOx、NOx、尘埃、HC1、HF等污染物。

杂质的存在会增加捕获与分离的成本,因此烟气进入吸收塔之前,需要进行预处理,包括水洗冷却、除水、静电除尘、脱硫与脱硝等。

烟气在预处理后,进入吸收塔,吸收塔温度保持在40~60℃,CO2被吸收剂吸收,通常用的溶剂是胺吸收剂(如一乙醇胺MEA)。

然后烟气进入一个水洗容器以平衡系统中的水分并除去气体中的溶剂液滴与溶剂蒸汽,之后离开吸收塔。

吸收了CO2的富溶剂经由热交换器被抽到再生塔的顶端。

吸收剂在温度100~140℃和比大气压略高的压力下得到再生。

水蒸汽经过凝结器返回再生塔,而CO2离开再生塔。

再生碱溶剂通过热交换器和冷却器后被抽运回吸收塔。

富氧燃烧系统是用纯氧或富氧代替空气作为化石燃料燃烧的介质。

燃烧产物主要是CO2和水蒸气,另外还有多余的氧气以保证燃烧完全,以及燃料中所有组成成分的氧化产物、燃料或泄漏进入系统的空气中的惰性成分等。

经过冷却水蒸汽冷凝后,烟气中CO2含量在80%~98%之间。

这样高浓度的CO2经过压缩、干燥和进一步的净化可进入管道进行存储。

CO2在高密度超临界下通过管道运输,其中的惰性气体含量需要降低至较低值以避免增加CO2的临界压力而可能造成管道中的两相流,其中的酸性气体成分也需要去除。

此外CO2需要经过干燥以防止在管道中出现水凝结和腐蚀,并允许使用常规的炭钢材料。

在富氧燃烧系统中,由于CO2浓度较高,因此捕获分离的成本较低,但是供给的富氧成本较高。

目前氧气的生产主要通过空气分离方法,包括使用聚合膜、变压吸附和低温蒸馏。

燃烧前捕获系统主要有2个阶段的反应。

首先化石燃料先同氧气或者蒸汽反应,产生以CO2和H2为主的混合气体(称为合成气),其中与蒸汽的反应称为“蒸汽重整”,需在高温下进行;对于液体或气体燃料与O2的反应称为“部分氧化”,而对于固体燃料与氧的反应称为“气化”。

待合成气冷却后,再经过蒸汽转化反应,使合成气中的CO转化为CO2,并产生更多的H 。

最后,将H2从CO2与H 的混合气中分离,干燥的混合气中CO2的含量可达15%~60%,总压力2~7MPa。

CO2从混合气体中分离并捕获和存储,H2被用作燃气联合循环的燃料送人燃气轮机,进行燃气轮机与蒸汽轮机联合循环发电。

这一过程也即考虑碳的捕获和存储的煤气化联合循环发电(IGCC)。

从CO2和H2的混合气中分离CO2的方法包括:变压吸附、化学吸收(通过化学反应从混合气中去除CO2,并在减压与加热情况下发生可逆反应,同从燃烧后烟道气中分离CO2类似)、物理吸收(常用于具有高的CO2分压或高的总压的混合气的分离)、膜分离(聚合物膜、陶瓷膜)等。

2.2.2 运输输送大量CO2的最经济方法是通过管道运输。

管道运输的成本主要有3部分组成:基建费用、运行维护成本,以及其它的如设计、保险等费用。

特殊的地理条件,如人口稠密区等对成本很有影响。

陆上管道要比同样规模的海上管道成本高出40%~70%。

由于管道运输是成熟的技术,因此其成本的下降空间预计不大。

对于250 km的运距,管道运输的成本一般为1~8美元/tCO2。

当运输距离较长时,船运将具有竞争力,船运的成本与运距的关系极大。

当输送5 Mt CO2、运距为500km时,船运的成本为l0~30美元/tCO2(或5—15美元/t CO2·250km))。

当输送同样的CO2,运距增加到1500km时,船运成本将降到20-35美元/tCO2 (或3.5~6.0美元(t CO2·250km)),与管道运输的成本相当。

2.2.3 地质存储CO2的地质存储包括在废弃油/气中的存储、用于强化开采油的碳存储、在煤层中的碳存储以及在盐水层中的碳存储。

地下地质岩层由颗粒(如石英)或矿石(如碳酸钙)组成。

在颗粒或矿石之间孑L隙性空间充有流体(如水、油、气)。

开口的断层和洞穴也会充满流体。

向浸透性岩层的孔隙性空间和断层注入的CO2能够替代原有位置的流体,或者CO2可以溶解在流体中,或者与矿石颗粒发生反应,或可能出现这些过程中某些组合。

用泵向井下注入CO2,通过在井底部的凿孔或筛子使CO2进入岩层。

凿孔或筛子的间隔距离通常是在10-100m的量级,这取决于岩层的可渗透性和厚度。

CO2的注入会提高井附近岩层的压力,从而使CO2进入该岩层原先由岩层流体所占据的孔隙性空间。

在岩层内建立的压力大小和空间分布取决于注入岩层的可渗透性和厚度、其中是否有影响渗透性的屏障以及区域水文地质系统的几何大小等。

一旦注入该岩层,有下列主要的流动和输运机理将影响CO2的输送:流体流动(移动)与注入过程产生的压力梯度的关系。

流体流动与自然水压梯度的关系。

CO2和岩层流体之间密度差引起的浮力。

扩散。

岩层不均匀性和CO2和岩层流体之间的迁移率差异所引起的弥散和触碰。

在岩层流体中的溶解。

矿化。

CO2吸附。

当CO2注入到一个气贮藏库时,会形成由天然气和CO2组成的单一流体相。

当CO2注入深盐水层时,也许是一种流体相,或是一种超临界的密相流化床,它在水中是不混合的。

CO2注入到油贮藏库,也许是易混合的,也许是不易混合的,这取决于油的组成和系统的热力学状态。

当CO2注入到煤层时,发生的过程更为复杂,不仅涉及上面列出的过程,还有气体的吸附和解吸的问题,特别是对于先前在煤上吸附的甲烷,还有煤本身的肿胀或收缩问题。

浮力会造成流体在岩层中垂直流动,浮力大小与岩层内流体的类型有关。

在盐水层,CO2和岩层水之间有较大的密度差,会产生很强的浮力,使CO向上移动。

在宁III 藏库,密度差不大,因而浮力不在气贮藏库,会出现相反的情况,即由于CO2的密度比天然气大,CO2会在浮力所作用下向下移动。

在盐水层和油贮藏库,由于浮力的驱动,注入的CO2,烟羽会向上移动到盖岩基础的最高点。

不过,注入的CO2不会均匀移动。

CO2烟羽通过岩石基体后,其形状强烈地受岩层非均匀性的影响。

存储岩层内出现低渗透层有利于抵消浮力效应,从而防止CO2迅速向上移动。

当CO2移动通过岩层时,会有一部分CO2溶解在岩层水中。

在开放式的流体系统中,按贮藏库规模的数值模拟表明,注入的CO2在几十年内会有很大一部分(可高达30%)溶解在岩层水中。

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