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CO_(2)捕集、利用和封存在能源行业的应用:全球案例分析和启示 被引量：7
1
作者 薛振乾 谢祥 +3 位作者 马浩铭 孙喆 张凯 陈掌星 《大庆石油地质与开发》 CAS 北大核心 2024年第1期14-21,共8页
为了实现中国21世纪中叶达到碳中和,大规模应用CO_(2)捕获、利用和封存(CCUS)技术可以减少能源行业的温室气体排放。通过对国内外CCUS技术、项目的调研,得出了关于未来CCUS部署的3个见解,这些见解有助于能源行业实现转型。首先,碳源浓... 为了实现中国21世纪中叶达到碳中和,大规模应用CO_(2)捕获、利用和封存(CCUS)技术可以减少能源行业的温室气体排放。通过对国内外CCUS技术、项目的调研,得出了关于未来CCUS部署的3个见解,这些见解有助于能源行业实现转型。首先,碳源浓度较低导致碳捕集效率低,从而导致碳捕集的经济成本较高的问题是目前CCUS项目无法商业化的主要因素,在发展当前的碳捕集技术,提高捕集效率和降低捕集成本的同时也应大力研究空气捕集技术,尤其是在工艺设计和新型吸附材料研发方面,争取实现弯道超车;其次,CO_(2)在油气藏和咸水层的封存与利用应当作为CCUS技术研究的重点,逐步实现大规模推广,并在技术升级和体系完善的基础上推广CO_(2)增强地热、煤层气等其他耦合技术;最后,应当在当前国际上较成熟的碳政策的基础上研究适合中国的激励政策,建立有效的法律法规。论文总结了当前CCUS的关键挑战,并为未来的CCUS研究方向提供了指导方向。 展开更多
关键词 CCUS 碳中和 碳捕集 co_(2)利用 co_(2)地质封存 co_(2)提高油气采收率
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全球二氧化碳捕集、利用与封存产业集群技术进展及应用展望
2
作者 王国锋 吕伟峰 +4 位作者 崔凯 姬泽敏 王恒 何畅 何春雨 《石油勘探与开发》 北大核心 2025年第2期478-487,共10页
系统梳理全球CO_(2)捕集、利用与封存(CCUS)产业集群的发展现状,通过对比分析国内外CCUS产业模式和成功经验,探讨中国CCUS产业规模化发展的挑战和对策。全球CCUS产业已明显呈现出规模化和集群化发展趋势,北美地区在大规模CO_(2)捕集、... 系统梳理全球CO_(2)捕集、利用与封存(CCUS)产业集群的发展现状,通过对比分析国内外CCUS产业模式和成功经验,探讨中国CCUS产业规模化发展的挑战和对策。全球CCUS产业已明显呈现出规模化和集群化发展趋势,北美地区在大规模CO_(2)捕集、长距离管道输送、管网优化和大规模驱油等方面已形成关键技术体系,集群建设较为成熟,且产业模式逐渐由CO_(2)-EOR向地质封存转变。中国CCUS产业各环节发展迅速,目前处于集群化发展初期,面临商业模式缺失、政策保障不足、关键技术相对落后等挑战。未来需完善政策支持体系,提升全产业链相关企业合作积极性;加强顶层设计和中长期规划,推动全流程集群示范项目建设;攻关全产业链技术体系,加强低成本捕集技术、管网优化技术、驱油和埋存技术研究;加强人才培养,强化学科建设和校企科研合作等。 展开更多
关键词 co_(2)捕集、利用和封存 产业集群 商业模式 政策保障 全产业链技术 运行成本
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基于CaO原位与非原位CO_(2)捕集的煤底灰催化生物质气化制氢工艺模拟
3
作者 张传昊 刘吉 +3 位作者 傅国志 胡斌 马宗虎 杜小泽 《太阳能学报》 北大核心 2025年第2期1-9,共9页
使用Aspen Plus软件建立煤底灰催化生物质气化制氢模型,将其分别与非原位和原位的CO_(2)捕集系统耦合,研究温度、压力、钙料比、水料比与煤底灰催化剂添加量对产品合成气组分与氢产率的影响。煤底灰有利于气化制氢,可显著提高H_(2)产率... 使用Aspen Plus软件建立煤底灰催化生物质气化制氢模型,将其分别与非原位和原位的CO_(2)捕集系统耦合,研究温度、压力、钙料比、水料比与煤底灰催化剂添加量对产品合成气组分与氢产率的影响。煤底灰有利于气化制氢,可显著提高H_(2)产率。CaO非原位CO_(2)捕集对生物质气化制氢的H_(2)产率无影响,但能显著降低CO_(2)排放,H_(2)体积分数最高可达81.0%,H_(2)产率最高可达106.0 g/kg。CaO原位吸收增强的制氢工艺能够促进生物质气化并将H_(2)产率提高至110.5 g/kg,相应的H_(2)体积分数为85.7%,但该工艺脱碳能力不及前者。基于平准化制氢成本,CaO原位吸收增强相比于CaO非原位CO_(2)捕集具有更低的成本,且后者受制氢规模的影响更显著。 展开更多
关键词 生物质能 气化 制氢 co_(2)捕集 煤底灰 技术-经济性分析
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共轭微孔聚合物-碳纳米管混合基质膜的可控成核生长与PM/CO_(2)同步捕集机理
4
作者 徐明伟 杨尚学 +8 位作者 刘冠林 汪少振 王存民 李佳琪 李湘 张一帆 张明明 何新建 徐欢 《高等学校化学学报》 北大核心 2025年第4期123-132,共10页
混合基质膜(MMMs)通过将聚合物的优点与有机/无机填料相结合来提高吸附和分离性能.共轭微孔聚合物(CMPs)具有层次化的多孔结构和丰富的杂原子吸附位点,能够在复杂的环境中实现高效、稳定的气体吸附和分离.本文构建了碳纳米管(CNTs)网络... 混合基质膜(MMMs)通过将聚合物的优点与有机/无机填料相结合来提高吸附和分离性能.共轭微孔聚合物(CMPs)具有层次化的多孔结构和丰富的杂原子吸附位点,能够在复杂的环境中实现高效、稳定的气体吸附和分离.本文构建了碳纳米管(CNTs)网络支撑CMPs膜,该膜以具有三维网络结构的CNTs为柔性基底,以具有分级多孔结构和丰富杂原子吸附位点的CMPs为吸附活性层,旨在解决制备过程中多孔聚合物自成膜难的问题.所制备的CMP-CNTs膜保留了CNTs的三维网络结构和CMPs的分级多孔结构,在高效吸附颗粒物(PM)和分离二氧化碳/氮气(CO_(2)/N_(2))的同时显著降低了渗透阻力.在酸碱环境中,CMP-CNTs对PM3.0的拦截效率超过99.9%.孔隙性质测试结果表明,CMP-CNTs具有与气体分子动力学直径相似的尺寸特征和由氮和氧杂原子引起的极性诱导环境,因此具有优异的CO_(2)/N_(2)分离能力.CMP-CNTs对CO_(2)/N_(2)混合组分的选择性高达119[273 K,1.0 bar(1 bar=0.1 MPa)].本文将CMPs同轴共价接枝在CNTs表面形成核壳结构的混合基质膜,这种将多孔聚合物和柔性基底优势互补的加工方法表现出设计灵活性和工艺普适性. 展开更多
关键词 混合基质膜 同轴共价接枝 核壳结构 酸碱耐受性 颗粒物/co_(2)同步捕集
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化学吸收法捕集CO_(2)研究进展
5
作者 焦浩然 李林林 +7 位作者 王静 林名桢 张胜超 刘铭宽 石佳 冯沂丹 陈宏福 李晓腾 《天然气与石油》 2025年第2期20-28,共9页
在应对全球环境问题中,CO_(2)的捕集技术至关重要。化学吸收法因技术成熟度和效率高,被认为是一种有效的CO_(2)捕集技术。深入分析三代CO_(2)化学吸收剂的发展历程,探讨了各自的反应机理,并对工艺系统优化及研究趋势进行了详细探讨。分... 在应对全球环境问题中,CO_(2)的捕集技术至关重要。化学吸收法因技术成熟度和效率高,被认为是一种有效的CO_(2)捕集技术。深入分析三代CO_(2)化学吸收剂的发展历程,探讨了各自的反应机理,并对工艺系统优化及研究趋势进行了详细探讨。分析揭示了各种吸收剂的特性及其在CO_(2)捕集中的潜力,同时指出了工艺系统优化的热点领域。研究成果可为CO_(2)捕集技术的进一步发展和应用提供参考和指导。 展开更多
关键词 co_(2)捕集 反应机理 化学吸收剂 系统工艺优化
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延长石油CO_(2)捕集与封存技术及实践 被引量：3
6
作者 王香增 杨红 +5 位作者 刘芳娜 胡海文 李超跃 刘瑛 梁全胜 张春威 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期248-262,共15页
延长石油创新将煤化工CO_(2)捕集与油藏CO_(2)封存相结合,实现了煤炭清洁利用、碳减排和原油增产等多重效益,探索形成了一条煤化工产业低碳发展的新路径。系统阐述了延长石油CCUS全流程一体化技术及矿场实践,形成了煤化工低温甲醇洗低成... 延长石油创新将煤化工CO_(2)捕集与油藏CO_(2)封存相结合,实现了煤炭清洁利用、碳减排和原油增产等多重效益,探索形成了一条煤化工产业低碳发展的新路径。系统阐述了延长石油CCUS全流程一体化技术及矿场实践,形成了煤化工低温甲醇洗低成本CO_(2)捕集技术,捕集成本105元/t,捕集示范规模30万t/a;建立了CO_(2)封存选址及潜力评价方法,评价油田CO_(2)理论封存量为8.84×10~8 t,封存适宜区主要分布在油田西部;揭示了跨时间尺度油藏CO_(2)封存状态演变规律,水气交替注入情景下CO_(2)封存10年和100年对应的构造、束缚、溶解和矿化封存量占比分别为24.38%、27.19%、48.38%、0.05%和15.09%、38.65%、45.77%、0.49%;创建了盖层封闭性评价方法,明确化子坪CO_(2)封存试验区长4+5盖层主要为Ⅰ、Ⅱ类;构建了“三位一体”CO_(2)安全监测体系,监测未发现CO_(2)地质泄漏,封存安全等级为Ⅰ级,矿场实现CO_(2)安全有效封存10.12×10~4 t。煤化工CO_(2)捕集与油藏CO_(2)封存矿场实践取得了良好的碳减排与原油增产效果,相关创新技术应用前景较为广阔。 展开更多
关键词 煤化工 co_(2)捕集 co_(2)封存 盖层封闭性 安全监测 延长石油
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CO_(2)捕集与液态阳光--CO_(2)加氢制甲醇技术研究进展
7
作者 魏浪浪 周永山 +4 位作者 姚文琴 王伟 董尚志 裴英鸽 张文学 《石油石化绿色低碳》 2025年第2期27-37,共11页
CO_(2)作为全球气候变暖的主要推手,将CO_(2)进行转化利用成为研究热点。我国提出力争于2060年前实现碳中和,能源形式由不可再生向可再生转变是实现这一目标的关键。CO_(2)捕集与液态阳光技术将CO_(2)与太阳能等可再生能源转变为液体燃... CO_(2)作为全球气候变暖的主要推手,将CO_(2)进行转化利用成为研究热点。我国提出力争于2060年前实现碳中和,能源形式由不可再生向可再生转变是实现这一目标的关键。CO_(2)捕集与液态阳光技术将CO_(2)与太阳能等可再生能源转变为液体燃料甲醇,以助力碳中和目标的实现。该文介绍了CO_(2)捕集技术和液态阳光--CO_(2)加氢制甲醇技术的进展,以此为基础发展液态阳光--CO_(2)加氢制甲醇是目前实现我国碳中和切实可行的技术路径。 展开更多
关键词 碳中和 co_(2)捕集 CCUS 碳利用 液态阳光 co_(2)加氢制甲醇
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304L不锈钢在胺法CO_(2)捕集体系中的腐蚀行为研究
8
作者 樊学华 王永庆 +4 位作者 李向阳 唐德志 房昆 孙冲 孙建波 《油气与新能源》 2025年第2期39-46,共8页
为深入研究304L不锈钢的腐蚀行为,探究其在胺法CO_(2)捕集体系中的应用前景,利用长周期浸泡腐蚀试验和电化学测试方法(动电位循环极化曲线和电化学阻抗谱),结合扫描电镜和X射线光电子能谱分析手段,分析了304L不锈钢在胺法CO_(2)捕集体... 为深入研究304L不锈钢的腐蚀行为,探究其在胺法CO_(2)捕集体系中的应用前景,利用长周期浸泡腐蚀试验和电化学测试方法(动电位循环极化曲线和电化学阻抗谱),结合扫描电镜和X射线光电子能谱分析手段,分析了304L不锈钢在胺法CO_(2)捕集体系下的腐蚀速率、电化学行为及耐蚀能力的差异。结果表明:304L不锈钢在胺法CO_(2)捕集体系中随温度升高腐蚀电位降低,维钝电流密度增大,过钝化电位降低,耐蚀性下降;高Cl^(-)浓度易诱发点蚀,但CO_(2)的引入使钝化膜保护性更好;304L不锈钢在胺法CO_(2)捕集体系中的腐蚀速率较低,这与其形成以致密的Cr_(2)O_(3)为主要成分的钝化膜有关。 展开更多
关键词 304L不锈钢 胺法co_(2)捕集 电化学 腐蚀行为
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多维度视角下CO_(2)捕集利用与封存技术的代际演变与预设 被引量：32
9
作者 李琦 刘桂臻 +1 位作者 李小春 陈征澳 《工程科学与技术》 EI CSCD 北大核心 2022年第1期157-166,共10页
“双碳”目标背景下,亟需深刻了解CO_(2)捕集利用与封存(CCUS)技术及其未来在中国发展的前景,从时间、空间以及技术链3个维度对CCUS的历史演变、现状以及未来发展趋势进行总结与展望很有必要且意义重大。时间维度上,CCUS技术可划分为技... “双碳”目标背景下,亟需深刻了解CO_(2)捕集利用与封存(CCUS)技术及其未来在中国发展的前景,从时间、空间以及技术链3个维度对CCUS的历史演变、现状以及未来发展趋势进行总结与展望很有必要且意义重大。时间维度上,CCUS技术可划分为技术孕育阶段(1950—1980年)、诞生与发展阶段(1980—1995年)、研发与示范阶段(1995—2020年)、实施阶段(2020—2030年)以及商业化阶段(2030—2050年)。空间维度上,CCUS商业化部署水平处于领先地位的国家主要分布在发展时间较长、整体研发水平较高的北美和欧洲地区,此外,中国、澳大利亚,沙特阿拉伯和巴西也进入了先进行列。技术链方面,CCUS技术可划分为3个代际:在捕集环节,第1代捕集技术可应用于电厂,第2代捕集技术面向电力与工业应用,第3代能耗、运行成本以及维护费用均能降低至第1代的50%左右。在输送环节,第1代CO_(2)输送技术建立CO_(2)流动模型,研究扩散规律,控制CO_(2)腐蚀,优选管道材料,评估泄漏影响,开发监测报告核实工具等;第2代CO_(2)输送技术集中于大规模管网开发、标准规范制定;第3代可应用于大规模国家和国际管网。在封存环节,第1代优先发展地质封存共性技术,第2代针对安全监测、风险管理优化,第3代侧重完整监测与补救措施。目前,中国CCUS总体水平处于研发和示范的初期阶段,与其他领先水平国家相比存在一定差距,应加强CCUS领域的国际合作与交流,引进和学习国外CCUS核心技术和实践工程经验,为未来中国大规模全流程CCUS项目的实施做好准备和铺垫。 展开更多
关键词 co_(2)捕集利用与封存 减排技术 代际演变 技术预测 国际合作与交流
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宁夏回族自治区碳捕集、利用与封存源汇匹配与集群部署 被引量：4
10
作者 刘世奇 莫航 +1 位作者 桑树勋 刘统 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期1583-1596,共14页
“双碳”(碳达峰、碳中和)战略背景下,碳捕集、利用与封存技术(CCUS)是实现化石能源大规模低碳化利用的关键技术之一。近年,CCUS技术呈现出规模化和集群化发展趋势,而科学、合理的源汇匹配是CCUS集群部署工程选址的重要依据,能够建立高... “双碳”(碳达峰、碳中和)战略背景下,碳捕集、利用与封存技术(CCUS)是实现化石能源大规模低碳化利用的关键技术之一。近年,CCUS技术呈现出规模化和集群化发展趋势,而科学、合理的源汇匹配是CCUS集群部署工程选址的重要依据,能够建立高效CO_(2)输运管网、降低减排成本。宁夏是国家能源安全战略布局的重要保障基地,能源结构偏煤、工业结构偏重特征明显,面临着巨大的碳减排压力。针对宁夏CCUS集群部署的源汇匹配问题,调研评估了宁夏工业碳排放源特征和地质碳汇潜力,构建了CCUS源汇匹配模型,在充分考虑源汇性质、捕集-输运-封存成本、CO_(2)运输距离、区域地理条件、土地利用类型、人口密度等因素基础上,应用改进的节约里程法和基于地理信息系统(GIS)的最低成本路径优化法,结合ArcGIS平台和优化求解软件,获得了宁夏CCUS源汇匹配优化和应用方案,并提出宁夏CCUS集群部署建议。结果表明,截止2021年,宁夏工业碳排放源107个,碳排放总量2.26亿t/a,以化工(含自备电厂)和电力行业碳排放为主。宁夏主要封存地质体包括深部咸水层、深部不可开采煤层和油气藏,CO_(2)理论地质封存容量151.55亿t,以深部咸水层封存潜力最大。宁夏CCUS源汇匹配效果较好,在源汇直接相连的情况下,区内年排放量10万t以上的大型工业排放源CCUS集群部署(30 a规划期)总成本约2.45万亿元,并以捕集成本为主,占比83.65%,单位减排成本402.32元/t,共需建设CO_(2)运输管道2 459 km;改进的节约里程法和基于GIS的最低成本路径优化法可大幅降低CCUS集群部署成本,优化后CCUS单位减排成本降至381.76元/t,节约管道建设里程938 km。宁夏应聚焦电力、化工等“两高”(高耗能、高排放)行业,在以宁东能源化工基地为重点的北部、东部地区超前应用CCUS技术,打造宁东能源化工基地、银川—吴忠、石嘴山、中卫和固原5个CCUS特色集群,构建宁夏特色的工程化CCUS全流程技术模式。 展开更多
关键词 碳捕集、利用与封存 源汇匹配 管网优化 CCUS集群部署 宁夏
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失活石灰石自活化增强循环捕集CO_(2)特性
11
作者 孙荣岳 胡天骄 +3 位作者 尹鹏祥 申昊 陶成飞 吕勋 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期340-346,共7页
钙循环工艺是一种低成本高效率捕集CO_(2)技术,运行过程需不断补充新鲜吸收剂并排出失活吸收剂,实现失活钙基吸收剂原位资源化利用具有重要意义。为研究颗粒状石灰石失活后自活化特性,运用双固定床反应器制备了失活石灰石,分析了自活化... 钙循环工艺是一种低成本高效率捕集CO_(2)技术,运行过程需不断补充新鲜吸收剂并排出失活吸收剂,实现失活钙基吸收剂原位资源化利用具有重要意义。为研究颗粒状石灰石失活后自活化特性,运用双固定床反应器制备了失活石灰石,分析了自活化后石灰石碳酸化转化率随循环次数的变化规律,采用XRD、SEM、N_(2)吸附等分析测试手段探究了自活化提高失活石灰石循环捕集CO_(2)性能机理。结果表明,失活石灰石置于环境中可吸收空气中水分生成Ca(OH)_(2),吸水率φ达100%后,继续吸水生成氢氧化钙水合物,极限吸水率为130%。不同程度自活化后的石灰石循环捕集CO_(2)性能均有不同程度提高,随吸水率变化呈线性升高趋势。与分析纯CaCO3相比,失活石灰石对吸水率变化更敏感,随吸水率升高其循环捕集CO_(2)性能提高更快。吸水率为130%时,自活化后石灰石循环捕集CO_(2)性能甚至优于新鲜石灰石。微观结构分析结果显示:新鲜石灰石因高温烧结而失活过程中,CaO晶粒尺寸由41.9 nm长大至72.2 nm,孔隙结构发生坍塌阻塞,比孔容和比表面积显著降低。经过自活化,煅烧后的石灰石中CaO晶粒尺寸降低,原本密实的表面重新生成孔隙结构;吸水率为130%时,晶粒尺寸降至35.1 nm,比孔容和比表面积分别恢复至新鲜石灰石的70.5%和107.6%,特别是10~100 nm孔隙得以再生,因此失活石灰石循环捕集CO_(2)性能恢复。虽然自活化过程会加剧失活石灰石颗粒磨损速率,但吸水率100%的自活化石灰石磨损导致直径每小时减小量仅为颗粒直径的0.55%。综上所述,自活化后的失活石灰石完全可替代新鲜石灰石,作为补充钙基吸收剂用于钙循环捕集CO_(2)。 展开更多
关键词 co_(2)捕集 钙循环 钙基吸收剂 烧结 自活化 磨损特性
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CO_(2)地质封存与利用环境下水泥单矿C_(2)S的腐蚀速率
12
作者 王熹颖 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2024年第5期646-653,共8页
在CO_(2)地质封存和利用过程中,固井水泥容易与井下的酸性介质CO_(2)发生碳酸化反应,腐蚀固井水泥石造成水泥石力学性能大幅度衰退。针对水泥石单矿C_(2)S在CO_(2)地质封存和利用环境中腐蚀反应速率不清晰的问题,通过SEM、XRD以及TG的... 在CO_(2)地质封存和利用过程中,固井水泥容易与井下的酸性介质CO_(2)发生碳酸化反应,腐蚀固井水泥石造成水泥石力学性能大幅度衰退。针对水泥石单矿C_(2)S在CO_(2)地质封存和利用环境中腐蚀反应速率不清晰的问题,通过SEM、XRD以及TG的测试方法,定量分析C_(2)S腐蚀产物的变化规律。根据腐蚀产物CaCO_(3)的摩尔生成率和非稳态扩散渗透模型拟合得到腐蚀反应产物CaCO_(3)的生成系数α。SEM实验结果表明,腐蚀反应后C_(2)S水泥单矿颗粒的表面均有较大改变,生成了部分腐蚀产物CaCO_(3);XRD结果表明,单矿C_(2)S腐蚀产物CaCO_(3)的晶型主要有方解石和文石;TG测试结果表明,C_(2)S水泥单矿随着腐蚀龄期的增加,腐蚀产物的量均明显增加。拟合结果表明,C_(2)S腐蚀产物生成速率随着温度的升高而增大,90℃下CaCO_(3)腐蚀产物的生成速率系数α最大为54.90。 展开更多
关键词 C_(2)S co_(2)封存与利用 物相定量分析 co_(2)腐蚀反应速率
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弱碱性吸收剂碳捕集及CO_(2)富液生物再生性能 被引量：2
13
作者 赵敏楠 张佳音 +6 位作者 张新妙 徐恒 栾金义 陆丁香 赵鹏宇 陈湘泽 武振康 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期180-188,共9页
碳捕集转化一体化工艺能利用CO_(2)转化过程同步实现CO_(2)富液再生,有望降低碳捕集转化整体成本。为评价生物甲烷化与碳捕集耦合的可行性,首先,在填料塔中考察了以4.2 g/L NaHCO_(3)、6 g/L Na_(2)CO_(3)、微生物营养液配制的弱碱性吸... 碳捕集转化一体化工艺能利用CO_(2)转化过程同步实现CO_(2)富液再生,有望降低碳捕集转化整体成本。为评价生物甲烷化与碳捕集耦合的可行性,首先,在填料塔中考察了以4.2 g/L NaHCO_(3)、6 g/L Na_(2)CO_(3)、微生物营养液配制的弱碱性吸收剂(pH=10)对模拟烟气中CO_(2)的吸收性能;其次,在厌氧瓶内利用生物甲烷化过程对CO_(2)富液开展5个周期的循环再生试验。结果表明,填料塔气体流量≤1.0 L/min时,随液体流量增加,所有试验组CO_(2)去除率逐渐上升并能稳定在80%以上,该填料塔液体流量宜≤0.9 L/min;不同气体流量(0.4~1.2 L/min)下填料塔体积总传质系数基本稳定在17~19 mol/(h·kPa·m^(3));CO_(2)吸收导致吸收液中NaHCO_(3)增加、Na_(2)CO_(3)减少,二者变量比值在1.2~1.9。气体流量为0.6 L/min、液体流量为0.7 L/min时,在维持80%以上CO_(2)去除率的前提下,该弱碱性吸收剂可循环使用6次,此时活性组分CO_(3)^(2-)利用率达89.5%,形成的CO_(2)富液中总无机碳量为0.127 mol/L,pH为8.82,能为生物甲烷化微生物提供适宜的生长环境。CO_(2)富液循环生物再生试验表明,每次再生后的吸收剂CO_(2)吸收量基本稳定在69.6~78.6 mmol/L,且再生期间CH 4产生过程具有良好的重复性;再生试验后,Firmicutes、Actinobacteriota等耐碱性门水平细菌得到一定富集;氢营养型产甲烷菌在再生前后古菌属中占比均接近99%,但再生试验期间弱碱性环境导致Methanobrevibacter相对丰度降低了19.5%,unclassified_f_Methanobacteriaceae增加了18.7%。初步证实了碳捕集耦合生物甲烷化工艺的可行性。 展开更多
关键词 碳捕集转化一体化 吸收剂 co_(2)富液 生物再生 生物甲烷化
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CO_(2)地质利用与封存中碳迁移及其相态分布规律 被引量：3
14
作者 胡婷 芮振华 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期56-67,共12页
CO_(2)地质利用与封存技术是“双碳”战略下重要的碳减排手段,前人的研究多集中于地质利用方面,而对地层的碳封存潜力尤其是CO_(2)矿化潜力的定量评价存在不足。为此,通过程序开发手段,将闪蒸计算加入开源的反应溶质运移模拟软件中,利... CO_(2)地质利用与封存技术是“双碳”战略下重要的碳减排手段,前人的研究多集中于地质利用方面,而对地层的碳封存潜力尤其是CO_(2)矿化潜力的定量评价存在不足。为此,通过程序开发手段,将闪蒸计算加入开源的反应溶质运移模拟软件中,利用改进后的软件建立了松辽盆地大情字井油田H59区块的三维地质模型,通过历史拟合注采过程校正模型地层参数,最后采用校正后模型量化表征了不同注入阶段及注采结束后CO_(2)迁移与相态转化的时空演化过程。研究结果表明:①在油藏CO_(2)混相驱条件下,CO_(2)在注入井端的小范围内呈现气相,在接触到油相前缘后,CO_(2)受浮力影响减弱,在垂向上逐渐趋于均匀分布,并向开采井端均匀推进;②气水同注阶段与注气阶段均有超过70%注入的CO_(2)溶解于油相,但气水同注阶段溶解于水相的CO_(2)含量明显增加;③注采结束后的相态演化特征表现为溶解水相CO_(2)逐渐转变为矿物相,而溶解油相CO_(2)存在转变为游离态气相的趋势;④注采结束后,主要矿化过程为绿泥石及铁白云石溶解产生铁、钙离子,与碳酸根离子结合构成方解石和菱铁矿等沉淀矿物(固碳矿物),而主要溶解矿物有钾长石、钙蒙脱石、铁白云石及绿泥石。结论认为,基于现场实测数据,利用嵌入闪蒸计算的CO_(2)地质利用与封存组分模拟软件,提高了对CO_(2)迁移及分布相态规律的进一步认识,研究结果对实现注CO_(2)高效提高采收率与封存具有重要指导意义。 展开更多
关键词 co_(2)地质利用与封存 软件开发 碳迁移 co_(2)分布相态 矿物固相封存
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延长石油煤化工CO_(2)捕集、利用与封存(CCUS)工程实践 被引量：48
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作者 王维波 汤瑞佳 +3 位作者 江绍静 王宏 杨红 王伟 《非常规油气》 2021年第2期1-7,106,共8页
全球应对气候变化刻不容缓,CO_(2)捕集、利用与封存(CCUS)作为最具潜力的碳减排技术已在中国得到初步探索。针对陕北煤化工碳减排压力大与油田开发水资源匮乏问题,延长石油在陕北鄂尔多斯盆地开展了煤化工CCUS一体化工程实践。结果表明... 全球应对气候变化刻不容缓,CO_(2)捕集、利用与封存(CCUS)作为最具潜力的碳减排技术已在中国得到初步探索。针对陕北煤化工碳减排压力大与油田开发水资源匮乏问题,延长石油在陕北鄂尔多斯盆地开展了煤化工CCUS一体化工程实践。结果表明:低温甲醇洗工艺捕集煤化工产生的CO_(2)成本低廉;CO_(2)非混相驱油是提高低渗超低渗油田原油采收率可行的手段;CO_(2)驱油的同时实现了地质封存,且封存安全有效,鄂尔多斯盆地适宜开展地质封存。该工程实践不仅带来显著的经济效益和环境效益,也开创了绿色低碳、循环利用的能源发展新模式。 展开更多
关键词 煤化工 co_(2)捕集 co_(2)驱油 co_(2)地质封存 环境监测
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CO_(2)捕集过程中气液传质强化研究进展
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作者 申强 杨峥豪 +4 位作者 张香港 段孝旭 马良 江霞 常玉龙 《石油炼制与化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期64-74,共11页
CO_(2)捕集是实现碳中和的托底性技术。化学吸收法是最具商业化潜力的技术之一,而吸收过程中气液传质强化是影响CO_(2)捕集效率、能耗和成本的重要因素。针对新的气液传质强化模式,从微流体强化、引入额外能量场、引入第二相介质和微界... CO_(2)捕集是实现碳中和的托底性技术。化学吸收法是最具商业化潜力的技术之一,而吸收过程中气液传质强化是影响CO_(2)捕集效率、能耗和成本的重要因素。针对新的气液传质强化模式,从微流体强化、引入额外能量场、引入第二相介质和微界面振荡技术全面总结和回顾了近年来的强化CO_(2)吸收手段和研究现状,重点关注微界面振荡技术的原理和研究方法,考察了不同强化手段的优劣势,为推动碳捕集过程中气液传质强化发展提供参考。 展开更多
关键词 传质 co_(2)捕集 过程强化 微界面振荡
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基于压缩式热泵的CO_(2)-MDEA/PZ碳捕集工艺优化
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作者 俞苗 徐燕洁 +4 位作者 方梦祥 聂涛涛 王涛 吴海茜 曾伟强 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期69-76,共8页
当前化学法CO_(2)捕集系统的高投资、高吸收液再生能耗和高运行费用成为限制其大规模应用的主要障碍。为了回收解吸塔塔顶蒸汽中的潜热与显热,促进解吸反应的进行,利用Aspen plus软件建立基于压缩式热泵技术的有机胺法捕集CO_(2)流程模... 当前化学法CO_(2)捕集系统的高投资、高吸收液再生能耗和高运行费用成为限制其大规模应用的主要障碍。为了回收解吸塔塔顶蒸汽中的潜热与显热,促进解吸反应的进行,利用Aspen plus软件建立基于压缩式热泵技术的有机胺法捕集CO_(2)流程模拟模型,主要探究了解吸塔塔底压力、进解吸塔富液温度、有机工质气化率以及工艺流程对CO_(2)再生过程的影响。结果表明:有机工质R123制热系数较R141b和R245fa高,其性能系数(COP)高达2.35,而排气温度较R141b和R245fa更低。压缩式热泵采用R123为循环工艺介质,热泵回收的热量用于加热贫富液换热器后的热富液以降低吸收液再生能耗。综合考虑解吸系统的再生能耗、工质循环量和解吸效果,通过12级位置注入15%的富液比合适。热泵回收余热工艺的投资回收期为0.82 a,具有较高的经济价值。 展开更多
关键词 co_(2)捕集 MDEA-PZ吸收剂 有机胺吸收法 Aspen Plus 压缩式热泵 再生能耗
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煤矸石基沸石分子筛的制备及其CO_(2)捕集性能 被引量：2
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作者 全翠 王福栋 +4 位作者 郭爱军 杨天华 李润东 唐子谋 高宁博 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期375-381,共7页
煤矸石作为煤的伴生物,存量日益增多,严重威胁生态环境。由于SiO2和Al2O3质量分数高,因此利用煤矸石制备分子筛捕集CO_(2)以实现煤矸石的高效资源化利用是一个有前景的技术。以煤矸石为原料,采用水热晶化法制备沸石分子筛,研究KOH添加... 煤矸石作为煤的伴生物,存量日益增多,严重威胁生态环境。由于SiO2和Al2O3质量分数高,因此利用煤矸石制备分子筛捕集CO_(2)以实现煤矸石的高效资源化利用是一个有前景的技术。以煤矸石为原料,采用水热晶化法制备沸石分子筛,研究KOH添加量、煤半焦掺杂量对分子筛结构和性质的影响;开展CO_(2)气体的静态吸附测试,研究煤矸石基沸石分子筛和胺改性分子筛的CO_(2)捕集特性。分析结果表明,当KOH与煤矸石质量比为2∶1时,所得分子筛的比表面积为100.17 m^(2)/g;当煤半焦掺杂量为40%时,制备的分子筛比表面积达249.86 m^(2)/g,总孔容积为0.249 cm^(3)/g;在最优制备条件下,分子筛的CO_(2)吸附量为1.16 mmol/g;胺负载改性能有效提升分子筛的CO_(2)捕集能力,但过量的聚乙烯亚胺会在分子筛孔隙内聚集堵塞孔道,导致分子筛的物理吸附能力减弱。 展开更多
关键词 煤矸石 水热晶化 沸石分子筛 co_(2)捕集 胺改性
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浙江省碳捕集利用与封存技术研究进展 被引量：2
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作者 侯成龙 来振亚 +4 位作者 陈嘉映 吕洪坤 丁历威 章康 张晓龙 《南方能源建设》 2024年第5期26-36,共11页
[目的]能源安全前提下的绿色低碳转型与工业结构调整是浙江省“碳达峰碳中和”工作面临的严峻挑战。由于浙江省煤电发电量占比较高,碳捕集利用与封存技术(CCUS)有望在浙江省能源与工业等领域的双碳技术体系中扮演重要角色,是实现化石能... [目的]能源安全前提下的绿色低碳转型与工业结构调整是浙江省“碳达峰碳中和”工作面临的严峻挑战。由于浙江省煤电发电量占比较高,碳捕集利用与封存技术(CCUS)有望在浙江省能源与工业等领域的双碳技术体系中扮演重要角色,是实现化石能源大规模低碳利用的重要技术选择。[方法]从CO_(2)捕集、输送、利用与封存方面综述了浙江省CCUS技术的研究进展,介绍了浙江省CCUS工程示范项目的开展情况;总结了CCUS全链条各环节主要技术的特点,简要分析了当前CCUS技术发展的问题;展望了CCUS技术在浙江省的发展前景,并提出了发展建议。[结果]浙江省在CCUS各环节,特别是CO_(2)捕集方面拥有良好的技术储备。省内全流程示范项目工艺路线多样,捕集侧包括燃烧前和燃烧后捕集,利用与封存侧涵盖生物、矿化、化工利用及地质封存,各环节技术成熟度差异化较明显。项目规模较小,初投资和运行成本普遍较高,空间分布分散,不利于形成产业集群。[结论]需准确把握浙江省重点领域CCUS潜力和源汇条件,因地制宜推广CCUS集成项目,持续开展技术研发,并在激励机制、政策法规、商业模式等方面予以保障。 展开更多
关键词 co_(2)捕集 co_(2)利用 地质封存 CCUS 碳达峰碳中和
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CO_(2)吸附捕集技术研究综述 被引量：3
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作者 方嘉 许汐龙 +5 位作者 衣程程 王柯鉴 田维 左子农 韩伟强 韩志强 《西华大学学报（自然科学版）》 CAS 2024年第2期59-69,106,共12页
随着全球气候变化问题引起广泛关注,CO_(2)的减排成为全球共同的挑战,我国提出了“碳达峰,碳中和”的目标。CO_(2)捕集技术作为一种重要的CO_(2)减排方法,近年来受到了越来越多的关注,在多个领域和行业中实现了应用,其中吸附法的应用最... 随着全球气候变化问题引起广泛关注,CO_(2)的减排成为全球共同的挑战,我国提出了“碳达峰,碳中和”的目标。CO_(2)捕集技术作为一种重要的CO_(2)减排方法,近年来受到了越来越多的关注,在多个领域和行业中实现了应用,其中吸附法的应用最为广泛。本文对CO_(2)吸附捕集技术的吸附原理、应用领域、应用条件、应用方法以及具备的优势和挑战进行综述,分析不同行业CO_(2)排放的原理、排放的温度、压力以及气体组分,并对比不同行业热门吸附剂的优缺点,为进一步研究和开发CO_(2)吸附捕集技术提供参考。 展开更多
关键词 co_(2)吸附捕集技术 应用领域 应用条件 应用方法
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