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CO2减排技术的研究及应用现状近些年来，环保话题越来越受到广泛的关注，其中与气候变化有关的问题尤其备受瞩目。
作为主要的温室气体之一，二氧化碳的排放是导致气候变化的关键因素之一。
据数据显示，与三十年前相比，现在全球CO2的排放量已经增长了约70%。
在这样的背景下，CO2减排技术的研究和应用变得十分紧迫。
一、CO2减排技术的种类和原理CO2减排技术可以根据基本原理分为三类：一是消减技术，即通过CO2的吸收、分离或固化等方式，将其从生产和使用流程中“拿走”；二是替代技术，即通过利用更低碳排放或无碳排放的能源替代高碳排放能源；三是储存技术，即通过地质封存或其他方式存储CO2，避免其释放到大气中。
消减技术是目前应用较广的一种CO2减排技术，其主要包括化学吸收法、物理吸收法、膜分离法、固化技术等。
其中，化学吸收法是最为成熟的一种技术，其原理是通过将废气经过溶液，使其中的CO2和目标化合物发生化学反应而达到分离的效果。
化学吸收法可分为氨法、胺法、电化学吸收法等多种类型，不同类型的化学吸收法适用于不同的工业生产工艺。
物理吸收法则是利用介质吸附机理，将CO2从气流中吸收到介质中，并在介质中形成稳定的化合物，达到分离的效果。
物理吸收法主要包括活性碳吸附法、分子筛吸附法等，可用于工业废气的处理和二氧化碳的回收。
膜分离法则是将混有CO2的气体通过膜，在膜上形成分离层，从而实现CO2分离的技术。
膜分离法主要包括非选择性膜法、选择性膜法等。
非选择性膜法较为简单，但难以实现高纯度气体的产出；而选择性膜法可以实现高纯度气体的产出，但价格较高。
固化技术是利用CO2与某些材料之间的相互作用，将其固定在某种固体介质中，达到污染物的固化和处理的效果。
固化技术可以用于处理含CO2的水和气体，以及某些工业固体废料等。
二、 CO2减排技术的应用现状随着环保意识的不断提高，CO2减排技术的应用范围也不断扩大。
在国际上，各种CO2减排技术已经得到了广泛的应用，尤以气候变化较为敏感的西欧国家和北美国家为主。
二氧化碳脱除方法的分析与讨论摘要：作为主要的温室气体，CO2减排问题引起全球范围的广泛关注。
本文阐述了燃煤烟气中二氧化碳脱除的多种方法。
研究了各种CO2的吸收方法，包括物理吸收法中的膜吸收法、吸附剂等，物化吸附法，还有化学吸收剂中的氨水、有机氨等吸收方法，并分析各种方法的特点及优缺点。
关键词：温室效应二氧化碳脱除1 引言近年来，越来越多的学者认为全球气候变暖和海平面上升是由CO2为主导因子的温室效应引发的[1-4]。
CO2的排放速度正随着人类利用能源速度的增长而迅速地增长，据政府间气候变化专门委员会（IPCC）预测，人类活动产生的CO2将从1997年的271亿t/a增长到2010年的950亿t/a，而大气中CO2的体积分数也将从现有的360×10-6增长到2005年的720×10-6 [5]。
温室效应的严重性迫使越来越多的国家和国际机构表示出对CO2排放问题的关切。
我国在CO2排放方面正面临着日益增加的巨大压力，预计2030年前后CO2排放问题有可能成为制约我国经济增长最主要的约束之一[6]。
2 物理法`物理溶剂吸收法[7]物理溶剂吸收法利用吸收剂对二氧化碳的溶解度与其它气体组份不同而进行分离。
常用的溶剂有水、甲醇、碳酸丙烯酯等。
（1）水洗法应用最早，具有流程简单、运行可靠、溶剂水廉价易得等优点，但其设备庞大、电耗高、产品纯度低并造成污染等特点，一般不采用。
（2）低温甲醇法应用较早，具有流程简单、运行可靠外，能耗比水洗法低，产品纯度较高，但是为获得吸收操作所需低温需设置制冷系统，设备材料需用低温钢材，因此装置投资较高。
（3）碳酸丙烯酯法（简称PC法）是近年来中小型氨厂常用脱碳和回收二氧化碳的方法。
它具有溶液无毒、浓溶液对碳钢腐蚀性小，能耗比甲醇法低等优点，缺点是PC溶剂循环量大，造成溶剂损耗大，操作费用较高。
膜分离法膜分离法利用各种气体在薄膜材料中的渗透率不同来实现分离，用于二氧化碳分离的膜分离器有中空纤维管束和螺旋卷板式两种[7]。
二氧化碳评价一、排放量评估1.1 能源消耗与排放二氧化碳的排放主要源于能源消耗，特别是煤炭、石油和天然气的使用。
在评价一个国家或地区的二氧化碳排放量时，需要详细分析各类能源的使用情况，以及由此产生的排放量。
这需要收集全面的能源消耗数据，并利用适当的排放因子进行计算。
1.2 行业排放评估不同行业由于生产过程和技术的差异，二氧化碳排放量也有所不同。
因此，对不同行业的排放量进行分别评估，有助于更好地了解整体排放情况。
例如，钢铁、电力、化工等行业的排放量往往较高，而服务业的排放量相对较低。
二、减排效果评估2.1 减排措施减排效果评估主要是对采取的减排措施进行效果分析，包括政策措施、技术措施等。
例如，对可再生能源政策的实施效果、碳捕获和储存技术的实际应用效果等进行评估。
2.2 减排目标完成情况根据设定的减排目标，对实际完成情况进行评估。
这需要对减排的长期趋势进行深入分析，以便了解是否按计划实现了减排目标。
三、碳足迹评估3.1 产品碳足迹产品碳足迹是指产品在生产、运输、使用和处理过程中所产生的二氧化碳排放量。
通过对产品生命周期的各个环节进行评估，可以了解产品的环境影响，并为减少产品的碳足迹提供改进方向。
3.2 组织碳足迹组织碳足迹是指一个组织在运营过程中所产生的二氧化碳排放量。
这包括办公场所的能源消耗、员工通勤、商务旅行等方面。
通过对组织碳足迹的评估，可以帮助组织了解自身的环境影响，并制定相应的减排策略。
四、碳信用评估4.1 碳信用项目评价碳信用项目是指通过减少温室气体排放来产生减排效果的工程项目。
对碳信用项目的评价主要是对其减排效果、环境额外性、技术可行性等方面进行综合评估。
这有助于确保项目的真实性和减排效果的可持续性。
4.2 碳信用认证过程评估碳信用认证是确认减排项目是否符合国际或国内标准的过程。
对碳信用认证过程的评估主要包括认证机构的资质、认证标准的适用性、认证过程的透明度等方面。
这有助于确保碳信用认证的公正性和可信度。
二氧化碳减排技术的研究与应用一、前言随着现代工业的快速发展，环境问题也日益凸显。
其中，二氧化碳的排放已成为一大难题，因为它是地球温室效应的主要原因。
如今，我们面临着全球变暖的威胁，减少二氧化碳的排放已经成为所有人的共同责任。
二氧化碳减排技术作为解决这一问题的一个重要手段，受到了广泛关注和研究。
本文将详细探讨二氧化碳减排技术的研究和应用。
二、二氧化碳的排放情况和危害二氧化碳是一种不可避免的气体排放物。
它主要来自于人类各种经济活动、消费行为和各种交通工具等。
大量的二氧化碳排放导致大气中二氧化碳浓度的不断增加，加速了全球变暖的进程。
此外，二氧化碳还会造成许多其他环境问题，如酸雨、水污染等。
因此，减少二氧化碳的排放已经成为世界各国共同面临的挑战。
三、二氧化碳减排技术1.燃料转换技术燃料转换技术是目前最常用的二氧化碳减排技术之一。
它通过将传统的燃料转换成更环保的氢气或其他低排放气体来实现减排目的。
例如，将常规燃料替换成水、空气和电力制氢来促进氢能作为清洁能源的发展。
2.碳捕集技术碳捕集技术是指通过技术手段将大气或工业排放的二氧化碳捕集后永久封存。
这种技术的原理是利用吸收剂吸附二氧化碳，然后分离和净化二氧化碳，最后将其储存到地下沉积物中。
碳捕集技术是一种有效的解决方案，但目前仍存在许多技术以及经济和政策方面的难点。
3.再生能源技术再生能源技术使能够产生更少的温室气体及污染物，如太阳能、风能、生物质、水力能等。
这些技术的使用在有些地方是很常见的，但是许多发展中国家以及某些地方在使用这些技术方面还存在困难。
在未来，使用再生能源技术将会在减少二氧化碳排放方面发挥更为重要的作用。
四、二氧化碳减排技术的应用1.钢铁工业钢铁工业排放了大量的温室气体和二氧化碳，因此在钢铁生产的过程中采用二氧化碳减排技术十分必要。
目前，国际上已经运用了大量二氧化碳减排技术，如CO2-BOLLAG钢铁部门、CO2OLTECH等，这些技术通过减少热传导、优化燃烧过程来实现减少二氧化碳排放。
二氧化碳减排目标引言：随着全球气候变化的日益严重，减少温室气体的排放成为了当务之急。
而二氧化碳减排作为最主要的温室气体之一，其减排目标已成为国际社会共同努力的方向。
本文将探讨二氧化碳减排目标的重要性以及实现目标的措施。
一、二氧化碳减排目标的重要性1.1 保护全球气候二氧化碳是主要的温室气体之一，其排放过多导致地球气候变暖，引发极端天气事件，如干旱、洪涝等。
通过减少二氧化碳的排放，可以有效降低全球气温，减少极端天气事件的发生，保护地球的生态平衡。
1.2 减少环境污染二氧化碳排放不仅对气候造成影响，还会对环境造成污染。
大量的二氧化碳排放会导致酸雨、光化学污染等环境问题，危害人类和其他生物的健康。
减少二氧化碳排放可以降低环境污染，改善生态环境。
1.3 促进经济可持续发展尽管减少二氧化碳排放可能会对一些行业造成一定影响，但实施减排目标也可以促进经济的可持续发展。
通过转型升级，推进清洁能源、节能减排等领域的发展，不仅可以减少能源消耗，还可以创造新的就业机会，推动经济的绿色转型。
二、实现二氧化碳减排目标的措施2.1 提升能源利用效率提升能源利用效率是减少二氧化碳排放的重要途径。
通过采用先进的节能技术、改进生产工艺等手段，提高能源利用效率，减少能源消耗，从而降低二氧化碳的排放。
2.2 发展清洁能源清洁能源是实现二氧化碳减排的重要手段。
推广和发展可再生能源如太阳能、风能等，减少对化石能源的依赖，可以有效降低二氧化碳的排放。
此外，加大对清洁能源研发的投入，提高清洁能源的利用效率，也是实现减排目标的关键。
2.3 加强碳市场建设建立和完善碳市场是实现二氧化碳减排目标的重要手段。
通过建立碳排放交易机制，对二氧化碳排放进行定量化、规范化管理，可以为企业提供经济激励，促使其主动减少二氧化碳排放。
此外，碳市场还可以促进技术创新和资源优化配置，推动减排工作的深入开展。
2.4 加强国际合作减少二氧化碳排放是全球性的问题，需要各国共同合作。
二氧化碳减排技术及其经济效益评估近年来，随着全球气候变化日益加剧，气候变化问题引起了全球关注。
而二氧化碳排放是导致气候变化加剧的重要原因之一。
为了减缓气候变化加剧的步伐，减少二氧化碳排放已成为全球的一项紧迫任务。
而在减少二氧化碳排放方面，二氧化碳减排技术是我们的一个重要选择。
1. 二氧化碳减排技术的分类二氧化碳减排技术可分为两大类：一是碳捕获与存储技术，另一种是减少、代替和提高二氧化碳的利用技术。
其中，碳捕获与存储技术是采用各种技术手段，从发电站、炉膛、工厂等大型工业设施排放的废气中捕获二氧化碳，并将其安全地储存起来。
这种技术目前主要用于工业和发电行业。
通过二氧化碳捕获及存放技术，可以将二氧化碳减排量减少约90%以上。
而减少、代替和提高二氧化碳的利用技术则是通过使用更加清洁、节能的能源，以及开发可再生能源等手段，减少了对化石燃料的依赖，并通过二氧化碳的利用，实现了节约资源、环保等目标。
2. 二氧化碳减排技术的优势二氧化碳减排技术有着广泛的应用前景，其优势主要体现在以下几个方面：（1）协调发展：二氧化碳减排技术既满足了可持续发展、环境保护的要求，又能保障经济的稳健发展。
（2）降低碳排放：二氧化碳减排技术能够有效地降低碳排放，减少环境污染，对于气候变化的缓解有着积极的作用。
（3）提高能效：通过二氧化碳减排技术的实施，不仅能降低能源消耗，提高能源利用效率，还能减少成本支出，减轻应对气候变化的经济负担。
（4）推动技术创新：二氧化碳减排技术的推广有助于推动技术创新和产业升级，促进环保产业的发展，从而提高企业竞争力。
3. 二氧化碳减排技术的经济效益评估二氧化碳减排技术所带来的经济效益主要体现为三个方面：控制企业成本、减少政府补贴和推动新产业发展。
控制企业成本：通过二氧化碳减排技术的推广，企业能够降低碳排放，从而降低运营成本。
例如，采用环保型化肥生产，废气中二氧化碳的回收和利用，可使生产单位成本降低5%左右。
CO2排放减少措施评估和气候变化缓解策略随着全球气候变化日趋严重，减少CO2排放已成为一个全球性的紧迫任务。
为了评估CO2排放减少措施的效果，并制定有效的气候变化缓解策略，我们需要综合考虑不同领域和层面的措施，并持续监测和评估其影响。
本文将重点探讨CO2排放减少措施评估的方法和相关的气候变化缓解策略。
首先，CO2排放减少措施评估应包括各个领域的措施，如能源、交通、工业、农业和建筑等。
对于能源领域，关注点应放在发电和供暖系统的清洁化、能效改善以及可再生能源的利用上。
例如，加强能源消耗监测和数据记录，设立减排目标并跟踪实施情况，推广低碳能源技术和设施。
在交通领域，应加大对公共交通和非机动交通的投资，提供更多的便利和鼓励措施，以减少汽车使用和碳排放。
工业领域可以通过技术创新、效率改进和煤炭替代等措施减少CO2排放。
农业应采取可持续的土地利用和管理，鼓励绿色种植、优化农业生产过程，减少化肥使用和农业废弃物的排放。
建筑领域可采用节能建筑设计、智能能源管理系统和绿色建筑材料等措施，减少能源消耗和CO2排放。
其次，气候变化缓解策略需要跨领域和多层面的合作，包括国际合作、政策立法和技术创新等方面。
国际合作是关键，各国需共同努力，达成全球减排共识。
在联合国气候变化框架公约下，制定并执行具有约束力的减排目标，建立公平和有责任的减排机制。
各国应共同应对气候变化挑战，共同承担应对责任。
此外，政策立法也是关键，各国应制定适应性的法律法规和政策，鼓励和支持CO2减排措施的实施，如经济激励措施、环保税收和排放权交易等制度。
同时，需要鼓励和支持技术创新，在能源、交通、工业等领域不断推出低碳技术和解决方案，以实现碳减排的经济效益和可持续发展。
第三，评估CO2排放减少措施的效果需要建立科学的监测和评估机制。
首先，要建立全面的CO2排放数据统计和报告系统，确保各领域和部门的数据准确和实时。
同时，建立综合的评估指标体系，根据不同领域和措施的特点，量化评估其减排效果、经济成本和社会效益，并及时与目标预期进行比较和分析。
二氧化碳减排技术的现状与趋势在全球气候变化不断恶化的现在，环保问题成为了备受关注的焦点。
其中，随着人类工业化不断发展，二氧化碳的排放量也得到了越来越多的关注。
而二氧化碳的大量排放是导致全球气候变化的重要原因之一，也是环境问题的源头之一。
近年来，一些国家和地区开始重视减少二氧化碳排放，发展了一些二氧化碳减排技术，这些技术不仅能够减少二氧化碳的排放，同时也能够对环境保护产生积极的影响。
本文就二氧化碳减排技术的现状与趋势进行了探讨。
一、二氧化碳减排技术现状1、传统二氧化碳减排技术：（1）吸收和存储技术：这是一种使用化学、物理等技术将二氧化碳吸收、分离、储存的方法。
其核心是通过物理、化学等方法将二氧化碳分离出来，并通过灌注等方式进行贮存。
这种技术的缺陷是需要耗费大量的资源和能源。
（2）清洁能源技术：这类技术包括风能、水能、太阳能等清洁能源，这些能源都没有二氧化碳的排放。
这样，利用这些清洁能源，就可以减小二氧化碳的排放，并产生更为环保、健康的能源。
2、新型二氧化碳减排技术：（1）碳捕捉与封存技术：这个技术可以将二氧化碳的排放量降低到最低程度。
碳捕捉与封存技术就是指将二氧化碳从污染源进行分离、收集并封存、储存。
这种技术可以避免往大气中排放二氧化碳，避免大量的空气污染，发挥积极的环保作用。
（2）生物能源技术：生物能源技术是一种通过利用绿色植物等生物能源将二氧化碳转化为清洁能源的技术。
它不仅可以减少二氧化碳的排放，同时也可以促进环境保护。
二、二氧化碳减排技术的趋势：1、深度减排：未来，强调的是深度减排，也就是最大程度地减少二氧化碳的排放。
这需要各个国家和地区共同努力，开发一些新能源技术，尽可能地减少各个污染源的排放。
这样，才能从根本上解决环境问题。
2、技术升级：技术的升级是二氧化碳减排技术发展的重要趋势，只有技术得到不断改进和升级，才能够更好地适应不同的应用环境，更好地满足人们的需求。
3、产业化路线：在技术改进的同时，建设完整的产业化路线也是二氧化碳减排技术发展的重要方向。
碳排放减排技术的研究与评估作为我们的星球上最复杂、最庞大的物种之一，人类现在正面临着一个严重的问题——全球气候变化。
无论从宏观上还是微观上，气候变化都对人类带来了一系列的负面影响，例如干旱、热浪、洪涝、海平面上升等。
据估计，如果全球继续大量排放温室气体，则气温可能会上升至19℃，将会给地球带来灾难性的影响。
因此，现在是我们行动起来，减少碳排放的时候了。
碳排放减排技术是减少温室气体排放的重要手段。
在近几十年的发展中，人们已经研究出了许多有效的技术和策略来减少碳排放，并逐步将这些技术应用于各种行业和领域。
以下是几种常见的碳排放减排技术和他们的优点：第一，可再生能源技术。
可再生能源是指自然能源，如太阳能、风能、水能、地热能等，可以再生不断供给，不会对环境造成污染。
与传统能源相比，可再生能源的使用能够大大减少温室气体的排放，并且具有长期可持续的优势。
第二，能源效率技术。
能源效率技术是指选用高效节能设备或采用节能措施来提高设备使用效益的技术。
这种技术相对于传统的设备来说，具有更高的效率，使用更少的资源，从而减少外部负担、减少成本、降低污染排放的目的。
第三，车辆尾气净化技术。
随着车辆数量的快速增长，交通方面的人为碳排放也成为全球气候变化的主要原因之一。
车辆尾气净化技术是指通过设备杜绝汽车尾气中的有害物质的排放。
这种技术能够显著减少空气中的污染物质，对人体健康和气候变化都有着显著的好处。
第四，碳捕集与贮存技术。
碳捕集与贮存技术是指使用特定技术来将工业产生的二氧化碳捕集并贮存于地下或海洋中。
这种技术能够大量减少温室气体的排放，并在二氧化碳的贮存期间保持二氧化碳水平。
尽管这种技术非常重要，但他的实现需要很高的技术门槛和昂贵的成本。
以上几种技术都可以有效地减少环境的污染和碳排放，但他们也存在一定的缺点。
可再生能源、能源效率技术和车辆尾气净化技术可以与传统技术相比，虽然各方面功能都得到了提升，但是成本仍然较高，操作难度也较大。
㊀总第１７５期㊀２０１８年第３期山㊀西㊀化㊀工S HA N X IC H E M I C A LI N D U S T R YT o t a l １７５N o ．３,２０１８D O I :１０．１６５２５/j ．c n k i ．c n １４Ｇ１１０９/t q．２０１８．０３．５７收稿日期:２０１８Ｇ０５Ｇ０２作者简介:毛润晶,１９９７年出生,大学本科.对于减排C O ２的深层分析与评价毛润晶,㊀孙旭丽,㊀孙浩晨,㊀王辰轩,㊀张㊀磊,㊀屈鑫旺(太原理工大学化学化工学院,山西㊀太原㊀０３００２４)摘要:对目前几种比较典型的减排C O ２方法,包括C C U S ㊁海洋封存㊁化工转化㊁节能降耗等方面进行了概述与总结,分别从环境㊁经济㊁社会㊁安全㊁实际可用性等方面对这些方法进行了深层次的分析与评价.分析结果表明:环境方面,影响最小的是节能降耗;经济方面,化工转化产生的经济效益较高,而C C U S 与海洋封存则会产生较大的成本费用;社会方面,节能降耗所占的比例越来越大;安全方面,几种方法都会或多或少对地球生态产生影响,不过如果控制得当,这些影响都可以降到最低;实际可用性方面,化工转化还停留在实验室阶段,没有投入应用,而节能降耗在这方面存在很大的优势.通过这些方法的评估比较可为各部门在减排C O ２方面提出一些合理可行的方法与指导参考.关键词:减排;C O ２;分析;评价中图分类号:X ５１１㊀㊀文献标识码:A ㊀㊀文章编号:１００４Ｇ７０５０(２０１８)０３Ｇ０１５３Ｇ０４引㊀言随着世界工业的快速发展,温室效应越来越严重.造成温室效应的气体有C O ２,N O x ,甲烷,氟氯代烃等３０多种,而其中最主要的就是C O ２,约占７５％,因此,为了减少温室气体排放,人类社会正在不断地创新与使用各种各样的方法来控制日益增多的C O ２,然而这些方法各有利弊.本文通过对目前几种比较典型的减排C O ２的方法进行综合分析与评价,以提出一个合理有效和经济可行的方案.１㊀碳捕集与封存１．１㊀碳捕集技术目前,可利用的碳捕集技术主要有燃烧前脱碳技术(p r e Ｇc o m b u s t i o n )㊁燃烧后脱碳技术(po s t Ｇc o m Ｇb u s t i o n )和富氧燃烧脱碳技术(o x y Ｇf u e l f i r i n g )[１].上述３种方式中燃烧后捕集技术相对成熟和简单,在实际应用中只需对原有电厂小幅度改造即可满足脱碳要求.燃烧后捕集技术一般有化学吸收法㊁物理吸收法㊁吸附分离法㊁膜分离法等[２],当前国际上相对较成熟㊁应用最广泛的工艺技术是化学溶剂吸收再生法回收C O ２,该技术已经应用在化学㊁石化领域很多年,适应性强,应用前景巨大.１．２㊀C O ２驱油与埋存技术C O ２驱油与封存技术是指将C O ２注入油层使C O ２与原油混相,降低原油黏度,在不断开采原油的过程中封存一部分C O ２.C O ２注入油层后,约有５０％~６０％被永久封存于地下,剩余４０％~５０％则随着油田伴生气返回地面,通过原油伴生气可将C O ２捕获纯化回收,就地回注驱油,进一步降低C O ２的驱油成本.在此过程中,既提高了原油采收率,达到增产的目的,又减少了C O ２的排放,保护了大气环境[３].１．３㊀C C U S 可行性分析环境社会性分析:C C U S 将燃煤电厂产生的大量C O ２补集传输再用于驱油,在产生经济效益的同时,将大部分的C O ２永久性的封存于地下,符合国家低碳经济的要求.C C U S 技术在保护环境,促进国家经济健康稳定发展有重大的意义.经济性分析:国内利用C O ２驱油之后,采收率平均提高９％~１０％,但由于C O ２需要管道运输,所以C C U S 技术的建设和运行成本较高,约为５００元/t ~６００元/t .假设每吨C O ２产油０．５t ,原油价格按照约３０００元/t (２０１８．３),产生的效益就为１５００元/t,所以C C U S 在经济效益方面是可行的,但前期设备投资较高,效益周期较长.实际可用性分析:国内目前有胜利油田４ˑ１０４t /a 燃煤烟气C C U S 全流程示范工程㊁中原油田炼厂尾气C C U S 项目㊁草舍油田C C U S 项目㊁腰英台油田C C U S 项目等.平均采收率提高８％~山㊀西㊀化㊀工１５４㊀ s x h x g y＠１６３．c o m第３８卷㊀９％,增收明显,环境效益好.安全性分析:C O２地质封存存在诸多不确定性和潜在风险,C O２封存目标地层一般超过１０００m 深度,C O２注入后,使原油地层的岩石㊁地下水发生化学反应,并且持续的增加地壳空隙的压力,破坏原始地层的应力㊁温度㊁渗透压等物理化学平衡.产生的后果可能有:地表拱起,C O２沿断层泄露,酸化地下水而影响地质结构,诱发小型地震等.１．４㊀对我国C C U S发展的建议推动C C U S技术的研发与应用,对中国能源结构的改善以及环境的优化都将发挥极其重要的作用,也会进一步推动石油产业的发展㊁升级和创新.然而,C C U S作为一项应对气候变化的技术,涉及的技术环节复杂,其发展仍面临一系列社会和环境问题.所以国内应加快制定适合国内使用㊁符合C C U S发展规律的政策措施,同时加大技术研发与资金投入,促进C C U S技术的发展和应用.２㊀海洋封存二氧化碳２．１㊀C O２海洋封存技术２．２．１㊀液态封存１)将C O２注入水下１５００m处.此处为C O２具有浮力的临界深度,在此深度下C O２可以有效溶解扩散.２)使用垂直管道将C O２注入水下３０００m处.由于液态C O２的密度大于海水且难溶解,因此沉入海底成C O２液态湖[４].此方法最主要技术在于如何防止C O２和海水形成大量碳酸.实验发现在液体二氧化碳存在的情况下,二氧化碳水合物的形成是迅速且稳定的.水合物最先在液体二氧化碳和水的界面处形成一薄膜层,阻碍了液体二氧化碳向水一侧的扩散,从而阻止了水合物的进一步生长;同时,与水接触的水合物会部分溶解形成饱和二氧化碳水溶液,正好阻止了二氧化碳分子向水侧的扩散,有利于液态二氧化碳的长期保存也减少了碳酸的形成对海洋环境的影响[５].２．２．２㊀固态封存１)海水与二氧化碳气体生成的二氧化碳水合物密度大于海水的密度,因此会沉积到海底以固态形式储存起来[６].２)将二氧化碳以固态形式直接投放到海水中,由于固体二氧化碳密度高且热传递差等特点,绝大部分固体二氧化碳可沉入海底.２．２㊀海洋封存二氧化碳推荐方案用二氧化碳置换出天然气水合物中的天然气并形成二氧化碳水合物.一方面,把空气中或者工业生产中产生的二氧化碳气体注入到天然气水合物储层中,把二氧化碳以水合物的形式储存在海底,有效减缓二氧化碳的温室效应;另一方面,在得到甲烷的同时,二氧化碳置换甲烷过程中可以完整地保存水合物沉积层,避免因为水合物的开采而引起的海洋地质灾害[７].３㊀C O２化工转化C O２是含碳化合物的最终氧化物,其分子相当稳定,很难被活化,需要在特定的反应条件与催化剂的催化下才能进行反应.近年来,对C O２在催化反应方面的研究成果颇丰,一方面不断完善和发展传统大宗化工产品,如C O２合成尿素㊁碳酸氢铵㊁水杨酸等;另一方面也有部分已初具规模的反应投入试生产,如C O２催化氢化合成甲烷㊁甲醇㊁甲酸以及其他酯类等.３．１㊀几种C O２转化反应工艺３．１．１㊀C O２制无机化工产品著名的侯德榜制碱法以C O２等为原料,生产的化学品相关技术已经成熟,但从产品总量来看,C O２用量非常有限,形成不了C O２减排的规模化[８].３．１．２㊀C O２制尿素作为当下最大最成熟的C O２固定反应,工业上固定C O２大多从此方面入手进行,由于近年来对C O２固定的需求量持续增加,导致尿素产品与产能的大量过剩,使国内尿素市场一直处于低开工状态.数据显示截至２０１５年底,我国尿素名义年产能约８８００万t,２０１５年国内需求约５５００万t,不计出口所消耗的尿素,粗略来看产能过剩已超３０００万t;据统计,２０１７年全国尿素产量已低至４９３０万t左右,而２０１７年全年需求量在４５７８万t左右,虽然供应过剩的危机得到了大幅缓解,但固定C O２量也随之锐减,显然以增加尿素产量为突破口解决C O２问题是不现实的.３．１．３㊀C O２的催化氢化C O２催化氢化即在一定条件下C O２和H２或其他供氢体发生还原反应并生成甲烷㊁甲醇㊁甲酸等化合物的过程.C O２转化率较高,反应耗能较低,另外C O２还可以和许多有机物进行羧化反应生成羧基或酯基产物,现已工业化生产的有尿素和水杨酸等.通过C O２催化氢化将其转化为能被工业广泛利用㊀２０１８年第３期毛润晶,等:对于减排C O２的深层分析与评价 １５５㊀的有机物将是以后的研究热点.３．２㊀影响C O２化学转化更多投入的应是在新型工业的研究与可行性优化方面 生产有机产品如合成酯等方面能量利用较为有利,产品的生产方向与利用途径也十分广阔,因此有机合成必将成为化工上解决C O２问题的关键方向.由于有机合成的复杂性与多样性,催化剂的选取与制备势必成为C O２问题的核心问题.另一方面,化工生产过程中消耗的C O２是否确实降低了碳排放,是否降低了大气与环境中C O２含量与浓度也是一项值得思考的问题.在化工生产过程中虽不乏像制尿素直接从排放源头采集C O２加以利用,但更多的生产过程则是由其他途径产生了C O２,这反而增加了C O２排放的负担,因此在固定C O２方面主要的研究方向应放在如何将作为副产品的C O２加以利用才是真正的绿色与环保,才能真正做到治理C O２.４㊀节能降耗中国作为一个大国,化石能源的消耗对我国的经济发展和综合国力的提高起到了重要的作用,能源对经济增长的贡献仅次于资本,远高于劳动力要素[９],近几年的化石能源消耗总量如表１所示(以近十年为准).表１㊀我国近几年的化石能源消耗情况年份种类２０１７２０１６２０１５２０１４２０１３２０１２２０１１２０１０２００９２００８煤炭/亿t标准煤３１．１６２７．０３２７．３８２８．１２２８．０９２７．５５２７．１７２４．９６２４．０７２２．９２石油/亿t标准煤６．１０１３．７８１３．０８１２．０５１１．３９９．２２９．７５９．６６４．７５４．１０天然气/亿t标准煤７．６４２．７９２．５４２．４３２．２１１．９３１．７８１．４４１．１８１．０９总计/亿t标准煤４４．９４３．６０４３．００４２．６０４１．６９３８．７０３８．７０３６．０６３０．００２８．１１㊀㊀(数据来源:中华人民共和国国家统计局㊁新浪财经㊁中商情报网)我国近几年二氧化碳排放量如表２所示.表２㊀我国近几年二氧化碳排放量年份２０１６２０１５２０１４２０１３２０１２２０１１２０１０２００９２００８C O２排放量/亿t９６．８３９７．４１９８．００１００．００７９．５４７６．５１７０．０４７１．２０６８．００㊀㊀(数据来源:中华人民共和国国家统计局)从上表可以看出,我国的碳排放在２００８年~２０１３年呈逐年增长的趋势,在２０１３年达到了峰值,此后呈现逐年下降的趋势,我国实现了经济新常态和能源转型,由原来大量使用煤炭转为使用更为清洁的电力来源,如水能和风能以及核能[１０].而我国也由煤炭独大,将逐步进入煤炭㊁油气和新能源三足鼎立的新时代[１１],我国２０１６年全年能源消费总量比２０１５年增长１．４％,煤炭消费量下降４．７％,原油消费量增长５．５％,天然气消费量增长８％,电力消费量增长５％.煤炭消费量占能源消费总量的６２％,比２０１５年下降２％,在２０１７年,煤炭在中国能源消费结构的比重又下降至６０．４％.中国承诺到２０２０年将煤炭消费减少到总能源消耗的５８％以下.我国电力最主要的来源是火力发电,而火力发电最直接的能源就是煤炭,由于火力发电使用的煤炭数量非常庞大,因此也会产生大量的温室气体和有害气体,近几年清洁能源使用和火力发电相比较的情况如表３所示.表３㊀近几年各种能源发电量比较k W h火力水力风力核能２０１２年３８５５４．５０８５５６．００１０３０．００９８３．００２０１３年４２３５９．００８９２１．００１３８３．００１１１５．００２０１４年４１７０５．１７１０６４８．１３１４３６．３９１２４７．８３２０１５年４２８４１．８８９９５９．９０１８５７．７０１７０７．９０２０１６年４４３７０．６８１０５１８．００２４１０．００２１０５．１９㊀㊀(数据来源:国家统计局㊁国家国防科技工业局㊁中国产业信息网)由于我国主要的化石能源资源是煤炭,主要还是采用燃煤发电,虽然风力㊁水力㊁和核能发电近些年也得到了快速发展,但这几种方式还远远不能满足我国发电量的需求,所以需要充分利用其他电源的调节能力,增大可再生能源的开发规模.发展可再生能源是应对全球气候变化的重要策略.５㊀评估比较为了更好地做出一个对国家及各生产部门有用的评估指导,按照五个方面的影响制定出以下评分标准并对四种二氧化碳减排方法加以评价(每个指标１０分),列于第１５６页表４.环境性:第一,短期内对环境造成影响的剧烈程度;第二,对环境造成的危害;第三,对未来生态环境可预估的风险.经济性:第一,前期投入成本;第二,成本回收周期;第三,权衡短期与长期两方面的经济效益.社会性:第一,社会的接受程度;第二,对社会创造的就业机会.实际可用性:第一,实际可操作性与大规模投产山㊀西㊀化㊀工１５６㊀ s x h x g y＠１６３．c o m第３８卷㊀程度;第二,技术成熟度;第三,可承受的来自各方面的风险程度.安全性:第一,生产过程中对操作者的危害程度;第二,对人类社会造成的物理冲击程度;第三,在不可抗力影响下的稳定程度.表４㊀四种方法的评估结果环境性经济性社会性实际可用性安全性总计C C U S６７６８５３２海洋封存５６７８６３２化工转化８９７７７３８节能减排９６９７８３９６㊀结语控制C O２气体排放,减缓气候变化是我国响应联合国号召,做一个负责任的大国,实施可持续发展战略的重要组成部分.从评估结果来看,化工转化C O２产生的经济效益虽最高,但目前只是停留在实验室阶段而未真正投入生产,而且在这一过程中可能产生新的C O２,反而增加了C O２排放的负担,而新能源的使用大大降低了C O２的排放量,除了有较高的成本之外,其他方面优势较为明显,因此节能减排才是控制C O２的最好方法.参考文献:[１]㊀黄斌,刘练波,许世森．二氧化碳的捕获和封存技术进展[J]．中国电力,２００７,４０(３):１４Ｇ１７．[２]㊀王明坛,谢圣林,许子通．二氧化碳捕集技术的现状与最新进展[J]．当代化工,２０１６,４５(５):１００２Ｇ１００５．[３]㊀秦伟．二氧化碳驱提高采收率技术及应用[J]．科技与企业,２０１６,７８(２):９８Ｇ９９．[４]㊀宋安达,赵若霖．二氧化碳海洋封存的现状与未来[J]．科技展望,２０１５,２５(２９):２５７．[５]㊀李洛丹,刘妮,刘道平．二氧化碳海洋封存的研究进展[J]．能源与环境,２００８,３５(６):１１Ｇ１４．[６]㊀石谦,郭卫东,韩宇超,等．二氧化碳海洋倾废的研究进展[J]．海洋通报,２００５,２４(２):７２Ｇ７７．[７]㊀王林军,张学民,张东,等．水合物法储存温室气体二氧化碳的可行性分析[J]．中国沼气,２０１１,２９(６):２８Ｇ３２．[８]㊀杨文书,吕建宁,叶鑫,等．煤化工二氧化碳与化学利用研究进展[J]．化工进展,２００９,２８(１０):１７２８Ｇ１７３４．[９]㊀蒲志仲,刘新卫,毛程丝．能源对中国工业化时期经济增长的贡献分析[J]．数量经济技术经济研究,２０１５,３２(１０):３Ｇ１９．[１０]任德曦,胡泊．关于我国能源革命与核电发展的探讨[J]．南华大学学报(社会科学版),２０１５,１６(１):８Ｇ１５．[１１]邹才能,赵群,张国生,等．能源革命:从化石能源到新能源[J]．天然气工业,２０１６,３６(１):１Ｇ１０．A n a l y s i s a n d e v a l u a t i o n o f r e d u c i n g c a r b o n d i o x i d e e m i s s i o n sM A OR u n j i n g,S U NX u l i,S U NH a o c h e n,W A N G C h e n x u a n,Z H A N GL e i,Q UX i n w a n g(C o l l e g e o f C h e m i s t r y a n dC h e m i c a l E n g i n e e r i n g,T a i y u a nU n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y,T a i y u a nS h a n x i０３００２４,C h i n a)A b s t r a c t:C u r r e n t s e v e r a l t y p i c a lw a y so f r e d u c i n g c a r b o nd i o x i d ee m i s s i o n sa r ec o m p a r e da n da n a l y z e ds y s t e m a t i c a l l y i nt h i s p a p e r, i n c l u d i n g C C U S,m a r i n e s e q u e s t r a t i o n,c h e m i c a l c o n v e r s i o n,e n e r g y s a v i n g a n d c o n s u m p t i o n r e d u c t i o n．A n d t h e s em e t h o d s a r e a n a l y z e d a n d e v a l u a t e d i nd e p t h f r o mt h e a s p e c t s o f e n v i r o n m e n t,e c o n o m y,s o c i e t y,s a f e t y a n d p r a c t i c a l a v a i l a b i l i t y．T h e a n a l y s i s r e s u l t s s h o w t h a t o n t h e a s p e c t o f e n v i r o n m e n t,t h e l e a s t i m p a c t i s o n e n e r g y c o n s e r v a t i o n a n d c o n s u m p t i o n r e d u c t i o n．O n t h e a s p e c t o f e c o n o m y,t h e p r o f i t f r o mc h e m i c a l r e a c t i o n c o n v e r s i o n o f C O２i s t h e h i g h e s t．H o w e v e r,C C U S a n d s t o r e d u n d e r s e a h a v e g r e a t e r c o s t t h a n o t h e r s．O n t h e a s p e c t s o f s o c i e t y,t h e p r o p o r t i o no f e n e r g y s a v i n g a n dc o n s u m p t i o n i s g e t t i n g l a r g e r a n d l a r g e r．O n t h e a s p e c t o f s e c u r i t y,a l l t h e w a y s o f r e d u c i n g c a r b o n e m i s s i o n s h a v e a n i m p a c t o n t h e e a r t hm o r e o r l e s s,b u t w h i c h c a n b e r e d u c e d t o am i n i m u m i f u s e dw e l l．O n t h e a s p e c t o f p r a c t i c a l a v a i l a b i l i t y,c h e m i c a l i n d u s t r y c o n v e r s i o n i s s t i l l i n l a b a n dn o t p u t i n t o p r o d u c t i o n．O n t h e c o n t r a r y,r e d u c i n g e n e r g y c o n s u m p t i o nh a s a g r e a t a d v a n t a g e．T h e e v a l u a t i o n a n d c o m p a r i s o n o f t h e s em e t h o d s c a n p r o v i d e s o m e r e a s o n a b l e a n d f e a s i b l em e t h o d s a n d g u i d a n c e r e f e r e n c e s f o r e a c hd e p a r t m e n t i n r e d u c i n g C O２．K e y w o r d s:r e d u c e e m i s s i o n s;c a r b o nd i o x i d e;a n a l y s i s;e v a l u a t i o n。
