二氧化碳捕集、利用与封存技术20160404
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二氧化碳捕获和封存技术随着全球气候变暖对人类和环境造成的影响日益严重,减少二氧化碳排放以减缓全球变暖的步伐正受到越来越多的重视。
在这种情况下,二氧化碳捕获和封存技术(CCS)受到越来越多的关注,这种技术可以帮助人们减少二氧化碳排放。
二氧化碳捕获和封存技术是一种技术,可以在几种不同的场合使用,比如电厂、冶金厂、煤炭无害处理厂等。
这种技术的基本原理是,将二氧化碳从空气中捕获,并将其安全地封存起来,以免发生环境污染。
这种技术可以帮助人们将排放的二氧化碳量减少一半以上。
同时,这种技术还可以帮助人们降低和减少温室气体的排放,从而帮助我们缓解全球变暖的影响。
二氧化碳捕获和封存技术的三个主要步骤是二氧化碳捕获、二氧化碳处理和封存。
首先,空气中的二氧化碳被捕获,并从混合气体中分离出来,以达到捕获二氧化碳的目的。
其次,二氧化碳经过处理,使其质量更高,便于储存。
最后,二氧化碳被封存于某处,比如地下深处,以免发生环境污染。
尽管CCS技术是一种有效的减少二氧化碳排放的方法,但它也存在一些问题,比如采用CCS技术的成本可能很高,而且也有一定的风险,比如地下二氧化碳储存过程中有可能发生地震等。
尽管现行技术尚存在一些问题,但众多研究机构和公司正在努力改善CCS技术,以减少污染,提高经济效益,改善生活和环境质量。
例如,在努力开发新的技术的同时,一些研究机构正在评估各种有效的二氧化碳捕获技术,以确保它们的安全性和有效性,并确保它们的经济可行性。
综上所述,二氧化碳捕获和封存技术是一种有效的减少二氧化碳排放的方法,它可以帮助人们减少温室气体排放,减缓全球变暖的影响。
尽管它存在一些问题,但仍有很多研究机构和公司正在努力改进这项技术,以改善我们的生活和环境质量。
二氧化碳的捕捉与封存技术一、二氧化碳的来源及排放二氧化碳的来源:二氧化碳的主要排放源为化石燃料燃烧其中,化石燃料使用所释放的的二氧化碳量占人类活动二氧化碳的排放量的80%以上,而人类毁林行为和生物代谢排放的二氧化碳量占全球温室气体排放总量的17.3%。
需要注意的是,高碳氢比的化石料释放的二氧化碳的量相对较高,煤燃烧释放的二氧化碳量比天然气高80%比石油高出约25%,而石油又比天然气高40%■特征:⑴主要集中于化石能源消费集中的行业,如电力、工业、交通运输等部门;⑵工业化发达国家是二氧化碳的排放主体(这里主要指历史积累排放量);⑶发展中国家呈现迅速增长的态势二氧化碳的环境效应减少CO2排放量,目前主要有3种方式:(1)降低能源强度(2)减少碳排放强度(3)加强CO2隔离二、二氧化碳的捕捉1吸收法分离技术2吸附法分离技术3膜分离技术4化学链燃烧技术化学吸收法是分离回收二氧化碳比较成熟的一种方法。
二氧化碳分离与回收技术中以化学溶剂吸收法研究的最多,也被认为是最经济可行的方法之一。
但是化学吸收法的缺点是化学溶剂再生时需要对溶剂进行加热能耗很大,因此,吸收溶剂再生技术对吸收分离技术的发展相当重要。
吸附法分离技术吸附法分离二氧化碳是利用一些特殊的吸附材料,采用物理或者化学的方法对二氧化碳进行吸附分离的技术。
原理根据langmuir 吸附等温线可知,在同一温度下,吸附质在吸附材料上的吸附量随吸附质的分压上升而增加;在同一吸附质分压下,吸附质在吸附材料上的吸附量随吸附温度的上升而减少,换言之,加压降温有利于吸附质的吸附,降压升温有利于吸附质的解吸或吸附材料的再生。
按照吸附材料的再生方法将吸附分离循环过程分为两类,分别是变温吸附和变压吸附.变温吸附(TSA)在较低温度(常温或更低)下进行吸附,在较高的温度下使吸附的组分解吸出来。
变温吸附过程是在两条不同温度的等温吸附线之间移动进行着吸附和解吸的。
变压吸附(PSA)在较高压力下进行吸附,在较低压力(甚至真空状态)下使吸附组分分离出来。
二氧化碳捕集利用与封存
随着全球气候变化的日益严峻,减少二氧化碳排放成为了全球关注的热点话题。
然而,仅仅减少二氧化碳排放远远不足以应对全球气候变化的挑战。
这时,二氧化碳捕集利用与封存技术被提出,成为了解决全球气候变化的一项重要措施。
二氧化碳捕集利用与封存技术可以大大减少大气中的二氧化碳含量,从而减缓全球气候变化的速度。
该技术主要分为三个步骤:捕集、利用和封存。
首先,将二氧化碳从工业排放源、燃烧排放源或大气中捕集出来。
然后,将捕集的二氧化碳进行有效利用,例如用于生产有机化学品、肥料、塑料等。
最后,将未被利用的二氧化碳进行安全地封存,例如将其储存在地下岩层或海底。
二氧化碳捕集利用与封存技术的应用有很多优势。
首先,它可以减少二氧化碳排放,从而降低全球气候变化的速度。
其次,通过二氧化碳的利用,可以刺激经济增长,创造就业机会。
最后,该技术可以促进可持续发展,使得工业化的过程更加环保。
然而,二氧化碳捕集利用与封存技术也有一些挑战。
首先,大规模地应用该技术需要大量的资金和技术支持。
其次,二氧化碳的有效利用仍需要更多的研究和开发。
最后,封存二氧化碳也需要高度的安全措施,以避免二氧化碳泄漏带来的环境和健康风险。
总之,二氧化碳捕集利用与封存技术是解决全球气候变化的一项重要措施。
随着技术的不断改进和政策的不断推动,相信该技术将会得到更广泛的应用和发展。
二氧化碳捕集与封存技术《二氧化碳捕集与封存技术》二氧化碳,这看不见摸不着的气体,在如今的世界里可算是个大明星。
为啥呢?因为它和全球变暖这事儿脱不了干系。
那怎么办呢?这就引出了二氧化碳捕集与封存技术。
先来说说二氧化碳捕集。
这就好比是抓小偷,要把那些散落在空气中的二氧化碳给逮住。
发电厂、工厂的烟囱可是二氧化碳的大排放源。
捕集技术就得在这些地方大显身手。
有一种化学吸收法,就像是给二氧化碳设了个甜蜜的陷阱。
利用特殊的化学溶剂,二氧化碳一进去就被黏住了,就像小虫子掉进了黏黏的蜘蛛网。
还有吸附法,这就像是给二氧化碳准备了一个个小房子,这些小房子的墙壁有着特殊的材料,二氧化碳一来就被吸附在上面,乖乖地待着,动弹不得。
捕集到了二氧化碳,那得找个地方存放啊,这就是封存。
往地下存二氧化碳,这事儿听起来有点玄乎。
就好像是把宝藏藏到地底下。
地质封存是比较常见的方式。
有些枯竭的油气田就像是一个个大仓库。
这些地方原本就储存着油气,现在油气没了,就可以把二氧化碳存进去。
这些地方的岩石层就像坚固的城墙,把二氧化碳牢牢地锁在里面。
还有海洋封存,大海那么大,看起来是个不错的选择。
不过这就像是把东西扔到一个超级大的杂物间,虽然空间大,但也得小心别弄出乱子。
往海洋里封存二氧化碳,得考虑对海洋生态的影响,不能为了解决一个问题又制造出一堆新问题。
在农村,我们知道要储存粮食,得把粮仓弄得严严实实的,不能让老鼠进去,也不能让粮食受潮。
二氧化碳的封存也有点像这个道理。
要确保封存的地方密封性好,不能让二氧化碳偷偷跑出来。
要是二氧化碳跑出来了,那就像抓回来的小偷又越狱了,之前的努力可就白费了。
二氧化碳捕集与封存技术在实际操作中也面临不少挑战。
成本就是个大问题。
捕集设备、运输管道还有封存场地的建设,都得花钱。
这就像盖房子,从买材料到请工人,哪一样不需要钱呢?而且这技术还得不断改进。
就像一个孩子,得慢慢长大,变得更聪明、更能干。
现在的捕集技术还不能把所有排放源的二氧化碳都高效地捕集起来,就像捕鱼的网,还有很多漏网之鱼。
二氧化碳捕集、利用与封存技术20160404二氧化碳捕集、利用与封存技术调研报告一、调研背景为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地减少以二氧化碳为主的温室气体排放的解决途径。
中国作为一个发展中国家,在自身扔面临发展经济、改善民生等艰巨情况下仍然对世界做出了到2020年全国单位国内生产总值CO2放比2005年下降40%至45%的承诺,这将会给中国的能源结构产生深渊的影响,也将会给经济发展带来一场深刻的变革。
二、CCUS技术与CCS技术对比CCS(Carbon Capture and Storage,碳捕获与封存)技术是指通过碳捕捉技术,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。
潜在的技术封存方式有:地质封存(在地质构造种,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。
CCUS(Carbon Capture,Utilization and Storage,碳捕集、利用与封存)技术是CCS技术新的发展趋势,即把生产过程中排放的二氧化碳进行提纯,继而投入到新的生产过程中,可以循环再利用,而不是简单地封存。
与CCS相比,可以将二氧化碳资源化,能产生经济效益,更具有现实操作性。
中国的首要任务是保障发展,CCS技术建立在高能耗和高成本的基础上,该技术在中国的大范围推广与应用是不可取的,中国当前应当更加重视拓展二氧化碳资源性利用技术的研发。
三、二氧化碳主要捕集方法目前主流的碳捕集工艺按操作时间可分为3类———燃烧前捕集、燃烧后捕集和富氧燃烧捕集(燃烧中捕集)。
三者个有优势,却又各有技术难题尚待解决,目前呈并行发展之势。
燃烧前捕集技术以煤气化联合循环(IGCC)技术为基础,先将煤炭气化呈清洁气体能源,从而把二氧化碳在燃烧前就分离出来,捕进入燃烧过程。
二氧化碳捕集、利用与封存技术
首先,让我们来谈谈二氧化碳的捕集。
二氧化碳捕集是指从工业排放或其他源头捕集二氧化碳,防止其进入大气。
捕集二氧化碳的方法包括化学吸收、物理吸收和膜分离等技术。
化学吸收是通过将二氧化碳溶解在特定溶剂中来捕集它,而物理吸收则是利用物理吸附剂来捕集二氧化碳。
膜分离则是利用半透膜来分离二氧化碳和其他气体。
这些方法可以在发电厂、工厂和其他排放源头处实施。
其次,我们来谈谈二氧化碳的利用。
捕集到的二氧化碳可以被用于生产合成燃料、化学品和其他产品。
例如,通过将二氧化碳与氢反应,可以生产甲醇或其他燃料。
此外,二氧化碳还可以用于增强油田采油,促进石油的开采。
这些利用方法有助于减少二氧化碳的排放,并为其赋予经济价值。
最后,我们来谈谈二氧化碳的封存。
二氧化碳封存是指将捕集到的二氧化碳储存在地下或其他地方,防止其再次进入大气。
地下封存通常是将二氧化碳注入地下岩层或空旷地下盐蓄中。
此外,二氧化碳还可以被封存在海底或其他地方。
封存二氧化碳有助于长期减少大气中的二氧化碳浓度。
总的来说,二氧化碳捕集、利用与封存技术是一项重要的环保技术,可以帮助减少大气中的二氧化碳浓度,减缓气候变化。
通过综合利用这些技术,我们可以更好地应对气候变化挑战,保护地球环境。
燃烧后 CO2捕集利用与封存( CCUS)的主要技术方法捕集利用与封存技术(CCUS)被认为是一项具有大规模温室气体减摘要:CO2实现大规排潜力的技术,是能够将钢铁、有色金属、化工等工业行业燃烧后CO2模减排的技术。
关键词:碳捕集、分离、碳减排当今,由于温室效应引起的全球气候变暖等环境问题,已经成为全世界共同瞩目的课题,作为应对全球气候变化的重要技术途径之一,CO的捕集利用与封存2(Carbon Capture Utilization and Storage,简称CCUS)获得了全世界的重视。
通过对全球不同区域、不同规模的CCUS项目和技术进行系统的总结和分析表明,CCUS技术在解决全球碳排放的课题上正发挥着重要的作用,未来还将具有广阔的发展前景。
捕集与利用技术因为对氧化剂、燃料、燃烧物所采取的措施不同,可分为CO2燃烧前捕集、纯氧燃烧捕集以及燃烧后捕集三种。
富氧燃烧捕集技术和燃烧前捕集技术对材料的选取和操控环境(满足高温)的要求很高,因此它们的研究、开发及示范性项目很少。
相比而言,燃烧后捕集凭借其成熟的技术、广泛的市场化应用空间,以及良好的经济示范作用而被市场接纳。
的技术手段主要选用吸收分离法、吸利用燃烧排气来分离、回收、精制CO2附分离法、膜分离法、低温精馏馏法等。
化学吸收法被认为是目前最有市场前景的吸附方法,在化学吸收中,胺类溶液以其吸收效果好的特点被广泛应用。
下面我们就对这几项主要的技术进行分析和比较。
1吸收分离法吸收分离法凭借原理和工艺的不同,可以分为物理吸收法和化学吸收法两种类别。
物理吸收法选取的吸收液通常为碳酸丙稀脂、甲醇、水等,利用CO 2在这些吸收液中的溶解度将伴随周边压力的变化而产生变化的原理来吸收CO 2。
物理吸收法需要在低温、高压的环境下才能进行,其特点是吸收CO 2的能力大,但是吸收利用的CO 2量比较小,吸收液再生时也不需要加热等条件和要求,溶剂既不会起泡,也不会腐蚀设备。
1背景气候变化已成为一个世界性的热点话题。
2007年6月举行的八国集团德国海利根达姆首脑会议、9月举行的澳大利亚亚太经合组织峰会、第62届联合国大会等一系列国际会议上,气候变化成为国际外交舞台的主旋律。
此外,2007年度诺贝尔和平奖授予了致力于温室气体减排的美国前副总统戈尔与联合国政府间气候变化专家小组(IPCC)。
全球气候变化所造成的影响十分明显,这种影响是全方位的、多层面的,既包括正面影响,同时也包括负面效应。
但目前它的负面影响更受关注,因为这可能会对人类社会的生存与发展不利,特别是对一些脆弱的生态系统和社会经济的脆弱地区及部门。
IPCC预测,21世纪全球平均气温升高的范围可能在1.4℃~5.8℃之间,实际上升多少,取决于21世纪人类化石燃料的消耗量,而其中最主要是电力行业的消耗,因为其几乎占据了近一半的份额。
我国经济持续高速增长导致能源大量消耗,特别是煤炭消耗大幅提高,二氧化碳减排的形势严峻,中国政府在国际上承担遏制全球变暖的政治压力很大。
据《中国电力工业CO2排放的现状及减排的潜力评估》报告分析,我国燃煤电厂2005年排放的二氧化碳约21亿吨,而到了2007年这一数字就超过了27亿吨。
燃煤电厂二氧化碳捕集、利用与封存技术西安热工研究院有限公司许世森郜时旺摘要:结合华能集团在CO2捕集方面所开展的工作,介绍了国内外在燃煤电厂CO2捕集、利用与封存方面的技术进展。
建设附CO2捕集和封存(CCS)的低碳排放燃煤电厂,是今后燃煤发电所必须面对的课题,同时对CO2的资源化利用也应引起足够的重视。
关键字:二氧化碳捕集与封存(CCS);利用;燃煤电厂Capture,Utilization and Storage Technologyof Carbon Dioxide in Coal-fired Power PlantXu shi sen,Gao shi wangAbstract:Based on capture tasks of carbon dioxide in huaneng group,the article introduces capture,utilization and storage technology development of carbon dioxide in domestic and oversea countries.Planning to construct a low carbon emission coal-fired power plant with capture,utilization and storage technology of carbon dioxide,which is a important topic to coal-fired power plant and great attention is paid to resource utilization of carbon dioxide.Keywords:CCS(capture and storage of carbon dioxide);utilization;coal-fired power plant针对由于二氧化碳的大量排放造成的气候变化问题,国际能源署(IEA)设计了二氧化碳减排的三种情景:第一种是在目前情况下,不采取任何其他附加的变化或者说其他的干预,到2050年,石油消费将增加70%,二氧化碳排放增加130%,全球气温最少要增加6℃;第二种情景被称为ACT情景,应用现有技术,将2050年的排放量控制在现在的水平;第三种情景是被称为BLUE情景,到2050年,二氧化碳的排放量在现有基础上减少50%,根据可预计的技术水平,其中38%的减排量将来自电力行业,即大量采用低碳发电技术。
二氧化碳捕集、利用与封存技术调研报告一、调研背景为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地减少以二氧化碳为主的温室气体排放的解决途径。
中国作为一个发展中国家,在自身扔面临发展经济、改善民生等艰巨情况下仍然对世界做出了到2020年全国单位国内生产总值CO2放比2005年下降40%至45%的承诺,这将会给中国的能源结构产生深渊的影响,也将会给经济发展带来一场深刻的变革。
二、CCUS技术与CCS技术对比CCS(Carbon Capture and Storage,碳捕获与封存)技术是指通过碳捕捉技术,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。
潜在的技术封存方式有:地质封存(在地质构造种,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。
CCUS(Carbon Capture,Utilization and Storage,碳捕集、利用与封存)技术是CCS技术新的发展趋势,即把生产过程中排放的二氧化碳进行提纯,继而投入到新的生产过程中,可以循环再利用,而不是简单地封存。
与CCS相比,可以将二氧化碳资源化,能产生经济效益,更具有现实操作性。
中国的首要任务是保障发展,CCS技术建立在高能耗和高成本的基础上,该技术在中国的大范围推广与应用是不可取的,中国当前应当更加重视拓展二氧化碳资源性利用技术的研发。
三、二氧化碳主要捕集方法目前主流的碳捕集工艺按操作时间可分为3类———燃烧前捕集、燃烧后捕集和富氧燃烧捕集(燃烧中捕集)。
三者个有优势,却又各有技术难题尚待解决,目前呈并行发展之势。
燃烧前捕集技术以煤气化联合循环(IGCC)技术为基础,先将煤炭气化呈清洁气体能源,从而把二氧化碳在燃烧前就分离出来,捕进入燃烧过程。
而且二氧化碳的浓度和压力会因此提高,分离起来较为方便,是目前运行成本最低廉的捕集技术,问题在于,传统电厂无法用这项技术,而是需要重新建造专门的OGCC电站,其建造成本是现有传统发电厂的2倍以上。
二氧化碳捕集与封存技术当前状况回望及展望二氧化碳是主要的温室气体之一,对全球气候变化和环境影响具有重要作用。
为了应对二氧化碳排放的问题,二氧化碳捕集与封存技术成为了许多国家的研究和开发的重点。
本文将回顾二氧化碳捕集与封存技术的当前状况,并展望未来的发展趋势。
当前,二氧化碳捕集与封存技术已经取得了一定的进展。
首先,二氧化碳捕集技术主要包括化学吸收法、膜分离法和吸附法等。
化学吸收法是目前应用最广泛的技术之一,通过将二氧化碳与一种吸收剂接触并吸附,然后再通过加热或降压来释放二氧化碳。
膜分离法则是利用特殊的薄膜材料实现二氧化碳的选择性分离,从而实现捕集过程。
此外,吸附法则是通过与固体吸附剂接触来捕集二氧化碳,并通过加热或压缩来释放二氧化碳。
其次,二氧化碳封存技术主要包括储存和利用两个方面。
储存技术主要有地层封存、海洋封存和矿物封存等方法。
地层封存是将捕集到的二氧化碳储存在地下的地质层中,目前已有一些商业化的项目在进行中。
海洋封存则是将二氧化碳封存在海洋中的深海或藻类等生物中。
矿物封存则是将二氧化碳与矿物反应,并将其转化为稳定的矿物形式。
而利用方面则包括将二氧化碳利用于工业生产、化学合成和燃料生产等领域,以实现资源的回收利用。
虽然二氧化碳捕集与封存技术在近年来取得了一定的进展,但仍面临一些挑战。
首先,成本仍然是一个重要的问题。
目前,二氧化碳捕集与封存技术的成本相对较高,限制了其在商业化应用的推广。
其次,安全性也是一个关注的问题。
地层封存和海洋封存等技术都涉及到与环境的长期交互作用,可能会带来环境风险。
此外,二氧化碳的长期储存和封存也需要长期监测和管理,需要建立完善的监测体系和管理机制。
未来,二氧化碳捕集与封存技术仍然有许多发展的空间和机会。
首先,技术的进一步改进和成本的降低将促进其商业化应用。
随着工业互联网和人工智能等新技术的不断发展,二氧化碳捕集与封存技术的效率和成本控制将得到显著提升。
其次,国际合作也将推动该领域的进一步发展。
一、引言在工业化和城市化进程中,将温室气体排入大气已经导致全球变暖、造成气候变化。
二氧化碳(CO2)是温室气体的主要来源,2018年,全球CO2排放量达到33.1 Gt,大约占温室气体排放量的67%。
因此,大气中CO2的浓度显著增加(大约为百万分之412)。
二氧化碳捕集、利用与封存(CCUS)是潜在的颠覆性技术,有助于应对气候变化挑战。
CCUS用于捕集发电厂、工业厂房等排放源以及大气中的CO2。
捕集的CO2可用作原料,或者注入地表深处,被永久地安全封存。
CCUS(使用生物质时,也称为生物质能碳捕集、利用与封存)是一种能大规模实现净零排放的技术,可用于现有的燃煤和燃气发电厂,有助于在发电时降低碳排放量。
除了为供电行业做出贡献之外,对于在生产过程中会产生CO2的钢铁、水泥、玻璃、陶瓷、化学品制造等工业,要实现深脱碳,CCUS可能是唯一具有可扩展性和成本效益的选择。
政府间气候变化专门委员会(IPCC)和国际能源署(IEA)开展的分析表明,CCUS是实现2050年“净零”(Net Zero)目标的关键;如《巴黎协定》所述,CCUS有助于减少1/6的全球CO2排放量,能将全球气温升幅控制在1.5 ℃以内。
如果不能成功应用CCUS,应对气候挑战则会耗费更多财力。
例如,在不应用CCUS的情况下,中国实现长期气候变化缓解目标需要多花费25%的费用。
第2章着重讨论碳捕集的化学吸收,并对此展开了详细讨论。
第3章的主题是电催化还原CO2,因为该方法在CO2利用方面颇具潜力。
最后,第4章着重论述基本的CO2圈闭机制,该机制对于CO2封存具有重要意义。
二、碳捕集在发电、工业生产以及能源转换过程中均会排放CO2。
碳捕集技术分为三个途径:燃烧后捕集、氧燃料燃烧捕集以及燃烧前捕集。
捕集技术中采用了多种物理和化学工艺,包括溶剂型吸收、吸附/吸收用固体吸附剂、薄膜、低温以及用于分离CO2的化学循环。
目前,化学吸收是商业上使用最广的技术(如加拿大每年100万吨CO2(tCO2)边界大坝CO2捕集厂项目和美国每年140万tCO2佩特拉诺瓦(Petra Nova)碳捕集与封存(CCS)项目)。
二氧化碳捕获和封存技术
,是一种通过将二氧化碳从大气中捕获,并将其在地下或海洋深处封存的技术。
这项技术被认为是减缓气候变化的一种重要措施。
目前,全球的二氧化碳排放量已经达到了惊人的水平,这主要是由于工业、能源等领域的发展导致的。
二氧化碳排放量的增加对全球气候和环境产生了极其严重的影响,例如全球气温升高、冰川融化、海平面上升等。
为了减轻这些影响,各国开始研发。
这项技术的核心在于捕获二氧化碳,并将其从大气中去除,然后将其存储在一定的深度。
这种存储方式可以确保二氧化碳长时间不会释放,从而减少温室气体的排放量。
可以通过多种方式实现,其中最常用的方式是通过化学反应将二氧化碳从燃烧废气中分离出来。
这种方法非常适合减少化石燃料的二氧化碳排放,而且还可以将二氧化碳用于工业生产、碳酸饮料和注射用气等领域。
除了从燃烧废气中分离出二氧化碳外,还有一些其他的方式。
例如,可以将二氧化碳从大气中收集,并使用各种化学反应转化为液态或固态形式。
然后,这种液态或固态的二氧化碳可以被封存在地下或深海中。
这种方法被称为碳捕获、利用和封存(CCUS)。
在使用这种技术时,我们需要考虑一个重要的问题,就是二氧化碳的封存安全性。
如果二氧化碳在封存后泄漏出来,那么它将极大地危害环境和人类健康。
因此,在进行封存之前,必须进行充分的检验,以确保封存的气体不会泄漏。
总的来说,被认为是减缓气候变化的一项重要措施,其实际应用仍然存在诸多限制和挑战。
因此,必须加强研究与实践,并注重技术的可持续性,才能真正发挥其减缓气候变化的作用。
二氧化碳捕获与封存技术的研究与应用引言二氧化碳(CO2)的排放被普遍认可是导致全球气候变化的主要原因之一。
为了减少CO2排放的影响,人们开始研究并应用二氧化碳捕获与封存(CCS)技术,该技术可以将二氧化碳气体从各种温室气体源头进行捕获并安全封存起来,防止其进入大气层。
本文将探讨二氧化碳捕获与封存技术的研究进展和应用前景。
1. 二氧化碳捕获技术的研究1.1 物理捕获技术物理捕获技术是目前应用较广泛的二氧化碳捕获技术之一。
它的原理是利用物理方法将CO2从气体混合物中分离出来,常见的物理捕获技术包括吸收剂和膜分离。
吸收剂是通过将气体混合物传过吸收剂溶液中,使二氧化碳分子与吸收剂发生反应,从而将二氧化碳从混合气体中捕获出来。
膜分离是通过有选择性的膜将二氧化碳分离出来,其原理是利用二氧化碳分子相对较小的尺寸和极性来实现分离。
1.2 化学捕获技术化学捕获技术是另一种二氧化碳捕获技术,它采用化学反应将CO2分离出来。
目前研究较多的化学捕获方法是氧化捕获和碱吸收。
氧化捕获通常使用金属氧化物作为催化剂,在高温下将CO2与氢气或其他可还原气体反应,生成固体氧化物和纯净的二氧化碳。
碱吸收则是通过在溶液中加入碱性化合物,使碱吸收剂与CO2反应,形成稳定的碳酸盐产物。
2. 二氧化碳封存技术的研究2.1 地下封存地下封存是将捕获的二氧化碳气体储存于深层地质形成中,通常选择含有适当孔隙和渗透性的地层作为封存层。
其中最常用的地层包括盐岩层、油气田和煤层。
在地下封存过程中,二氧化碳被注入到地下层的气藏中,并通过封存层的岩石层进行封存。
这种方法已被广泛研究和实践,可以长期固定CO2,减少其对气候变化的影响。
2.2 海洋封存海洋封存是将二氧化碳气体储存于海洋中的技术。
尽管海洋是世界上最大的CO2储存库,但海洋封存技术的研究还处于早期阶段。
目前,关于海洋封存的主要研究包括将CO2溶解于水中形成无机碳酸盐和利用气泡在海洋中封存CO2两种方法。
co2捕集、利用及封存
CO2捕集、利用及封存是指采取措施减少大气中二氧化碳的浓度,以应对气候变化和减缓全球变暖的过程。
这一过程包括三个主
要步骤,捕集、利用和封存。
首先,CO2捕集是指从工业排放源头或空气中收集二氧化碳的
过程。
这可以通过化学吸收、物理吸附、膜分离等技术来实现。
捕
集二氧化碳的方法包括化石燃料电厂后燃烧捕集、天然气处理捕集、工业过程捕集等。
其次,捕集后的二氧化碳可以被利用,而不是直接排放到大气中。
利用CO2的方法包括将其用于增强石油采收率、合成燃料、化
学品生产、植物温室气体肥料等。
这些利用方式有助于减少二氧化
碳的排放,并为其赋予经济价值。
最后,CO2封存是指将二氧化碳永久地储存在地下或海底,以
防止其再次进入大气。
封存技术包括地质封存和海洋封存。
地质封
存是将二氧化碳注入地下岩层,如盐水层或油气田,使其长期储存。
海洋封存则是将二氧化碳储存在海洋底部的沉积物中。
总的来说,CO2捕集、利用及封存是一项重要的气候变化应对
措施,可以帮助减少大气中的温室气体浓度,减缓全球变暖的速度。
然而,这一过程也面临着技术成本、地质储存安全性、社会接受度
等挑战,需要综合考虑各种因素,以实现可持续的二氧化碳管理。
二氧化碳捕集、利用与封存技术调研报告一、调研背景为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地减少以二氧化碳为主的温室气体排放的解决途径。
中国作为一个发展中国家,在自身扔面临发展经济、改善民生等艰巨情况下仍然对世界做出了到2020年全国单位国内生产总值CO2放比2005年下降40%至45%的承诺,这将会给中国的能源结构产生深渊的影响,也将会给经济发展带来一场深刻的变革。
二、CCUS技术与CCS技术对比CCS(Carbon Capture and Storage,碳捕获与封存)技术是指通过碳捕捉技术,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。
潜在的技术封存方式有:地质封存(在地质构造种,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。
CCUS(Carbon Capture,Utilization and Storage,碳捕集、利用与封存)技术是CCS技术新的发展趋势,即把生产过程中排放的二氧化碳进行提纯,继而投入到新的生产过程中,可以循环再利用,而不是简单地封存。
与CCS相比,可以将二氧化碳资源化,能产生经济效益,更具有现实操作性。
中国的首要任务是保障发展,CCS技术建立在高能耗和高成本的基础上,该技术在中国的大范围推广与应用是不可取的,中国当前应当更加重视拓展二氧化碳资源性利用技术的研发。
三、二氧化碳主要捕集方法目前主流的碳捕集工艺按操作时间可分为3类———燃烧前捕集、燃烧后捕集和富氧燃烧捕集(燃烧中捕集)。
三者个有优势,却又各有技术难题尚待解决,目前呈并行发展之势。
燃烧前捕集技术以煤气化联合循环(IGCC)技术为基础,先将煤炭气化呈清洁气体能源,从而把二氧化碳在燃烧前就分离出来,捕进入燃烧过程。
而且二氧化碳的浓度和压力会因此提高,分离起来较为方便,是目前运行成本最低廉的捕集技术,问题在于,传统电厂无法用这项技术,而是需要重新建造专门的OGCC电站,其建造成本是现有传统发电厂的2倍以上。
燃烧后捕集可以直接应用于传统电厂,这一技术路线对传统电厂烟气中的二氧化碳进行捕集,投入相对较少。
这项技术分支较多,可分为化学吸收法、物理吸收法、膜分离法、化学链分离法等等。
其中,化学吸收法被认为市场前景最好,受厂商重视程度也最高,但设备运行的能耗和成本较高。
富氧燃烧捕集技术试图结合前两种技术的优点,做到即可以在传统电厂种应用,该技术是用纯度非常高的氧气助燃,同时在锅炉内加压,使排除的二氧化碳在浓度和压力上于IGCC 差不多,再用燃烧后捕集技术进行捕集,从而降低前期投入和捕集成本。
富氧燃烧技术难题在于制氧成本太高,这也造成该技术在经济上并没有太大的优势。
四、二氧化碳的利用现状火力电厂排放的二氧化碳存在易捕获、难封存的问题,因此在先阶段如何有效利用捕集后的二氧化碳、在实现碳减排的同时获得相应的经济效益是为推进碳减排项目需要面对的问题。
二氧化碳的资源化利用技术有合成高纯一氧化碳、烟丝膨化、化肥生产、超临界二氧化碳萃取、饮料添加剂、食品保鲜和储存、焊接保护气、灭火器、粉煤输送、合成可降解塑料、改善盐碱水质、培养海藻、油田驱油等。
其中合成可降解塑料和油田驱油技术产业化应用前景广阔。
胜利油田电厂已启动CCUS的示范项目。
1、合成可降解塑料二氧化碳降解塑料属完全生物降解塑料类,可在自然环境中完全降解,可用于一次性包装材料、餐具、保鲜材料、一次性医用材料、地膜等方面。
二氧化碳降解塑料作为环保产品和高科技产品,正成为当今世界瞩目的研究开发热点。
利用此技术生产的降解塑料,不仅将工业废气二氧化碳制成了对环境友好的可降解塑料,而且避免了传统塑料产品对环境的二次污染。
它的发展,不但扩大了塑料的功能,而且在一定程度上对日益枯竭的石油资源是一个补充。
因此,二氧化碳降解塑料的生产和应用,无论从环境保护,或是从资源再生利用角度看,都具有重要的意义。
2、二氧化碳用作食品添加剂和工业焊接保护气国内二氧化碳主要用作食品添加剂和工业焊接保护气,这两种利用方式会将二氧化碳重新排入大气,造成污染,未达到二氧化碳最终减排的目的。
3、尿素间接醇解法制备碳酸二甲酯尿素间接醇解法制备碳酸二甲酯(碳酸二甲酯是今年来受到国内外广泛关注的环保型绿色化工产品)是一种二氧化碳工业化利用方法。
该反应工艺是首先由氨和捕集的二氧化碳合成尿素,其次在催化剂作用下,有尿素和丙二醇发生醇解反应生成碳酸丙烯酯和氨气(回收利用),最后由甲醇和碳酸丙烯酯交换反应生成碳酸二甲酯和丙二醇(回收利用)。
4、油田驱油技术二氧化碳驱油,是一种把二氧化碳注入油层中以提高油田采收率的技术。
在二氧化碳与地层原油初次接触时并不能形成混相,但在合适的压力、温度和原油组分的条件下,二氧化碳可以形成混相前缘。
超临界流体将从原油中萃取出较重的碳氢化合物,并不断使驱替前缘的气体浓缩。
于是,二氧化碳和原油就变成混相的液体,形成单一液相,从而可以有效地将地层原油驱替到生产井。
应用混相驱油提高石油采收率的一个关键性参数是气体与原油的最小混相压力(MMP),MMP是确定气驱最佳工作压力的基础。
一般情况下,因为混相驱油比非混相驱油能采出更多的原油,所以希望在等于或略高于MMP下进行气驱。
如果压力远高于MMP,就容易造成地层破裂,无法保障生产过程的安全性,其结果是不仅不能大幅度提高原油产量,还会降低经济效益。
二氧化碳驱油一般可提高原油采收率7%~15%,延长油井生产寿命15~20年。
5、用电石渣捕集二氧化碳Calera公司用电石渣捕集二氧化碳的技术是直接用电石渣浆料(无需处理)直接和烟气中的CO2(无二氧化碳提纯)反应生成活性碳酸钙(Calera混凝剂)。
该混凝剂可用于水泥板(高密度)、外墙板(中密度)、内装饰板(中密度)的板材产品;外装饰板和装饰混凝土的装饰产品;屋顶瓦等其它产品。
关于该技术将在第六部分重点论述。
五、国内外二氧化碳捕集、利用与封存示范项目1、日本最大的煤用户日本电力是日本与澳大利亚合作研究CCS技术项目的一部分。
该项目根据澳大利亚和日本政府的协议把日本的氧燃烧技术和澳大利亚潜在的CCS储藏地结合起来进行。
进行该项目的日本公司有J-Power、IHI、Mitsui等,澳大利亚公司有Xstrata、澳大利亚昆士兰电力供电商CS能源和Schlumberger有限公司,以及澳大利亚煤炭联合会。
在3年多的实验期间,10万多吨二氧化碳将被储藏在地下。
2、美国电力的一般来自燃煤,每年要向大气排放CO2达15亿吨。
美国威斯康辛州的密歇根海滩附近准备建一座大型燃煤发电厂,该电厂烟囱的CO2将被分离并捕捉,将捕捉到的CO2储存在地下或海底上百年上千年。
这个项目将耗资1100万美元,由美国电力公司和阿尔斯通公司合资。
3、华能北京高碑店热电厂,该项目由澳大利亚联邦科学与工业研究组织开发。
先热工院负责实施。
高碑店热电厂拥有两台16.5万千瓦和两台22万千瓦燃煤供热发电机组,其每年约排放400万吨CO2,该装置捕集的CO2能力为0.3万吨每年,捕获率达到85%,占该电厂CO2排放总量的0.0075%,捕集、纯化、压缩后的CO2用于碳酸饮料以及制作干冰。
该项目总投资2800万元,捕集装置的电耗约90-95kwh/tCO2,整齐耗量约3.5GJ/tCO2,液化电耗180kWh/tCO2,CO2捕集成本约300元/吨。
4、华能上海洞口发电有限责任公司一期工程两台60万千瓦超临界机组,二期工程建设两台66万千瓦国产超超临界机组,配套建设烟气脱硫、脱销、脱碳装置。
该脱碳装置于2009年7月开工,2009年12月30日正式投运。
其脱碳装置装置的二氧化碳捕集能力为12万吨。
该装置投资大概人民币1.2亿。
投资高的主要原因是因防腐和低温需要,设备基本上都用不锈钢和特殊钢制造。
该装置的单位电耗相比北京高碑店电厂有所下降,约为75kWh/tCO2,蒸汽耗量3-3.5Gj/tCO2,液化电耗120kWh/tCO2,不考虑这就和维护成本,该装置的捕集和液化成本约需要240元/tCO2,折合电价成本增加约0.192元/KWh。
该脱碳装置采用了燃烧后捕集技术的化学吸收法,即在对烟气进行脱销、除尘、脱硫的基础上,采用化学吸收法(MEA法)实现脱碳。
5、中电投四川双槐电厂一期两台30万千瓦机组,该厂的CO2捕集、利用示范项目由重庆远达环保工程有限公司负责实施,项目总投资1235万元,设计CO2年捕集能力为1万吨,工程于2008年9月开工建设,并于2010年1月20日建成投运。
该装置的CO2捕集成本为394元/吨。
六、电石渣捕集二氧化碳技术1、电石渣的利用现状电石渣来源:目前,国内70%以上的电石用于生产聚氯乙烯。
每生产1tPVC产品消耗电石1.5-1.5t,每1t电石产生1.2t电石渣,电石渣含水量按90%计、每生产1tPVC产品,排除电石渣浆约18t,电石渣浆的产量达达超过了PVC的产量。
国内电石渣产能现状:2006年900万吨;2007年1430万吨;2010年1917万吨。
电石渣的利用途径:第一,用作建筑材料的原料.如利用电石渣烧制水泥熟料;第二,用于化工生产,如用电石渣代替石灰生产氯酸钾;第三,用于环境治理,将电石渣作为矸石山自燃的灭火材料、用电石渣处理酸性废水以及作为煤燃烧的固硫剂等。
2、电石渣捕集二氧化碳技术研究及应用情况经过调研,国内尚没有利用电石渣捕集二氧化碳的技术应用于实际。
但有相关的论文和专利,年12月中国科学院过程工程研究所申请了名称为《一种使用可再生的电石渣捕集烟气中二氧化碳的方法》的发明专利,本发明的使用再生的电石渣捕集二氧化碳的方法包括以下步骤:1、讲电石渣煅烧,得到有效成分为氧化钙的吸收剂2、将吸收剂加入碳化反应器中吸收烟气中的二氧化碳,得到碳酸钙和干净的烟气3、将碳酸钙煅烧,实现吸收剂的再生4、将再生的吸收剂中的失活的部分去除,补入新的电石渣,返回到步骤2中循环利用重复2到4步骤。
3、Calera利用电石渣捕集二氧化碳制备碳酸钙混凝剂技术的分析3.1 优点(摘录资料中描述的优点)3.2 缺点有可能存在的缺点:1、电石渣分布区域是否造成该技术推广范围受限;2、与二氧化硫是否存在竞争机制;3、烟气中二氧化碳含量高,则该捕集塔是否体积大投资高。
等等七、结论。