液化天然气碳捕集技术的发展及应用

碳捕集利用及封存材料
一、碳捕集材料
碳捕集材料是用于从排放源捕集二氧化碳的专用材料。

这类材料一般具有高吸附容量、高机械强度、可再生利用等特性。

常见的碳捕集材料包括活性炭、分子筛、MOFs（金属有机骨架）等。

这些材料可以通过物理吸附或化学反应的方式，高效地捕集烟气中的二氧化碳，为后续的利用和封存提供基础。

二、利用材料
在捕集到的二氧化碳经过分离、纯化之后，便可以进行利用。

二氧化碳利用材料主要涉及两大领域：工业利用和化工合成。

在工业利用方面，二氧化碳可用于生产尿素、碳酸钠等化工原料，还可作为工业制冷剂、干冰等使用。

在化工合成方面，二氧化碳可用于合成甲醇、烃类等燃料以及乙烯、丙烯等化学品。

这些利用方式可以有效地减少二氧化碳排放，同时创造经济效益。

三、封存材料
二氧化碳封存材料主要是指能够将捕集到的二氧化碳进行长期安全封存的材料和介质。

这类材料一般应具备高容量、低成本、易运输和安全封存等特性。

目前常见的二氧化碳封存材料主要包括：地下岩层、深海地层、废弃矿井等。

这些地方具有较大的容积和适宜的物理化学条件，可以安全地长期封存二氧化碳，从而达到减缓全球气候变暖的目的。

总结来说，碳捕集利用及封存材料是应对气候变化的重要手段之
一。

通过对这些材料的深入研究与开发，不仅可以降低碳排放，减缓全球气候变暖趋势，同时也能推动相关产业的发展，创造经济效益。

lng液化工艺LNG液化工艺是一项重要的能源技术，它将天然气从气体状态转化为液体状态，便于储存和运输。

本文将介绍LNG液化工艺的原理和流程，以及它的应用和未来发展。

一、LNG液化的原理和流程LNG液化的原理是将天然气中的甲烷和其他杂质物质分离出来，然后将甲烷冷却至其沸点以下的极低温度，使其变成液态。

LNG的液化温度约为-162°C，相当于气体状态下的1/600体积，可大大减少储存和运输的成本。

下面是LNG液化的基本流程：1. 原天然气处理：将原天然气中的硫化氢、二氧化碳和水分等杂质去除，以保证液化后质量纯净。

2. 压缩：天然气经过加压CO2 / H2S的除去后，进入压缩机加压至100-150mpa左右的高压状态。

3. 冷却：高压天然气进入预冷器，通过多个级别的加冷后，经过空气分离器产生的极低温液氮或液氧进一步冷却至甲烷对应的沸点以下。

4. 分离：经过冷却液化后的LNG进一步加工，通过分离设备去除残留杂质，得到纯净的LNG。

二、LNG液化的应用LNG液化广泛应用于燃料和化工行业，也可用于城市燃气和发电等领域。

以下是其主要应用：1. 燃料行业：LNG可以用作燃料替代传统石油和煤炭，广泛应用于城市燃气、船舶燃料、火车燃料等领域。

由于LNG 的燃烧效率高，能够降低环境污染，它已成为推动全球能源转型和可持续发展的重要手段。

2. 化工行业：LNG可以制造天然气液化、甲醇、氨等化工产品，广泛应用于化肥、塑料、纤维等领域。

LNG作为非化石能源，对环境和气候保护意义重大。

3. 发电行业：LNG可以用于发电设备的动力驱动和储热系统，通过燃烧发电，能够提高发电效率和电网稳定性。

与传统的燃油发电相比，LNG发电的环境影响更小。

三、LNG液化未来的发展目前，LNG液化技术已经非常成熟，LNG的生产和运输也越来越成熟，但是在一些新的领域，LNG仍然有很大的发展空间。

以下是LNG液化未来的几个重要发展方向：1. 低温热量利用：将LNG的冷凝热利用起来，用于太阳能发电、海水淡化等领域，提高LNG的能源效率。

碳捕获和封存(CCS)和碳捕获、利用和封存(CCUS)的技术经济和部分环境分析——以榆林市为例摘要：碳中和是目前工业发展的焦点。

毫无疑问，所需要的不仅仅是减少技术领域的二氧化碳排放量（一般是温室气体），还需要将大气中的二氧化碳人为地转移到岩石圈、技术圈、水圈和生物圈的“陷阱”中。

本文中的案例研究侧重榆林市二氧化碳捕集与封存CCUS工程技术研究中心，该中心正在进行二氧化碳捕集与封存CCUS工程技术研究，构建全市统一碳减排技术研究服务平台，并积极将技术进行引进推广、应用示范区用，打造榆林市碳减排技术成果转移转化的载体平台。

本文从技术经济和环境角度，将CCS与CCU进行了比较。

除其他外，对比分析表明，混合方法——CCS和CCU的组合，即CCU/S——值得投资。

作者认为，环境意愿和鼓励、补贴和退税的支持对于激励对此类开创性技术的投资，以及摆脱支付碳税或购买排放权的更容易的途径是必不可少的。

关键词：碳捕获和封存，碳捕获、利用和封存，碳中和，经济和环境一、研究背景[1]2015年，在巴黎举行的联合国气候大会上，达成了一项协议，其中成员国承诺致力于实现共同目标，即将全球气温相对于前工业时代的上升幅度限制在2℃（在最乐观的情况下，1.5℃）。

虽然实现各国为自己制定的气候目标需要减少技术领域的温室气体[1]，但这是必要的，但还不够。

到2050年，工业化国家必须将其温室气体排放量相对于1990年的水平减少85-95%。

有或没有能量回收的焚烧厂是CO2排放的主要点源。

当释放速率远大于吸收速率时，CO2确实会再循环回地球（生物圈和水圈），但大气中的浓度会随着时间的推移而上升。

这将导致全球气温上升。

烟囱的CO2排放量与工厂产生的能量以及所用燃料混合物的排放强度成正比[2]。

因此，必须投资于CO2的捕获和储存，从而将温室气体永久封存在地下地质汇中[3]，这是工业和火力发电厂可以采用的有效方法，以应对当前的气候变化挑战[4]。

图1 CCUS 流程图CO 2的捕捉2的捕捉作为CCUS 技术发展的重点与前提，按照捕捉难度的不同可以分为燃烧后捕捉、燃烧前捕捉及燃烧中捕捉（富氧捕捉），技术路线如图2所示。

燃烧后捕捉将生物质燃料燃烧后气体与煤气等烟气净化后，在净化通道CO 2捕获装置，该方法捕获成功率高、基金项目：深水、绿色新能源及智能监检测技术可碳捕捉利用与封存技术发展浅析使用范围广，现已在炼厂、电厂得到广泛使用，但由于单位体积中烟气流速过快，CO 2在未被捕捉前易被空气所稀释，增加捕获难度。

燃烧前捕捉相对成本、效率而言是最具经济价值的捕捉方法。

该法通过将化石燃料气化为H 2与CO 混合气，再经过化学反应使转换为CO 2，利用吸附法将CO 2分离，是经典的水煤气转化流程具有极高的经济价值，但该技术仅限于水煤气循环发电系统且设备占地空间较大、前期投入成本较高等问题导致以此技术为基础项目投产较少，尚需更多项目进一步验证。

燃烧中捕捉（富氧燃烧）指化石燃料在高纯度、高体积分数氧气中进行燃烧，燃烧后主要产物为CO 2、H 他惰性产物。

水蒸气冷凝后通过低温闪萃提取得到纯度高～95%的CO 2，避免之后对CO 2的分离操作，分离消图2 碳捕捉路线图226研究与探索Research and Exploration ·工程技术与创新中国设备工程 2024.03（上）较快；低温蒸馏法简单易行,避免了外加吸附剂的使用但同时导致CO 2回收率低、回收消耗居高不下。

截至目前，虽然各种方法优缺点明显，但吸收法与吸附法在我国CCUS 项目中国已经得到较多利用，具有较高的经济发展空间。

（2）化学法。

根据分离技术的不同，化学法可进一步划分为溶剂吸收法、吸附法、膜吸收法、电化学法以及水合物法。

其中吸收法工业化成熟、自主性好、吸收效率高但吸收剂消耗较高、损失明显且前期设备投资较大；吸附法工艺简单易懂、具有明显针对性、去除CO 2效率较高但吸附能力受吸-解吸次数、温度等因素影响较大；膜吸收法吸收膜表面与CO 2接触面积较大、自主吸附能力较高但构成膜材料自身持久性较差；电化学法技术较为普遍且费用较低但高温环境下耐蚀电极材料选材需要极为谨慎；水合物法成本低，工艺简单且原理上没有第三产物生成，但其常温下对装置便具有极强腐蚀性，装置材料成为该法的主要限制因素。

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。

燃烧前和燃烧后CO2捕集技术最新进展许世森中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司，北京市，102209摘要：电力行业是开展CO2捕集工作的重点领域之一，建设带CO2捕集、利用和封存(CCUS)的低碳排放发电厂，是今后电力行业发展所必须面对的课题。

本文结合华能集团在CO2捕集方面的研发工作，介绍了国内外燃烧前和燃烧后CO2捕集技术的最近进展，并重点介绍了华能IGCC电厂燃烧前CO2捕集、燃气机组CO2捕集、燃煤电厂燃烧后CO2捕集技术开发与示范项目的进展情况。

1 引言二氧化碳（CO2）等温室气体排放带来的气候变化问题越来越受到国际社会的广泛关注。

中国已成为CO2排放量最多的国家之一，减排形势日益严峻。

中国重视应对气候变化工作，在2015年巴黎气候变化大会上，中国重申了减排目标：将于2030年左右使CO2排放达到峰值并争取尽早实现，2030年单位国内生产总值CO2排放比2005年下降60%－65%，非化石能源占一次能源消费比重达到20%左右。

在保证经济稳步发展的前提下，中国要完成承诺的减排目标需要付出艰苦的努力。

在各类CO2排放源中，电力行业排放强度大，相对集中，依据IPCC测算，世界范围内与供电取暖相关的CO2排放量占人为排放总量的25%左右，由于中国一次能源中煤炭处于主导地位，电力工业排放的CO2 量接近中国CO2 排放总量的一半，煤电的可持续发展将面临瓶颈。

针对电力生产过程中的CO2减排可采取以下三条路径，一、提高电站发电效率，包括研发和推广高参数燃煤机组，对现役机组进行提效改造，关停小机组等方面；二、优化电源结构，采用可再生能源（水电、风能、太阳能等）和核替代化石能源发电；三、采用CO2捕集和封存技术（CCS）实现直接减排。

目前，前两种路径已得到广泛的认可和应用，国际能源署（IEA）的研究表明，要实现温室气体排放控制的总体目标，应用CCS技术也是必要的减排措施，减排的贡献将逐年增加，预计到2050年通过CCS技术手段实现的减排量将占总减排量的17%。

碳捕集与储存技术的热力学分析当今的工业化进程和快速的城市化让人类面临了一个新的问题——空气污染。

尤其是二氧化碳排放量的增加，给全球环境带来了严重的威胁。

前些年，世界各国签署了《巴黎协定》，明确了减少温室气体排放的义务。

为了达到这个目标，碳捕集与储存技术成为了一种重要的手段。

本文将从热力学的角度分析碳捕集与储存技术的优缺点。

一、什么是碳捕集与储存技术？碳捕集与储存技术（Carbon Capture and Storage，CCS）是一种通过捕集二氧化碳（CO2）然后储存起来的技术。

该技术主要分为三个步骤：1. 捕集CO2；2.液化或压缩CO2；3. 储存或注入到地下储层中。

该技术主要用于被大量排放二氧化碳的火力发电厂和工业领域。

与其他的减排方式相比，碳捕集与储存技术可以直接减少CO2的排放，因此被广泛应用。

二、碳捕集与储存技术的原理和优点碳捕集与储存技术主要通过化学反应将CO2分离出来，然后经过适当的处理后储存在地下储层中。

具体的反应方式有吸收法、吸附法、分离膜法等几种。

其中吸收法是最常用的一种方法，它主要通过将烟气与一种碱性吸收剂接触，使其达到一定的温度、压力和气液比下，CO2被吸附到吸收剂上，从而实现对CO2的捕集。

碳捕集与储存技术的优点主要体现在以下三个方面：1. 减少温室气体的排放碳捕集与储存技术是一种直接减少温室气体排放的方式。

通过捕集和储存CO2，可以将其隔离在地下，从而减少其在大气中的浓度，达到减少温室效应的目的。

2. 提高资源利用率许多石油和天然气井的采掘会在采集能源的同时产生大量的CO2。

通过碳捕集技术，不仅可以减少二氧化碳的在大气中的排放，还可以将其注入到油藏中，从而增加储层的压力，提高资源的利用率。

3. 提高环境保护意识碳捕集与储存技术的应用，还可以起到一定的环保意识。

通过积极拥抱环保新技术，企业可以树立绿色发展的形象，提高社会的认可度和企业的竞争力。

三、碳捕集与储存技术的缺点和问题虽然碳捕集与储存技术在减少温室气体排放方面有诸多优点，但也存在着一些缺点和问题。

2024年天然气的趋势分析一、背景天然气一直以来都是重要的能源资源，被广泛应用于工业、交通和生活等多个领域。

随着全球能源结构的调整和环保意识的提升，天然气作为清洁能源备受瞩目。

本文将对2024年天然气的发展趋势进行分析。

二、供需情况1. 供应方面•供应量增长：2024年预计天然气的产量将继续增长，其中美国、俄罗斯、卡塔尔等国家将持续扩大产能。

•出口市场扩大：天然气出口市场将进一步扩大，尤其是亚洲市场对进口天然气的需求将继续增长。

2. 需求方面•替代煤炭：随着环保政策的推动和清洁能源的需求增加，2024年天然气将继续替代部分煤炭在发电领域的应用。

•交通领域需求增长：天然气作为清洁能源，在交通领域的应用将逐渐增多，尤其是城市公交、出租车等公共交通工具。

三、技术发展1. 气化技术•气化率提升：2024年将会有更多先进的气化技术投入使用，提高天然气的气化率，提升利用效率。

•碳捕集技术：碳捕集技术将进一步完善，减少二氧化碳的排放，降低环境污染。

2. 储运技术•LNG技术发展：液化天然气(LNG)技术将得到进一步发展，提高运输效率，拓展海外市场。

•管道系统升级：管道输送系统将会得到升级，提高输气效率，降低能源损耗。

四、市场前景1. 宏观环境•全球热点市场：2024年将成为天然气全球市场重要的一年，各国政府将继续制定政策支持清洁能源发展。

•能源结构调整：天然气将成为未来能源结构调整的重要一环，受益于环保政策的支持。

2. 投资展望•投资热点：2024年天然气领域的投资热点将主要集中在新能源技术、管道建设和LNG生产等领域。

•风险提示：虽然天然气前景乐观，但也存在价格波动、地缘政治不稳定等风险，投资者应谨慎对待。

五、结论综上所述，2024年天然气市场将继续保持增长势头，供需关系将进一步优化，技术创新将推动行业发展，市场前景乐观。

然而，投资者应当留意市场波动和风险，谨慎做出投资决策。

随着全球能源结构的调整，天然气将在未来发挥更为重要的作用。

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。