CCUS技術的減排效果如何?每年減排二氧化碳300萬噸!CCUS到底有多重要!
NEGC
5月19日,寧夏300萬噸CCUS示范項目在寧東能源化工基地全面開工,項目建成投產后,每年減排二氧化碳規模可達300萬噸,相當于植樹近2700萬棵、停開經濟型轎車近180萬輛(相當于寧夏全區民用轎車停開2年)。
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那么在新聞中提到的CCUS示范項目到底是什么?
CCUS是Carbon Capture, Utilization and Storage的縮寫,中文可翻譯為碳捕集、利用與封存技術。該技術主要用于降低工業和能源生產過程中二氧化碳等溫室氣體的排放,防止其對全球氣候變化造成威脅。
具體來說,CCUS包括三個步驟:第一,通過各種技術手段從工業、能源等生產過程中分離出二氧化碳等溫室氣體;第二,將二氧化碳進行利用,如作為化學品原料或者肥料等;第三,將剩余的二氧化碳永久封存在地下或海底低滲透率的巖層或鹽穴等地質層中,避免其進入大氣層并引發溫室效應。CCUS技術的研究和應用旨在實現環境友好型能源的發展,對于減輕全球氣候變化問題具有重要意義。
不僅可以減少大氣層中溫室氣體的排放,還可以促進清潔能源技術創新和推廣,減少對傳統化石能源的依賴。該項目是寧夏地方政府牽手兩家行業龍頭央企強強聯合共同打造的綠色低碳示范項目,在全球首次實現現代煤化工和大型油氣田開采之間的綠色減碳合作,建成后將成為我國最大的碳捕集利用與封存全產業鏈示范基地。
寧夏寧東能源化工基地是國家重要的能源化工基地和現代煤化工產業基地,煤化工項目集中,二氧化碳排放大、來源足、濃度高、易捕集,以國能寧煤400萬噸煤制油項目為例,易于捕集的98.5%以上濃度二氧化碳排放1245萬噸/年,具有開展CCUS項目十分優越的碳源條件。寧東基地距長慶油田寧夏油區130公里左右,長慶油田是國內第一大油氣田,年產油氣當量6500萬噸,有著適合二氧化碳驅油的油藏地質資源,2014年至今一直在開展CCUS科研攻關和現場實踐,先后解決了油藏、注采、地面工程三大領域12項關鍵技術難題,已獲得CCUS技術授權發明專利20件,編制標準規范5項,形成了適合黃土塬地貌“三低”油藏混相驅替、防腐防氣竄、二氧化碳循環利用等為核心的CCUS技術模式,建成了CCUS國家先導試驗示范工程,培養了一批專業技術人才,為CCUS工業化推廣應用奠定了堅實基礎。
寧夏300萬噸CCUS示范項目總投資約102億元,項目分為三期。一期項目2023年5月開工,總投資約13.7億元,計劃2024年建成投運。二期項目2024年開工,總投資約28.6億元,2025年底建成投運。三期項目總投資約60億元。項目建成達產后,每年可減排二氧化碳可達300萬噸,30年運營期內,可累計注入二氧化碳7450萬噸,累計增油1700萬噸以上。
CCUS中的碳捕集技術究竟是什么,包含了哪些技術?
碳捕集技術,也稱為二氧化碳捕獲技術,是指應用各種化學、物理和生物技術來從工業、能源等生產過程中分離出二氧化碳等溫室氣體,以減少其對大氣層的排放。其原理是在產生二氧化碳的過程中,將氣體從煙氣或氣流中抽出,用特定的化學方法將其與吸附材料接觸,通過化學反應的方式吸附二氧化碳,從而使其被從環境中移除。
碳捕集技術分為多種類型,如化學吸收法、物理吸附法、膜分離法、新型吸附劑法等。其中,化學吸收法是最常見的一種,該方法可以通過投加具有選擇性的溶液,將二氧化碳分離出去,這些溶劑通常是胺類化合物,例如蒸汽生長的三乙醇胺(MEA)。
碳捕集的物理吸附法是指利用物理吸附原理,采用特定材料將二氧化碳等溫室氣體從大氣中或工業、能源等生產過程中分離出來的一種技術。與化學吸收法不同,物理吸附法是通過碳分子與特定吸附材料的相互作用力(如全息鍵、相互作用力等)來實現分離,不涉及化學反應,因此更適合對二氧化碳濃度較低的氣流進行處理。
常用的物理吸附材料包括活性炭、硅膠、分子篩等,這些材料通常具有多孔結構和大的表面積,使得其能夠更充分地與空氣中的二氧化碳發生相互作用,從而實現有效的分離。一般情況下,物理吸附法還需要借助其他技術手段,如壓縮、脫附等,對吸附后的二氧化碳進行處理,以實現回收和再利用。
相比于化學吸收法,物理吸附法在操作過程中更為簡單,不需要使用任何化學溶劑,且對能耗的要求較低,因此在某些場合下更具有優勢。不過同時也存在一些問題,如吸附材料的壽命較短、處理規模較小等,這些問題需要進一步加以解決。
碳捕集中的膜分離法是指利用特定的半透膜來實現分離,從而將二氧化碳等溫室氣體從大氣或生產過程中分離出來的一種技術。這些半透膜通常由聚酰胺、聚砜、聚氨酯、聚碳酸酯等材料制成,通過調整膜孔徑和厚度等參數,使得只有二氧化碳分子能夠通過膜孔進入膜內部,而其他氣體和雜質則被阻擋在膜外。
新型吸附法指的是近年來開發出的一系列與傳統吸附劑不同的新型吸附材料和方法。例如,利用金屬有機框架(MOF)材料制成的吸附劑,其具有高度可控的孔徑和表面積,因此可用于對低濃度二氧化碳的吸附和分離。另外,晶態多孔有機聚合物(POPs)也是一種新型吸附材料,其具有較高的吸附選擇性和容量。
膜分離法和新型吸附法相比于傳統的化學吸收法和物理吸附法,具有操作簡單、能耗低等優點。但是,這些技術也存在一些問題,例如膜的壽命較短、新型吸附材料的成本較高、大規模應用面臨挑戰等,需要進一步加以解決。
碳捕集技術被廣泛應用于各種工業和能源生產領域,如發電廠、鋼鐵、水泥、化工等。這些行業也是造成全球溫室氣體排放的主要來源,因此采用碳捕集技術可以大大減少這些行業對氣候變化的影響,進而推動環境友好型能源的發展。
CCUS中的利用與封存技術包含哪些?
利用與封存技術(Enhanced Oil Recovery, EOR)是利用各種工程手段和技術手段對礦井中未被開采的油氣資源進行增產的一種技術。該技術主要應用于原油開采等領域,通過注入各種物質,如水、稀釋劑、化學藥劑等,改變地下巖層及油氣物理化學性質,使得原本難以開采的油氣資源釋放出來。
常用的 EOR 技術包括:
1.含氣驅動技術(Gas Drive EOR):通常采用 CO2 等氣體通過注入礦井提高礦井壓力,從而促進油氣向井口移動,實現增產;
2.水驅動技術(Waterflood EOR):利用注水的方式來推動礦井中未被開采的油氣流向井口,同時也可促進下伏層的油氣向上運移;
3.化學驅動技術(Chemical EOR):采用化學藥劑來改變礦井中巖石及油氣界面的物理化學性質,使得油氣釋放出來;
4.熱驅動技術(Thermal EOR):通過注入高溫物質或者將礦井中的油氣提純后再注入,使得油氣流動性增強,從而提高開采效率。
利用與封存技術是一種可持續開發和利用能源資源的技術,但也存在一些問題,如其成本較高、對環境污染較大等,需要在應用過程中加以控制和解決。
CCUS對企業的作用有多大!
CCUS (碳捕集、利用和封存)技術可以為企業帶來多方面的經濟效益,主要包括以下幾點:
1.降低生產成本:通過采用CCUS技術可以回收和利用二氧化碳等溫室氣體,從而減少了企業的生產成本。
2.獲得碳排放配額:CCUS技術可以通過回收和利用二氧化碳等溫室氣體獲得碳排放配額,從而使企業更好地滿足環保法規要求。
3.獲得碳減排認證:CCUS技術的應用可以獲得碳減排認證,由此產生的碳減排收益可為企業帶來額外的收入。
4.推動相關產業的發展:采用CCUS技術能夠為石化、鋼鐵、電力等重點行業的碳減排和制約提供重要支持,進而推動相關產業的發展。
5.增加企業市場競爭力:采用CCUS技術可以提高企業的環保意識和形象,從而進一步增強企業在市場上的競爭力。
總之,通過采用CCUS技術可以獲得多種經濟效益,對于企業的可持續發展和環保責任來說都具有重要意義。因此,企業應積極推進和應用CCUS技術,提高綠色生產能力,并為促進國民經濟的健康發展做出貢獻。
文章來源:新能綠碳
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