CCUS研究
關注創建者：王靖雯 創建時間：2023-06-02
CCUS研究的實例教程
圖5 錦界電廠CO2捕集工程占地三維效果圖
主要結論｜Conclusions
本研究介紹了國能錦界電廠15萬噸 /年煙氣二氧化碳捕集項目的背景信息，該項目是中國目前已建成的規模最大的煙氣碳捕集項目。本項目的目標是建設國內首個燃燒后CO2捕集與咸水層封存示范工程，優化燃燒后CO2捕集與咸水層封存整個工藝體系，掌握關鍵技術，實現燃煤發電。該工廠幾乎零排放。項目過程實現了復合胺吸收劑、相變吸收劑、離子液體三種吸收劑的兼容性，集成了MVR熱泵、級間冷卻和分流解吸三種節能工藝，CO2單位產品再生能耗為2.35 GJ/t CO2。
主要作者介紹
第一作者、通訊作者
陸詩建 研究員
工作單位：中國礦業大學碳中和研究院
郵件地址：lushijian@cumt.edu.cn
陸詩建，化學工程專家，中國礦業大學研究員，中科院山西煤化所兼職研究員，浙江大學訪問學者。二氧化碳捕集、利用與封存全國循環經濟實驗室常務副主任，校青年學術帶頭人，中國能源學會副主任委員，碳中和專業委員會秘書長，全國碳排放管理標委會CCUS標準化工作組成員，中國CCUS產業聯盟青年學者沙龍工作組成員。從事碳捕集、利用與封存（CCUS）技術研究與產業化應用13年，先后主持了中歐國際合作項目1項，國家重點研發計劃專題2項，中國工程院咨詢項目2項，江蘇省“雙碳”課題2項，寧波市“雙碳”重大項目1項，四川省科技廳項目1項，參加國家重點研發計劃課題2項，承擔企業橫向技術開發項目20余項，發表論文120余篇，獲專利授權63件，榮獲省部級科技獎勵12項。
文章來源SPT分離純化技術
展開 我國能源結構是以化石燃料燃燒為主，占比約為85%，其中煤炭消費量占比居多，消費較高．在我國終端能源消費中，工業領域占比超過60%，其中電力終端能源消費占比約為25%，與全球的平均水平相比多出約6%，能源利用率低．根據我國近期發布的《中國二氧化碳捕集利用與封存(CCUS)年度報告(2021)——中國CCUS路徑研究》，中國未來的CCUS示范重點仍是以火電行業為主．如此的能源結構必然伴隨著較大的CO
2排放．
期待國際學會和碳循環利用基金等成為信息交換和共同研究的契機。
CCUS是包括分離和回收、利用、封存及運輸等在內的一個廣泛的技術領域。其中，碳循環利用技術的開發是提高國際競爭力不可或缺的舉措。
（來源：世界金屬導報）
本文介紹了碳捕集、利用與封存(CCUS)價值鏈。文章詳細闡述了通過集成CO2凈化工藝和整體齒輪式壓縮機，捕集、凈化及壓縮這些極具技術與經濟挑戰性的任務，是如何得以被優化的。
CCUS價值鏈
1.以CO2和氫氣為中心的能源基礎設施
MAN Energy Solutions致力于建立以CO2利用和可再生氫為中心的能源基礎設施。隨著可再生氫的增加，可銷售產品中CO2的使用也將隨之增加。這一新的基礎設施將在未來幾十年成為繁榮的源泉，即便日后我們實現了碳中和，CO2的捕集和分配仍將繼續。
發電廠、水泥廠、煉油廠、石化廠和鋼鐵廠等大型點污染源排放大量CO2。在捕集、凈化和壓縮后，CO2通過管道被傳送至工業生產商，后者將其作為原材料投入工藝流程。大部分CO2的直接利用都是臨時性的，因為在該產品被消耗時，CO2被釋放(如飲料、干冰、合成燃料和大多數化學品)。這些小型分散性碳排放無法以經濟的方式回收，會被重新釋放到大氣中。因此，這些使用CO2的合成產品的碳平衡至多只是循環性的。僅有少數用途的CO2會被永久消除，例如聚碳酸酯和混凝土養護。
大多數碳化物中的焓含量遠高于CO2含量，因此需要大量以氫氣形式存在的可再生能源，才能將CO2轉化為可銷售產品。可再生能源的可用性越高，避免碳排放或CO2轉化的可能性就越高，最終CO2封存量就越低。CO2的地質封存仍有其必要性，根據國際能源署設定的可持續發展情景要求，到2050年及以后，每年至少需要5.6Gt的碳封存容量。
圖1 CO2價值鏈及碳排放前的封存期 圖源/MAN Energy Solutions
2.捕集和凈化
大多數大型點污染源排放低濃度CO2煙氣。如下述全球碳捕集與封存研究院2021年的研究所示，隨著CO2濃度的降低，能耗以及設備大小均會增加。
展開 主要從事油氣藏開發基礎理論和關鍵工程技術研究。
文章來源：中國工程科學
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低碳鋼對能源轉型至關重要，鋼鐵脫碳之路任重而道遠
在競爭激烈的情況下，支持性的研發和貿易政策將是成功的關鍵。
鋼鐵生產占全球總排放量的8-10%，是碳排放量最大的工業來源
中國海油完成國內海上首個百萬噸級恩平15-1 CCS示范工程關鍵設備國產化與安裝調試，啟動全球首個海上千萬噸級大亞灣區CCS/CCUS集群示范項目研究。延長石油集團公司在靖邊－吳起礦區實施15萬噸/年CCUS-EOR項目，已累計注入二氧化碳6.6萬噸，增油效果較好，提高采收率超過8個百分點。
3、特別推薦
對CCUS技術定位、減排貢獻、產業現狀、工程示范案例等方面內容進行講解，并得出結論：雖然目前碳封存技術已有多個大型驗證項目，但如何降低能耗和成本仍是CCUS的研究重點。
IPCC（聯合國政府間氣候變化專門委員會）報告書警告說，“如果對現存或計劃中的化石燃料基礎設施不采取追加減排措施，那么排放CO2將導致全球變暖超過1.5℃”。現在，世界各國為減少CO2排放量，除了研發CO2分離和回收技術之外，還在大力開發有效利用與封存CO2的技術。本文介紹了實現碳中和社會所必需的CCUS（Carbon dioxide Capture, Utilization
《中國二氧化碳捕集利用與封存（CCUS）年度報告（2021）-中國CCUS路徑研究》中，對CCUS進行了重新定位：CCUS是目前實現化石能源低碳化利用的唯一技術選擇，是碳中和目標下保持電力系統靈活性的主要技術手段。國能錦界電廠積極響應國家號召，進行了15萬噸/年燃煤機組CO2捕集與驅油封存CCUS項目建設與示范，發揮了央企社會責任，契合國家“雙碳”發展戰略。
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。
為了達到早日全面普及的目標，中國石油可以采取以下措施：
(1)加強技術研發：加強CCUS技術的基礎研究和應用研發，掌握核心技術，降低成本，提高效率。
(2)推廣應用示范項目：積極推廣CCUS技術在不同領域的應用示范項目，加速商業化應用的進程。
(3)加強國際合作：加強國際合作，積極參與全球CCUS技術的研究和應用，借鑒國際先進經驗和技術。
國內背景
國內CCUS-EOR研究起步較早，石油企業及有關院校早在20世紀60年代就開始探索CO2驅油技術，但因氣源、機理認識、裝備等問題使產業化發展滯后。進入21世紀以來，國家和石油企業相繼設立CCUS-EOR重大科技攻關和示范工程項目，大大推動了關鍵技術的突破和礦場試驗的成功。
最近的一項可行性研究CCUS改造由國際CCS知識中心薩斯克電力尚德發電站表明，應用知識從BD3在更大的規模可以實現減少67%的資本成本每噸二氧化碳捕獲基礎20（見圖6）。此外，CCUS的成本可能會隨著未來一代技術人員的部署而下降。
雖然改造后的CCUS設施不能精確復制，但了解與以前部署的CCUS設施的共性可以指導開發考慮。
近期，全球 CCUS 研究院對世界 CCUS 設施現狀與發展趨勢進行了梳理，國內部分示范工程被納入其中；但有關我國 CCUS 技術示范的整體情況仍待全面梳理。
