碳捕集與封存工程
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2026-01-04
碳捕集與封存工程的視頻教程
ABAQUS-復(fù)合材料工程應(yīng)用案例一-碳纖維復(fù)合材料泡沫夾層板落錘沖擊損傷失效模擬
本案例詳細(xì)講解了工程上常用的碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料泡沫夾層板落錘沖擊損傷失效模擬，重點(diǎn)講解了模型部件的建模處理方法，碳纖維樹脂基復(fù)合材料表層的材料本構(gòu)參數(shù)設(shè)置、泡沫材料的彈塑性可壓縮本構(gòu)模型、沖擊體和板材的網(wǎng)格劃分技巧以及如何去調(diào)試模型的收斂性，在結(jié)果后處理中講解了模型的載荷、速度和加速度以及能量的轉(zhuǎn)化如何去分析，附件里提供模型源文件。
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碳捕集與封存工程的實(shí)例教程
本文選自中國(guó)工程院院刊《中國(guó)工程科學(xué)》2021年第6期
作者：張賢，李陽，馬喬，劉玲娜
來源：我國(guó)碳捕集利用與封存技術(shù)發(fā)展研究[J].中國(guó)工程科學(xué),2021,23(6):70-80.
編者按
碳捕集利用與封存是將二氧化碳從能源利用、工業(yè)過程等排放源或空氣中捕集分離，通過罐車、管道、船舶等輸送到適宜的場(chǎng)地加以利用或封存。碳捕集利用與封存技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)化石能源利用近零排放，促進(jìn)鋼鐵、水泥等難減排行業(yè)的深度減排，而且在碳約束條件下，可以增強(qiáng)電力系統(tǒng)靈活性、保障電力安全穩(wěn)定供應(yīng)、抵消難減排的二氧化碳和非二氧化碳溫室氣體排放，是實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)不可或缺的重要技術(shù)選擇。
中國(guó)工程院李陽院士研究團(tuán)隊(duì)在中國(guó)工程院院刊《中國(guó)工程科學(xué)》2021年第6期發(fā)表《我國(guó)碳捕集利用與封存技術(shù)發(fā)展研究》一文，對(duì)我國(guó)碳捕集利用與封存技術(shù)水平、示范進(jìn)展、成本效益、潛力需求等進(jìn)行了全面評(píng)估。文章指出，我國(guó)碳捕集利用與封存技術(shù)發(fā)展迅速，與國(guó)際整體發(fā)展水平相當(dāng)，目前處于工業(yè)化示范階段，但部分關(guān)鍵技術(shù)落后于國(guó)際先進(jìn)水平。在工業(yè)示范方面，我國(guó)具備了大規(guī)模捕集利用與封存的工程能力，但在項(xiàng)目規(guī)模、技術(shù)集成、海底封存、工業(yè)應(yīng)用等方面與國(guó)際先進(jìn)水平還存在差距。在減排潛力與需求方面，我國(guó)理論封存容量和行業(yè)減排需求極大，考慮源匯匹配之后不同地區(qū)陸上封存潛力差異較大。
展開 世界上有一個(gè)碳問題。要解決這個(gè)問題，就需要停止燃料燃燒的碳排放，轉(zhuǎn)而依靠風(fēng)力渦輪機(jī)和太陽能電池等更清潔的能源。
但是，對(duì)于空氣中已經(jīng)存在的現(xiàn)有CO2，以及每天排放的數(shù)百萬噸CO2，我們能做些什么嗎？
自然保護(hù)協(xié)會(huì)副主任Rebecca Benner說：“在人類歷史的大部分時(shí)間里，碳排放都是由大自然平衡的，但現(xiàn)在我們產(chǎn)生CO2的速度比大自然回收CO2的速度快得多。”
碳捕集與封存是一個(gè)總括性的術(shù)語，其中一些技術(shù)是在20世紀(jì)80年代首次提出的，旨在將排放的CO2釋放到空氣中之前，將其捕集并封存起來。
雖然碳捕集與封存尚未大規(guī)模進(jìn)行，但公司和政客正在推動(dòng)碳捕集與封存，將其作為引導(dǎo)國(guó)家走向碳中和的未來計(jì)劃的關(guān)鍵部分。
在《通脹削減法案》中稅收激勵(lì)措施的鼓勵(lì)下，一些美國(guó)公司提出了捕集CO2并利用或?qū)⑵?em>封存在地下的項(xiàng)目。
然而，一些環(huán)保人士對(duì)這些提議持懷疑態(tài)度，他們表示，碳捕集與封存可能會(huì)分散人們對(duì)減排工作的注意力。
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究竟什么是碳捕集？
濕地和森林等自然生態(tài)系統(tǒng)從空氣中吸收碳并將其轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)，這是地球自然碳循環(huán)的一部分。
因此，植樹是一種低技術(shù)含量的碳捕集方法，而且我們知道這種方法可以大規(guī)模使用。
但隨著化石燃料的持續(xù)使用，大氣中CO2含量的上升速度超過了僅靠自然過程能夠抵消的速度，專家們已經(jīng)在尋找方法來增強(qiáng)大自然的能力。
全國(guó)各地都在努力植樹和進(jìn)行其他小規(guī)模試驗(yàn)。目前正在開發(fā)兩種更大規(guī)模的方法：燃燒后捕集和直接空氣捕集。
展開 CCUS是溫室氣體減排的關(guān)鍵技術(shù)，其發(fā)展對(duì)于促進(jìn)化石能源的高效利用、如期實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)愿景具有重要意義。目前，我國(guó)CCUS仍處于發(fā)展早期，部分先進(jìn)技術(shù)尚處于研究階段。未來，隨著政策支持不斷、關(guān)鍵技術(shù)逐步成熟以及各行業(yè)巨大減排需求拉動(dòng)，我國(guó)CCUS將向著低成本、商業(yè)化、集群化方向發(fā)展，產(chǎn)值規(guī)模有望在2050年突破3,000億元。
發(fā)展概況
CCUS定義
碳捕集、利用與封存（Carbon Capture, Utilization and Storage，簡(jiǎn)稱 CCUS）是指將CO2從工業(yè)過程、能源利用或大氣中分離出來，直接加以利用或注入地層以實(shí)現(xiàn)CO2永久減排的過程[1]。按照技術(shù)流程，CCUS主要分為碳捕集、碳運(yùn)輸、碳利用、碳封存等環(huán)節(jié)。其中，碳捕集主要方式包括燃燒前捕集、燃燒后捕集和富氧燃燒等；碳運(yùn)輸是將捕集的CO2通過管道、船舶等方式運(yùn)輸?shù)街付ǖ攸c(diǎn)；碳利用是指通過工程技術(shù)手段將捕集的CO2實(shí)現(xiàn)資源化利用的過程，利用方式包括礦物碳化、物理利用、化學(xué)利用和生物利用等；碳封存是通過一定技術(shù)手段將捕集的CO2注入深部地質(zhì)儲(chǔ)層，使其與大氣長(zhǎng)期隔絕，封存方式主要包括地質(zhì)封存和海洋封存。
政策環(huán)境：政策助力CCUS技術(shù)推廣和示范工程建設(shè)
CCUS是目前實(shí)現(xiàn)大規(guī)模溫室氣體減排的重要技術(shù)手段。短期內(nèi)，我國(guó)以石油、煤炭等化石能源為主的能源結(jié)構(gòu)難以改變，發(fā)展CCUS可促進(jìn)化石能源的高效利用，加快傳統(tǒng)高排放行業(yè)的轉(zhuǎn)型發(fā)展，對(duì)我國(guó)實(shí)現(xiàn)“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)具有重要意義。近年來，我國(guó)出臺(tái)了一系列政策促進(jìn)CCUS發(fā)展，具體內(nèi)容包括推動(dòng)CCUS示范工程建設(shè)、加強(qiáng)CCUS技術(shù)推廣示范、將CCUS納入綠色債券目錄等。
展開 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(shè)備大小均會(huì)增加。盡管CO2分離技術(shù)在各類化學(xué)工藝中應(yīng)用了數(shù)十年，但低濃度煙氣凈化仍然是一項(xiàng)成本高、無利可圖的投資，即使主要研究在努力減少投資成本與能耗。
捕集和凈化是CO2價(jià)值鏈中成本最高的一步。全球碳捕集與封存研究院的研究表明，若以使用壽命30年計(jì)算，每吉焦煤炭成本為2.1美元，每吉焦天然氣則是4.2美元，這意味著上述15%到20%碳捕集成本來自能源本身。能源至關(guān)重要，其價(jià)格在2022年初上漲了三倍，從根本上改變了碳捕集和封存的經(jīng)濟(jì)效益。
一些大規(guī)模工業(yè)流程是碳捕集的理想場(chǎng)景，因?yàn)闊煔釩O2濃度高且凈化成本低。盡管捕捉成本更低，仍鮮有這樣的碳源被開發(fā)利用。
圖2 碳捕集與凈化成本(上)不同工藝流程中的CO2濃度(下) 圖源/MAN Energy Solutions
碳捕集
捕集CO2的方法可分為三類：燃燒后捕集、富氧燃燒捕集和燃燒前捕集。
1.燃燒后捕集
燃燒后捕集技術(shù)在燃燒后將CO2從煙氣中分離。具有CO2高親和力的選擇性化學(xué)溶劑，例如胺，最適用于CO2低分壓的煙氣，絕大多數(shù)現(xiàn)有工業(yè)排放可采用該技術(shù)捕集。胺吸收是一項(xiàng)成熟技術(shù)，改造過程通常不會(huì)影響現(xiàn)有工藝，也無需大量的技術(shù)變更。這也是Aker Carbon Capture公司的建議，采用CO2壓縮加熱胺的模塊化裝置。胺吸收有良好的應(yīng)用記錄，多個(gè)大型工業(yè)裝置正在運(yùn)行，包括2016年SaskPower Boundary Dam項(xiàng)目，2017年P(guān)etra Nova, Texas項(xiàng)目，2021年HeidelbergCement, Brevik項(xiàng)目。胺吸收技術(shù)的劣勢(shì)在于溶劑再生需要額外多達(dá)20%至30%能耗。
展開 Carbon Peak and Carbon Neutrality
引言
作為“雙碳戰(zhàn)略”重要組成部分的CCUS為政府和工業(yè)界提供了重要的機(jī)會(huì)。近年來，幾十個(gè)新的CCUS項(xiàng)目處于正在建設(shè)或規(guī)劃中，越來越多的國(guó)家提供了成熟的政策支持。據(jù)全球碳捕集與封存研究院（Global CCS Institute）研究成果顯示，一個(gè)有效的政策解決方案是支持CCUS網(wǎng)絡(luò)和樞紐的形成。在此環(huán)境下，排放者、監(jiān)管機(jī)構(gòu)和CCUS樞紐開發(fā)人員合作，建立共享的基礎(chǔ)設(shè)施，實(shí)現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟(jì)，并在一個(gè)新的工業(yè)價(jià)值鏈中開發(fā)實(shí)際可行的商業(yè)模式。隨著這些CCUS樞紐的發(fā)展，正在把越來越多的CCUS項(xiàng)目變成一個(gè)可擴(kuò)展的現(xiàn)實(shí)。
展開 
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碳捕集與封存工程的最新內(nèi)容
<p class="ql-align-justify"><span style="color: rgb(34, 34, 34);">2026第四屆上海國(guó)際碳捕集技術(shù)展覽會(huì)暨中國(guó)CCUS技術(shù)發(fā)展論壇</span></p><p class="ql-align-justify">時(shí)間：2026年4月13-15日</p><p>地點(diǎn)：上海新國(guó)際博覽中心</p><p class="ql-align-justify
撰文 | 張書銘
編輯 | 郭郭
CCUS
針對(duì)全球氣候問題，2008年的G8峰會(huì)上，八國(guó)集團(tuán)提出，在2020年前后普及CCS技術(shù)。CCS（carbon capture and storage）即二氧化碳的捕集和封存技術(shù)，是將CO2從電廠等工業(yè)或其他排放源分離，經(jīng)富集、壓縮并運(yùn)輸?shù)教囟ǖ攸c(diǎn)，注入儲(chǔ)層封存以實(shí)現(xiàn)被捕集的CO2
CCUS是溫室氣體減排的關(guān)鍵技術(shù)，其發(fā)展對(duì)于促進(jìn)化石能源的高效利用、如期實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)愿景具有重要意義。目前，我國(guó)CCUS仍處于發(fā)展早期，部分先進(jìn)技術(shù)尚處于研究階段。未來，隨著政策支持不斷、關(guān)鍵技術(shù)逐步成熟以及各行業(yè)巨大減排需求拉動(dòng)，我國(guó)CCUS將向著低成本、商業(yè)化、集群化方向發(fā)展，產(chǎn)值規(guī)模有望在2050年突破3,000億元。
發(fā)展概況
本文章是上一篇文章CCUS沒有資格納入A6.4ERs全球碳市場(chǎng)機(jī)制嗎？的延伸，上文中拾余用CCUS代替了監(jiān)管機(jī)構(gòu)A6.4-SB005-AA-A09《Removal activities under the Article 6.4 mechanism》文件中的工程碳移除( Engineering-base Removal)”，原本希望用當(dāng)前雙碳行業(yè)投資相對(duì)比較熱門的也是受到此次A6.4 Supervisory
為了對(duì)我們的凈零之旅產(chǎn)生突破性影響，我們正在探索一系列下一代技術(shù)，以幫助我們實(shí)現(xiàn)建筑環(huán)境的脫碳。碳捕獲、利用和儲(chǔ)存 (CCUS) 是我們尋找的產(chǎn)品組合中最重要的技術(shù)之一。今天介紹的這個(gè)技術(shù)來自國(guó)外，這是在30多個(gè)CCUS項(xiàng)目正在進(jìn)行實(shí)踐中，廠家也正在測(cè)試的技術(shù)將為2030年以后的業(yè)務(wù)脫碳奠定基礎(chǔ)。
最令人興奮的 CCUS 技術(shù)之一被稱為“礦化”
本文選自中國(guó)工程院院刊《中國(guó)工程科學(xué)》2021年第6期
作者：張賢，李陽，馬喬，劉玲娜
來源：我國(guó)碳捕集利用與封存技術(shù)發(fā)展研究[J].中國(guó)工程科學(xué),2021,23
1 工藝路線
1.1 碳捕集技術(shù)分類
碳捕集技術(shù)可分為以整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)（IGCC）為代表的燃燒前捕集、以富氧燃燒為代表的燃燒中捕集和以化學(xué)吸收法為代表的燃燒后捕集3種[10]。燃燒前捕集主要運(yùn)用于IGCC系統(tǒng)中,該技術(shù)捕集系統(tǒng)小、能耗低,然而其投資成本太高且可靠性還有待提高,富氧燃燒面臨的最大難題是制氧技術(shù)投資大
我國(guó)“碳達(dá)峰”與“碳中和”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)需要大幅度優(yōu)化現(xiàn)有能源結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式，同時(shí)也需要一定規(guī)模的二氧化碳捕集、利用與封存（CCUS）技術(shù)，用以回收較難用可再生能源替代部門的CO2排放。未來50年，CCUS技術(shù)能夠在電力和工業(yè)行業(yè)減排6000億噸CO2,相當(dāng)于人類17年的排放總量。 CCUS是指將CO2從工業(yè)、能源利用或大氣中分離出來，直接加以利用，或注入地層以實(shí)現(xiàn)CO2減排的工業(yè)過程。CCSU技
CCUS是
碳捕集利用與儲(chǔ)存
（Carbon Capture, Utilization, and Storage）的縮寫。它是一種技術(shù)和方法的組合，用于減少工業(yè)和能源生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的二氧化碳（CO2）排放。CCUS技術(shù)的目標(biāo)是將二氧化碳?xì)怏w捕集、利用或儲(chǔ)存，從而降低碳排放并減少對(duì)氣候變化的影響。
它被視為一種重要的臨時(shí)措施，可以幫助實(shí)現(xiàn)全球的減排目標(biāo)，并為過渡到低碳經(jīng)濟(jì)提供時(shí)間和空間。
