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二氧化碳捕集、利用与封存技术0404知识分享

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

碳捕集与封存技术的现状与发展分析

碳捕集与封存技术的现状与发展分析王虎齐中国电能成套设备有限公司，北京市安德里北街15号100011 The Status of Carbon Capture & Storage and development analysis WANG Hu-qi No.15 Andelibei Street Beijing，China ABSTRACT:Global warming has been more and more serious, carbon capture and storage (CCS) technology in future years will be to solve the greenhouse effect of the main means. Although CCS technology has made good progress, CO2 capture, transportation, storage three links of the development of the technology is very rapid, but still faces many problems, such as the high cost, CO2leaks problems, lack of awareness. At present CCS technology is still in the early stages of development, whether can be expected as CCS to cope with climate change in the important transitional emission reduction technology and be large scale application will depend on various factors. KEY WORD: Carbon Capture and Storage；High Cost；CO2 Leaks Program；Lack of Awareness 摘要：全球气候变暖问题已经越来越严重，碳捕集与封存（CCS）技术在未来的若干年后将成为解决温室效应的最主要手段之一。虽然CCS技术取得了长足的进步，CO2捕集、运输、封存三大环节的各种技术发展都很迅猛，但仍面临着很多问题，如成本高昂、CO2泄露问题、认识不足等。目前CCS 技术仍处于发展的早期阶段，CCS 是否能如预期成为应对气候变化中重要的过渡性减排技术并被大规模应用，将取决于多种因素。关键词：碳捕集与封存；成本高昂；CO2泄露；认识不足 1前言 1896 年，诺贝尔化学奖得主、瑞典化学家阿伦尼乌斯（S.Arrhenius）提出气候变化的科学假设，认为“化石燃料燃烧将会增加大气中的CO2 浓度，从而导致全球变暖”。2007 年，联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）发布了第四次评估报告，认为气候变化归因于人类活动所排放的温室气体的可能性超过了90%。2009年12 月《联合国气候变化框架公约》第15 次缔约方会议暨《京都议定书》第5次缔约方会议在丹麦首都哥本哈根的落幕，将全球温升控制在2℃以内的目标作为全球共识写入《哥本哈根协定》（Copenhagen Accord），至此，全球应对气候变化的任务上升到了前所未有的高度，关于如何快速推广应对气候变化新技术的讨论也趋于白热化。提高能效、发展替代能源（包括可再生能源和核能）和CCS 技术是最为重要的三种减排手段。根据国际能源署（IEA，International Energy Agency）的研究，在2℃温升情景下，2020 年、2030 年和2050 年由提高能效带来的减排量将分别占当年能源相关减排量的65%、57% 和54%。但随着提高能效技术的“天花板效应”逐渐显现、替代能源资源由易开发逐渐转为难开发等原因，CCS 的减排贡献将从2020 年占总减排量的3% 上升至2030年的10%，并在2050 年将达到19%，详见表1。

液体二氧化碳安全技术说明书

液体二氧化碳安全技术说明书第一部分化学品名称化学品中文名称：液体二氧化碳化学品英文名称：liquid Carbon dioxide 第三部分危险性概述危险性类别：第2. 2类不燃气体侵入途径：吸入和皮肤接触健康危害：本身无毒。但空气中浓度超过3%时能出现呼吸困难、头痛眩晕、呕吐等。10%以上时出现视力障碍、痉挛、呼吸加快、血压升高、意识丧失。25%以上时，出现神经抑制、昏睡、痉挛、窒息至死。接触液体二氧化碳可引起冻伤。环境危害：大气中二氧化碳增加产生温室效应爆炸危险：盛装液体二氧化碳容器遇明火高温，器内压力升高有开裂爆炸危险。第四部分急救措施皮肤接触：用水冲洗，就医眼睛接触：就医吸入：迅速脱离现场，移至空气新鲜处，呼吸困难时输氧，如呼吸和心跳停止，立即进行人工呼吸和心脏按摩术并及时就医第五部分消防措施危险特性：盛装液体二氧化碳的设备与容器遇高温、明火有爆炸危险，流速过快容易产生和积聚静电。有害燃烧物：无灭火方法及灭火剂：用水冷却设备或容器，选用适合周围火源的灭火剂第六部分泄漏应急处理应急处理：迅速撤离现场保持现场通风。穿戴防护用具进入现场堵漏气瓶泄漏无法堵漏时，将其移至空旷安全处放空。液体二氧化碳泄漏要有防寒护具第七部分操作处置与储存操作处置注意事项：密封操作，加强通风，操作人员必须经过专门培训，严守操作规程，持证上岗。充装时按充装系数要求控制充装量严禁超装。接触二氧化碳要穿戴好护具防止冻伤。储存注意事项：储存于通风库房，远离火种热源，保持容器密封，气瓶应有防倒措施，大于10立方米贮槽不能放在室内。

第八部分接触控制/个体防护最高允许浓度：中国MAC（mg/m3）18000 监测方法：化学分析工程控制：生产过程密闭，加强通风。呼吸系统防护：空气中浓度超标时，人员撤离现场，紧急事态抢救佩戴空气呼吸器或氧气呼吸器。眼睛防护：戴面罩。手防护：戴防寒手套。其它防护：工作现场禁止烟火，工作前避免饮用酒精性饮料。进行就业前和定期体检。第九部分理化特性外观与性状：无色无味，不燃气体熔点：（0C）-56.6相对密度（水=1）：0.9295 沸点：（0C）-78.5（升华点）相对蒸气密度（空气=1）：1.53 饱和蒸汽压（Kpa）：3485.6kpa（0C）临界温度：（0C）31.0 临界压力（Mpa）：7.382 溶解性：能熔于水，烃类及大多数有机溶剂。主要用途：冷却剂、焊接、铸造工业、灭火剂、化工原料第十部分稳定性和反应性稳定性：稳定禁配物：活泼金属避免接触的条件：明火高热（容器盛装时）聚合危害：不发生分解产物：无第十一部分毒理学资料急性中毒：二氧化碳没有毒性，但二氧化碳浓度高时就会改变血液的PH值，长时间吸入二氧化碳将引起代谢障碍。当空气中浓度超过3%时能出现呼吸困难、头痛眩晕、呕吐等。浓度超过10%时出现视力障碍、痉挛、呼吸加快、血压升高、意识丧失。浓度超过25%以上时，出现神经抑制、昏睡、痉挛、窒息死亡。第十二部分生态学资料生态降解：未查明非生物降解：无其它害处：对环境有影响如温室效应。第十三部分废弃处置废气物性质：非危险废气物废气处置方法：排入大气。第十四部分运输信息危险货物编号：22019（气） 22020（液）

二氧化碳处理技术王洋

二氧化碳处理技术王洋32420132204724 自人类进入工业社会以来，煤炭、石油等化石燃料的大量使用造成了严重的环境问题。其中最为严峻的就是全球气候变暖问题。也叫做温室效应，目前,人类在能源系统中产生大量二氧化碳并直接排放是导致该现象的主要原因。同其他环境问题相比,二氧化碳的排放影响空间大且作用时间长,因此解决起来非常困难。大气中的二氧化碳含量已由工业革命前的2.80×10-4(体积分数,下同)上升到目前的3.56×10-4。如果不采取措施控制二氧化碳的排放,预计到2020年,大气中二氧化碳含量将达到6.60×10-4。一方面,如何降低二氧化碳排放量,变废为宝,实现其分离回收与综合利用是摆在广大环境科技工作者面前的重要课题。另一方面,二氧化碳作为地球上最丰富的碳资源,可转化为巨大的可再生资源。现阶段,二氧化碳的资源化研究已引起人们的密切关注,且其开发前景非常广阔。二氧化碳的处理技术一般分可为从大气中分离固定和从燃放气中分离回收两大类。现阶段,从大气中分离固定二氧化碳技术主要有生物法,而从燃放气中分离回收二氧化碳技术主要有物理法、化学法和物理-化学法等。 1.1从大气中分离固定二氧化碳如今,大气中的二氧化碳已经达到了较高的浓度,设法将其从大气中分离出来并加以固定,是当前不容忽视的研究课题。大气中游离的二氧化碳主要通过陆地、海洋生态环境中的植物、自养微生物等的光合作用或化能作用来实现分离和固定。固定大气中二氧化碳的生物主要是植物和自养微生物。人们往往将注意力放在植物的光合作用上。地球上存在各种各样的生态系统,尤其是在植物不能生长的特殊环境中,自养微生物固定二氧化碳的优势便发挥出来了,二氧化碳的微生物固定是一支决不能忽视的力量。二氧化碳是不活泼分子,化学性质较为稳定,过去人们一直认为它是燃烧过程的最终产物。高效固定二氧化碳的微生物(生物催化剂),可在温和条件下实现向有机碳的转化,微生物在固定二氧化碳的同时,可获得许多高营养、高附加值的产品。温室气体二氧化碳的微生物固定在环境、资源及能源等方面将发挥极其重要的作用。海洋对吸收二氧化碳存在着巨大的潜力。日本有关学者已筛选出能在很高的二氧化碳含量下繁殖的海藻,并计划在其太平洋海岸进行大面积人工繁殖试验,旨在吸收该地区工业化后排放的二氧化碳。美国还利用盐碱地里的盐生植物吸收二氧化碳,并在墨西哥进行试植。 1.2从燃放气中分离处理二氧化碳 1.2.1物理法物理法分离处理二氧化碳技术主要有:物理吸收法、膜分离法、变压(变温)吸附法、海洋深层储存法和陆地蓄水层(或废油、气井)储存法等。 1)物理吸收法:通过交替改变二氧化碳与吸收剂(有机溶剂)之间的操作压力和操作温度以实现二氧化碳的吸收和解析,从而达到分离处理二氧化碳的目的。在整个过程中不发生化学反应,因而所需的能量消耗相对较少。一般讲来,有机溶剂吸收二氧化碳的能力随着压力增加和温度下降而增大,反之则减小。物理吸收法其关键在于确定优良的吸收剂。对吸收剂的要求是:对二氧化碳的溶解度大、选择性好、沸点高、无腐蚀、无毒性、化学性能稳定。常见吸收剂有丙烯酸酯、N-甲基-2-D吡咯烷酮、甲醇、乙醇、聚乙二醇及噻吩烷等高沸点有机溶剂,以减少溶液损耗和蒸气外泄。 2)膜分离法:膜分离法是利用一些聚合材料,如醋酸纤维和聚酰亚胺等制成的薄膜对不同气体具有不同的渗透率这一特性来分离气体,其中包括分离膜和吸收膜两种类型。其推动力是膜两边的压差。工业上用于二氧化碳分离的膜材质主要有醋酸纤维、乙基纤维素、巨苯醚及聚

二氧化碳安全技术说明书标准版

二氧化碳安全技术说明书第一部分化学品及企业标识化学品中文名称：二氧化碳化学品英文名称：Carbon dioxide 企业名称：企业地址：邮编: 传真：电子邮件地址: 企业应急咨询电话：产品推荐用途及限制用途：金属焊接及冶炼、植物助长、电子工业等。第二部分危险性概述紧急情况概述：不燃气体。若遇高热，容器内压增大，有开裂和爆炸的危险。 GHS 危险性类别：根据化学品分类、警示标签和警示性说明规范系列标准（参阅第十五部分），该产品属于高压气体，类别压缩气体。标签要素和象形图：警示词：警告危险信息：内装高压气体，遇热可能爆炸。禁配物：水、碱性物质。防范说明：预防措施：远离火种、热源。密闭操作，提供良好的自然通风条件。得到专门指导后操作。防止气体泄漏到工作场所空气中。远离易燃、可燃物。避免高浓度吸入，高浓度接触时可佩戴空气呼吸器。

事故响应：如果吸入，迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。呼吸、心跳停止，立即进行心肺复苏术。就医。安全储存：保持容器密闭。储存于阴凉、通风的库房。废弃处置：废气直接排入大气。物理化学危险：内装高压气体，若遇高热，容器内压增大，有开裂和爆炸的危险。健康危害：在低浓度时，对呼吸中枢呈兴奋作用, 高浓度时则产生抑制甚至麻痹作用。中毒机制中还兼有缺氧的因素。急性中毒，轻度中毒出现头晕、头痛、疲乏、恶心等，脱离接触后较快恢复。人进入高浓度二氧化碳环境，在几秒钟内迅速昏迷倒下，反射消失、瞳孔扩大或缩小、大小便失禁、呕吐等，更严重者出现呼吸、心跳停止及休克，甚至死亡。慢性影响经常接触较高浓度的二氧化碳者，可有头晕、头痛、失眠、易兴奋、无力等神经功能紊乱等。但在生产中是否存在慢性中毒国内外均未见病例报道。环境危害：该物质大量排放时对环境有影响第三部分成分/组成信息混合物□ 化学品名称：二氧化碳有害物成分浓度 CAS No 二氧化碳≥ 99.0% 124-38-9 第四部分急救措施皮肤接触：不会通过该途径受到伤害。眼睛接触：不会通过该途径受到伤害。吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处，保持呼吸系统畅通。如呼吸困难给输氧；如呼吸停止立即进行人工呼吸，就医。食入：无意义。对保护施救者的忠告：无资料。对医生的特别提示：无资料。

二氧化碳的资源化利用

二氧化碳的资源化利用【摘要】二氧化碳作为化石燃料燃烧的副产物，直接排放会对大气造成污染，形成温室效应。目前，全球回收的二氧化碳约40％用于生产化学品、35％用于油田三次采油、10％用于制冷、5％用于碳酸饮料、10％用于机械保护焊接、金属铸造加工、农业施肥等领域，但全球利用二氧化碳生产化学品总的利用量不到2亿吨。为了解决能源紧张、消除污染，大力开发二氧化碳资源的化学利用，具有重要的现实意义和广阔的应用前景[1]。【前言】胡锦涛同志2009年9月22日在联合国气候变化峰会开幕式上发表讲话，中国争取到2020年单位GDP二氧化碳排放比2005年有显著下降。2007年2月2日，政府间气候变化专门委员会(IPCC)发布《全球气候变化第四次评估报告》，该报告明确指出：人类活动要为全球暖化现象负90％的责任，全球暖化现象主要归因于人类使用化石燃料，排放了大量的二氧化碳等温室气体，造成了温室效应[2] 。近年来，随着工业的快速发展，绿色植被减少，越来越多的化石燃料的燃烧导致大气中二氧化碳含量逐年增加。目前二氧化碳在食品、化学合成、机械、农业、商业、运输、石油开采、国防、消防等众多领域中均有广泛的应用。烟气中二氧化碳的资源化研究正成为当前各国所需要迫切解决的热点问题。随着人类社会的不断发展，人们对自然资源的依赖程度逐渐增大，其消耗速度也在不断增长。其中，化石能源作为人来赖以生存的最重要的一次能源之一，近年来的全球消耗量正在以惊人的速度增长，从某种意义上可以说，正是化石资源所提供的能量在驱使着人类历史的巨轮缓缓前进。然而，不断增长的能源消费也对环境带来了诸多的负面影响，其中CO2的排放问题越来越受到政府、公众、企业界以及学术界的关注，2009年12 月7 日在丹麦首都哥本哈根召开的《联合国气候变化框架公约》第十五次缔约方会议最终在以中美两方为代表的两大阵营的激烈碰撞中草草收场，仅仅形成了一个无实质性无约束力的《哥本哈根协议》。这一结果一方面充分显示了目前减少CO2 排放的重要性和迫切性，同时也反映出了“减排”已不仅仅是一个环境热点，而是已经成为了一个威胁人类生存和发展的，达到国际关系高度的复杂问题。我国作为发展中国家，并没有强制性的减排指标。然而，如果继续使用现有落后的技术，CO2排放问题势必成为阻碍我国经济可持续发展的主要瓶颈之一，也必将严重影响到我国的国际形象。近年来，我国政府在温室气体减排问题方面出台了一系列政策、法规，提出了量化的减排指标，加速淘汰落后产品。正如温家宝总理在哥本哈根气候变化会议领导人会议上的讲话所提到的：“我们的减排目标将作为约束性指标纳入国民经济和社会发展的中长期规划，保证承诺的执行受到法律和舆论的监督。我们将进一步完善国内统计、监测、考核办法，改进减排信息的披露方式，增加透明度，积极开展国际交流、对话与合作。”[3]由此可见，党中央和国家政府对温室气体减排问题给予了高度的重视，而发展新型高效的减排技术已经成为了当前我国乃至全世界需要迫切解决的科学技术问题之一。当前，减排的主要路线首先是从源头上减排，即通过调整产业、经济、能源结构，鼓励低排放、低能耗企业的建设，对高能耗的企业实行技术改造；大力发展节能技术，提高能源利用率；寻找新能源；增强公民意识，改变生活方式等：其次，对迫不得已排放的CO2通过回收分离、捕获贮存、资源化利用等技术减少或消除其排放[4]。其捕获分离C02技术如下：1.吸收法包括物理吸收和化学吸收。物理吸收是指利用那些对CO2具有较大溶解度的有机溶剂做吸收剂，通过对CO2的加压让其溶解到该溶剂内，再通过减压让CO2释放出来，通过这样的交替方式完成CO2的捕获分离。 2.吸附法[5]

二氧化碳的捕集、封存及综合利用

二氧化碳的捕集、封存与综合利用

前言近年来，温室效应加剧问题使环境与经济可持续发展面临严峻的挑战。因此，引起温室效应和全球气候变化的二氧化碳的减排技术成为各国关注的焦点，如何从源头减少二氧化碳排放和降低大气中二氧化碳的含量成为挑战人类智慧的难题。中国作为一个发展中国家，主要以煤炭的消费为主，主要的CO2排放源为燃煤的发电厂。从总量上看，目前我国的二氧化碳排放量已位居世界第二，预计到2025年，我国的CO2总排放量很可能超过美国，位居世界第一。因此，我国急需对所排放的二氧化碳进行捕获研究，以缓解我国的空气污染压力。目前CO2的应用领域得到了广泛开拓，除了众所周知的碳酸饮料、消防灭火外，工业、农业、国防、医疗等部门都在使用CO2。科学研究己经证明，CO2具有较高的民用和工业价值:以CO2为原料可合成基本化工原料；以CO2为溶剂进行超临界萃取；还可应用于食物工程、激光技术、核工业等尖端高科技领域；近年来开发出的新用途如棚菜气肥、保鲜、生产可降解塑料等也展现出良好发展前景。[1]

1.CO2捕集系统 CO2捕获技术发展的方向是降低技术的投资费用和运行能耗。依据捕获系统的技术基础和适用性，通常将火电厂CO2的捕集系统分为以下4种：燃烧后脱碳、燃烧前脱碳、富氧燃烧技术以及化学链燃烧技术。 1.1 燃烧后脱碳燃烧后脱碳是指采用适当的方法在燃烧设备后，如电厂的锅炉或者燃气轮机，从排放的烟气中脱除CO2的过程。在燃烧后捕集技术中，由于烟气中CO2分压通常小于0. 15个大气压，因此需要与CO2结合力较强的化学吸收剂分离捕集CO2，用于CO2捕集的化学吸收剂主要是能与CO2反应生成水溶性复合物的有机醇胺类。目前在CO2捕集方面研究和采用较多是醇胺法(MEA法)。[2] 燃烧后捕集技术是一种成熟的技术，这种技术的主要优点是适用范围广，系统原理简单，对现有电站继承性好。但捕集系统因烟气体积流量大、CO2的分压小，脱碳的捕集成本较高。过程的能耗较大，设备的投资和运行成本较高，而造成CO 2 1.2 燃烧前脱碳燃烧前脱碳就是在碳基原料燃烧前，采用合适的方法将化学能从碳中转移出来，然后将碳与携带能量的其他物质分离，从而达到脱碳的目的。燃烧前分离捕集CO2实质上是H2和CO2的分离，由于合成气的压力一般在2. 7MPa以上(取决于气化工艺)，CO2的分压远高于化石燃料在空气燃烧后烟气中的CO2分压。典型的燃烧前CO2捕集流程分三步实施: (1)合成气的制取：将煤炭、石油焦、天然气等燃料与水蒸气、氧气进行不完全的燃烧反应，生成CO和H2的合成气。 (2)水煤气变换：将合成气的CO进一步与水蒸气发生CO变换反应，生成CO2和H2。 (3)H2/CO2分离：将不含能量的CO2同能量载体H2分离，为后续的氢能量利用和CO2封存等作准备。[3] 燃烧前捕集技术的成本比燃烧后捕集技术的成本低，具有较大的发展潜力。

我国碳捕集、利用和封存的现状评估和发展建议

我国碳捕集、利用和封存的现状评估和发展建议碳捕集、利用和封存（以下简称“CCUS”）技术是未来全球实现大规模减排的关键技术之一，也是我国实现长期绝对减排和能源系统深度低碳转型的重要技术选择。2016年10月，国务院发布了《“十三五”控制温室气体排放工作方案》，提出“在煤基行业和油气开采行业开展碳捕集、利用和封存的规模化产业示范”、“推进工业领域碳捕集、利用和封存试点示范”，为我国下一步发展CCUS指明了方向。本文在深入研究和调研的基础上，总结评估了“十一五”以来我国CCUS的发展状况，分析了我国推动CCUS发展面临的挑战，提出了中长期推动我国CCUS发展的思路和政策建议。一、我国发展CCUS的重要意义 CCUS是实现我国长期低碳发展的重要选择。国际上将碳捕集与封存（以下简称“CCS”）1作为实现长期绝对减排的重要措施。在国际能源署（IEA）的2℃情景下，到2050年，CCS将贡献1/6的减排量；2015-2050年间，CCS累计减排占全球总累计减排量的14%，其中中国CCS的减排贡献约占1/3。根据西北太平洋实验室及中国科学院武汉岩土力学研究所的测算，中国当前有超过1600个大型CO2排放源，包括火电厂、水泥厂、钢铁厂等，技术上可实现的碳捕集量超过 1 CCS与CCUS称呼略有不同但实质基本相同。国际上常用CCS，主要包括三个环节，即对二氧化碳进行捕集、运输和地质封存；中国在此基础上，结合本国实际提出CCUS，在原有三个环节基础上增加了CO2 利用环节，可将CO2资源化利用并产生经济效益，在现有技术发展阶段更具有实际操作性。

38亿吨CO2，而通过强化采油、驱煤层气和盐水层封存等方式可封存的容量分别为10、10和1000亿吨CO2。此外，中国源汇匹配条件好，90%以上的大型碳源距潜在封存地在200公里以内。 CCUS是实现我国煤基能源系统低碳转型的必然选择。我国能源结构以煤为主，虽然近些年国家已经采取了极为严格的控煤措施并取得了显著成效，但预计在未来相当长时间内，煤炭消费总量仍将维持相当规模。例如，从发电用能结构看，即便煤炭占比以每年2个百分点的速度下降，降到30%仍需要15-20年的时间。CCUS同煤基能源的发展具有很好的耦合性，尤其在煤化工、火力发电等行业，尽管当前其实施成本仍较高，但如果碳排放的外部成本能被充分考虑并实现其内部化，将极大提升CCUS在这些行业的应用空间。随着国家对碳排放控制要求的不断提升和能源生产消费革命的积极推进，为实现我国能源系统的绿色低碳转型，CCUS应该也必然会成为煤炭合理化和清洁化利用的一个重要举措。 CCUS是促进我国低碳产业发展的重要支撑。尽管我国CCUS技术的发展起步较晚，但国家对CCUS技术的研发和示范非常重视，过去十几年投入了大量科研经费，推动CCUS技术水平不断提升。在碳捕集、利用和封存各个环节的技术水平上，我国都已经与发达国家处于同一水平线。未来如进一步加大CCUS技术示范力度，促进技术应用成本的不断下降，能逐步实现技术的规模化应用，不仅有助于我国在低碳技术领域占据国际制高点，更能带动相关低碳产业的发展和壮大。 CCUS是提升我国能源安全的积极动力。我国政府特别强调要加

液体二氧化碳安全技术说明书

危险化学品安全技术说明书修订日期：2015年1月8日 SDS编号：CSDS-SY001 产品名称：液体二氧化碳版本：QB0408-14-001 第一部分化学品及企业标识化学品中文名：液体二氧化碳化学品英文名：Carbon dioxide 企业名称：企业地址：邮编：传真：联系：电子地址：企业应急咨询：产品推荐及限制用途：主要用于制造碳酸钠，及生产充碳酸气的饮料。用干冰冷冻水果或肉类，不但温度低，而且无污染。二氧化碳又是有效的灭火剂，用于不能用水来扑灭的火灾，如油、电、金属钠引起的火灾。液态二氧化碳已成为高效无污染的萃取剂，所用的工艺称为超临界萃取，多用于食品等工业。第二部分危险性概述紧急情况概述：长时间过量吸入会引起昏迷，反射消失，瞳孔散大或缩小，大小便失禁，呕吐、呼吸停止，休克死亡。皮肤、眼睛接触干冰或液体二氧化碳会引起冻伤。 GHS危险性类别：加压气体特异性靶器官毒性-一次接触,类别3 标签要素：象形图：警示词：警告危险信息：含压力下气体，如受热可爆炸; 含压力下气体，如受热可爆炸; 可能引起呼吸道刺激,可能引起昏昏欲睡或眩晕; 防说明：远离热源/明火/热表面，禁止吸烟。保持容器密闭。采取防止静电措施，容器和接收设备接地/连接。

使用防爆电器/通风/照明等设备，只能使用不产生火花的工具。得到专门指导后操作，在阅读并了解所有安全预防措施之前，切勿操作。按要求使用个体防护装备。操作液体二氧化碳装置时使用棉手套，防止冻伤。操作液体二氧化碳设备时可使用防护眼镜防止飞溅冻伤眼睛。避免接触眼睛、皮肤，避免吸入。操作现场不得进食、饮水或吸烟。【事故响应】火灾时，使用泡沫灭火器，对火场中钢瓶用大量水降温，防止爆炸，并迅速将其转移至安全的空旷处。如吸入立即转移至空气新鲜通风处，重者立即就医。如皮肤、眼睛接触液体二氧化碳，用自来水冲洗，就医。【安全储存】在阴凉、通风处储存，保持容器密闭。储存场所应保持通风和防止曝晒，库温不宜超过35℃。使用时对气瓶应有防止倾倒的措施。【废弃处置】少量废气可直接排入大气中。物理化学危险：产品系灭火剂，为防止外来火灾对压缩气体包装钢瓶造成的危险，可就近配备泡沫式灭火器。健康危害：长时间过量吸入会引起昏迷，反射消失，瞳孔散大或缩小，大小便失禁，呕吐、呼吸停止，休克死亡。皮肤、眼睛接触干冰或液体二氧化碳会引起冻伤。环境危害：大量二氧化碳排放大气能破坏地球臭氧层，少量二氧化碳废气可直接排放。第三部分成分/组成信息第四部分急救措施急救：皮肤接触：皮肤接触，用自来水冲洗，就医。眼睛接触：眼睛接触，用自来水冲洗，就医。吸入：立即转移至空气新鲜通风处，重者立即就医。食入：无资料。第五部分消防措施

二氧化碳的捕集与封存技术

863计划资源环境技术领域重点项目 “二氧化碳的捕集与封存技术”课题申请指南一、指南说明全球气候变暖已成为国际热点问题，二氧化碳因具有温室效应被普遍认为是导致全球气候变暖的重要原因之一。如何减少二氧化碳排放，降低大气中二氧化碳浓度，是人类面临的共同难题。研究开发具有我国自主知识产权的、经济高效的二氧化碳捕集与封存技术，推动二氧化碳减排，对于实现我国社会经济可持续发展和营造良好的国际环境具有重要意义。本项目针对二氧化碳减排的迫切需求，瞄准国际技术前沿，研发吸附、吸收等二氧化碳捕集技术，探索二氧化碳封存技术，为我国二氧化碳减排提供科技支撑，项目下设3个课题。二、指南内容课题一、二氧化碳的吸收法捕集技术研究目标：研发先进实用的CO2高效吸收溶剂、吸收塔填料以及新型高效吸收分离设备和分离技术，发展CO2吸收分离过程模拟和集成优化新技术，通过关键技术的突破，着重研究解决CO2捕集的高能耗和高费用问题，进行中间试验并进行技术经济与风险评价，形成具有自主知识产权的吸收法捕集CO2的技术方案。研究内容：（1）新型高效吸收溶剂的研制针对燃煤电厂等工业的CO2排放源，采用分子模拟、分子设计和

实验研究相结合的方法开发高性能、低能耗和低腐蚀性的化学、物理及化学物理耦合吸收溶剂。测定其中CO2的吸收溶解度和吸收-解吸动力学，建立相应的溶解度和动力学模型，研究吸收性能和溶剂分子结构的定量关系，根据不同气体情况研制和优化溶剂体系，并进行硫、碳一体化脱除、以及膜—吸收耦合等新技术的探索性研究。（2）特大型吸收设备强化和过程优化通过先进的实验测量技术、计算流体力学模拟和实验相结合的方法，研究特大型分离设备强化的途径,研制高效吸收塔填料等塔内构件；发展CO2吸收分离过程模拟优化技术，研究节能降耗的新流程，继而形成吸收法捕集CO2的集成技术方案及开发平台。进行中间试验，获取工艺和能耗数据，进行技术经济与风险评价。主要考核指标：（1）针对燃煤电厂等工业的CO2排放源，研发1～2项具有自主知识产权的、国际先进水平的高效吸收溶剂。（2）研发1～2项具有自主知识产权的、国际先进水平的高效吸收塔填料。（3）通过过程模拟优化和中间实验，形成1～2种具有自主知识产权的吸收法捕集CO2的新技术。（4）中间试验规模和指标：常压（1bar），试验规模为吸收塔径≥200mm，气体处理量≥60万标准立方米/年，对溶剂的指标要求是在气体含8－15％的CO2的情况下对CO2的循环吸收量≥50～60克/升；中高压（≥20bar），试验规模为吸收塔径≥60mm，气体处理量≥60万标准立方米/年，对溶剂的指标要求是在气体含30～40％CO2的情况下对CO2的吸收量≥37～50克/升；

浅析碳捕集与封存技术

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 sequestration 2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。按这个速度发展，到2100年，空气中的二氧化碳的聚集量将达到百万分之一千一百，温室效应造成的高温将不适合任何动物的生存，人类社会则将在这一进程中崩溃。然而，时至今日，全球有80%的能源来自煤炭、石油和天然气等化石能源。水电和核能虽然成本并不高，但环境条件限制了其发展规模。至于风能、太阳能和生物质能等新能源，虽然环保前景喜人，但受高成本和技术不成熟等客观因素制约，这些新能源完全取代传统的化石能源仍处于探索阶段，真正做到大规模商业化开发还需很长时间。因此，发展可靠技术、减少化石燃料的温室气体排放是一个明智的“缓兵之计”。

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。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

碳捕集与封存技术_CCS_成本及政策分析_张建府

1前言当前，减排CO 2的呼声日益高涨，其主要排放源是化石燃料的使用。根据国际能源署(IEA)的统计，2008年世界能源需求中，化石能源占到约80%的比例[1]。由于煤炭利用的成本比石油、天然气低很多，且从全球能源储量分布情况来看煤炭资源较为丰富，因此，可以肯定未来一段时期内煤炭利用总量仍将持续增长。特别是像中国、印度等国家煤炭比例占绝对优势，经济的快速增长及对能源安全的考虑都将促进对煤炭的利用。在未来相当长的时间内，我国的一次能源仍将以煤为主。近年来，国内用于发电的煤炭量占到煤炭消耗总量的一半以上。燃煤发电企业作为CO 2排放的重要来源之一，面临的环保压力逐年增大。在这种形势下，国内相关企业、研究机构积极致力于燃煤发电领域各种CO 2减排技术的研究，包括燃烧前碳捕集、燃烧后碳捕集及纯氧燃烧等。其中，燃烧前碳捕集技术在电力行业中主要应用于整体煤气化联合循环(IGCC)发电厂。 IGCC 发电技术被认为是目前世界上最清洁的燃煤发电技术，其粉尘、SO 2、NO x 等污染物接近零排放。目前，美、欧、日均已建成IGCC 示范电站，并拟在示范成功之后逐步推广。IGCC 发电技术不仅具有燃料来源广、发电效率提升空间大等优点，而且可以实现燃烧前脱除CO 2，以较低的成本实现 CO 2减排。在未来减排温室气体，应对全球气候变化的过程中，IGCC 具有广泛的应用前景。本文以从IGCC 电站捕集CO 2，并通过管道运输至油田用于强化采油为例，分析得出IGCC 电站进行碳捕集与封存(CCS)的CO 2减排成本，提出CCS 在中国推广应用的相关政策建议。 2案例分析 2.1IGCC 电站CO 2减排成本在本文的案例分析中，IGCC 电站设计输出功率为400MW 级，整个系统主要包括空分单元、气化单元、净化单元及动力单元，所选用设备均基于现有技术，气化炉选用水煤浆气化技术，燃气轮机选用F 级燃机，粗煤气净化采用湿法净化工艺，空分系统选用独立的低压空分系统。在进行经济性估算时，假设电厂建设周期为3年，从2007年1月开始碳捕集与封存技术(CCS)成本及政策分析张建府 (中国华能集团绿色煤电有限公司，北京100098) 摘要当前，减排CO 2的呼声日益高涨。在未来相当长的时间内，我国一次能源仍将以煤为主，而用于发电的煤炭量占到煤炭消费总量的一半以上，已成为国内CO 2排放的重要来源。整体煤气化联合循环(IGCC)发电技术不仅具有燃料来源广、发电效率提升空间大等优点，而且能以较低的成本实现CO 2减排。以IGCC 碳捕集结合强化采油为例，分析碳捕集与封存(CCS)全过程CO 2减排成本。结果表明，在IGCC 电站进行碳捕集结合强化采油的情景下，捕集CO 2的IGCC 系统的发电成本低于不捕集CO 2的IGCC 电站的发电成本。CO 2减排成本主要受井口油价及CO 2利用率影响，当井口油价超过14.642美元/bbl 时，CO 2减排成本为负值。CCS 的发展将经历示范、扩大规模和商业化三个阶段，针对不同的发展阶段，政府应分别采取相应的政策措施。在示范阶段，应加强对相关技术研究的支持，提供财政补贴；在扩大规模阶段，应重点采取财政补贴措施，并配以CCS 发电配额标准和CCS 电力贸易体系；在商业化阶段，政府已无需继续提供财政补贴，而CCS 发电配额标准和认证贸易体系仍将是一个有效的方法。关键词CO 2减排碳捕集与封存强化采油发电成本政策措施作者简介：张建府，工程师，2009年获得清华大学热能工程系工学硕士学位，曾参与国内第一台IGCC 电站的技术研发工作。 E-mail ：jf.zhang@https://www.wendangku.net/doc/8110502596.html, SINO-GLOBAL ENERGY ·21· 第3期

二氧化碳的影响及综合利用

二氧化碳的影响及综合利用引言:近十多年来，在涉及地球环境保护的诸多问题中，最令人关注的当属大气环境逐渐变暖，即所谓的温室效应。近年来所发生的许多危害，都或多或少被打上了温室效应的烙印，如：严酷的天气类型，变化的生态系统，物种灭绝及生物多样性的丧失，饮用水的减少，海平面上升造成的陆地减少和平均气温上升等。尽管产生全球气候变化的原因是多方面的，但大量研究表明，产生温室效应的主要原因与温室气体（CHG）的大量排放有直接关系。当前所谓的温室气体主要有6种，除二氧化碳外，还包括甲烷，氧化氮，氢氟烃，全氟碳和六氟化硫。这些气体能大量吸收地球表面辐射的热量，从而使地表温度升高而产生温室效应。而现在摆在人们面前的不仅仅是如何减少二氧化碳的排放量，更应该去思考如何利用这部分温室气体进行工业生产，来为世界创造更多的价值。一、概述: 碳循环是碳通过大气圈，生物圈，土壤圈，岩石圈和水圈的变化和传递的总过程。碳在生物圈的存在形式主要为有机碳；碳在水圈中的存在形式为溶解的有机碳，溶解的无机碳，沉淀的有机碳，沉淀的无机碳和有机碳；碳在岩石圈中的存在形式为有机碳（包括化石燃料）和碳酸盐；碳在土壤圈的存在形式为有机碳；碳在大气圈中的主要存在形式为二氧化碳和甲烷气体。

现在大气中的二氧化碳的浓度为0。000370%。而近年来，人类每年排入大气的二氧化碳为280*10^8t，是植被和土壤呼吸及海表交换排入大气的CO2平均自然流通量（总量约为5500*10^8t）的5%。大气中CO2总量的变化由排放和吸收量之间的净平均差额决定，而不是各流量本身。有数据表明：在过去的42万年中，二氧化碳的含量在过去的250年增长了31%，其中最近几十年更是以指数形式在增长。而化石燃料的使用对CO2排放的贡献占人类活动总排量的70%~90%。 Rising carbon dioxide concentrations in air in the past decades 二、温室效应：目前，公认的二氧化碳所引起的温室效应对人类生活环境的几大影响主要包括：一是极端气象和气候现象频繁发生；二是冰川融化，海平面上升；三是对动植物种群数目和分布产生影响；四是全球气候变暖导致越来越严重的缺水问题；五是全球全球变暖带来的种种后果将使人类健康问题越来越突出。 1.温室效应的起因

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