低碳能源背景下二氧化碳捕集与碳核算课程教学设计

在低碳能源大背景下,适时开设自主发展课程二氧化碳捕集与碳核算,为能源与环境工程专业学生提供相关知识的储备。引入以手机为媒介的雨课堂教学模式,激发学生的学习兴趣,并培养其自主学习的能力。同时,采用读书报告、专题分组汇报以及碳核算实训三个层面的评价替代传统的卷面考试,注重学生学习过程的考核。

用于二氧化碳捕集的化学吸收剂研究进展

近年来,在全球大力推进碳中和的背景之下,碳捕集、利用与封存(CCUS)技术的发展进入“快车道”。在整个CCUS产业链条中,碳捕集既是首要环节也是重要节点。常用的碳捕集方法有化学吸收法、膜分离法和物理吸附法等,其中化学吸收法被认为是目前最有市场应用前景的二氧化碳捕集技术,但高能耗与高成本限制了其大规模发展。目前化学吸收法的研究重点主要集中于吸收剂的优化,以降低能耗。对近年来报道的多种化学吸收剂进行了分析和总结,主要聚焦各类化学吸收剂的吸收性能、吸收机理、优缺点和增强途径等方面,并对其未来发展前景进行了展望,以对高效化学吸收剂的开发提供借鉴。

直接空气二氧化碳捕集技术工业化进展

直接空气捕集(DAC)是一种能够从大气中捕集二氧化碳的技术。本文介绍了DAC技术的发展历程、技术优缺点和发展前景,根据预测,到2050年,全球每年需要从大气中捕集超过9.8亿吨二氧化碳。综述了DAC技术的政策支持与资金投入现状,美国、加拿大、欧盟和英国等在内的国家和地区已经成为DAC技术研究、开发、示范和部署方面的先行者。分析了主流的DAC技术路线及其在工业化进程中的进展,目前最大的DAC工厂捕集量为4000t/a,并且正在规划建设百万吨级的商业化项目。指出了DAC技术需要关注的研究方向,未来应将重点放在技术的大规模部署、碳市场机制的建立和国际合作的加强上。需要进一步研究和发展DAC设备和系统,以降低成本、提高效率,并开发碳定价、碳交易和碳抵消等机制为DAC项目提供经济激励,促进投资和市场参与,同时加强国际合作,从而推动该技术的快速发展。

二氧化碳捕集及封存技术探索研究——以陕煤集团榆林化学公司为例

践行减排降碳措施,落实“双碳”目标是煤化工企业走向高端化、多元化、低碳型发展的重要转型契机。陕煤集团榆林化学有限责任公司谋划400万t/a二氧化碳捕集、运输及封存(CCS)示范项目及开展40万t/a先导试验项目助力国家碳达峰、碳中和。在借鉴神华10万t CCS示范项目经验基础上,依据已建180万t/a乙二醇项目中产生的CO_(2),设计了高纯(98.94%)和低纯(77.78%)2种超临界CO_(2)封存流程;结合对鄂尔多斯盆地东部三叠系、二叠系咸水层的认识,找寻了3套物性较好且CO_(2)封存潜力巨大的地质咸水层(刘家沟组、石千峰组、石盒子组);在深入CO_(2)储存层盖层及存储容量评估分析,认为CO_(2)在超过1000 m的咸水层封存环境最佳;通过设计4口注入封存井并结合数值模拟方法对40万t/a CO_(2)的封存运行机制进行研究分析得出理论可行;设计采用PNX测井、井下光纤传感及地表InSAR等监测方法搭建起CO_(2)从井筒到储层再到储层扩散一体化的监测监控管理平台;从CCS当前经济技术成本、产业政策发展以及机遇挑战现状展望出煤化工开展CCS非常具有潜力。

活性炭“海绵”直接捕集空气中二氧化碳

据报道,剑桥大学研究人员利用带电活性炭开发出一种低能耗碳捕集技术,能够比传统方法更有效地直接从空气中吸收二氧化碳。研究人员发现,通过给活性炭“海绵”充电,使其与二氧化碳形成可逆键,可成功从空气中直接捕集二氧化碳。与目前的碳捕集工艺相比,由于活性炭“海绵”去除捕集的二氧化碳需要的温度更低,所以更节能。直接空气捕集通常使用海绵状材料从大气中去除二氧化碳,但目前价格昂贵,需要高温并使用天然气,而且缺乏稳定性。研究人员表示,活性炭廉价、稳定,而且可以大规模生产。活性炭用于许多净化应用,例如水过滤器,但通常不能用于捕集空气中的二氧化碳。研究人员表示,如果活性炭可以像电池一样充电,将是一种合适的碳捕集材料。当电池充电时,带电离子被插入电池的一个电极。由于氢氧化物与二氧化碳形成可逆化学键,假设给活性炭注入氢氧化物将使其适合于碳捕集。研究人员使用了类似电池的充电过程,用氢氧化物离子给廉价的活性炭布充电。布料与电池中的电极相似,氢氧化物离子积聚在活性炭的微小孔隙中。由于氢氧化物的结合机制,活性炭“海绵”可以成功地直接从空气中捕集二氧化碳,二氧化碳捕集率已经与现有材料相当。此外,该工艺的能耗更低,不需要高温来捕集二氧化碳并再生活性炭“海绵”。

《中国石油二氧化碳捕集、利用与封存大事记》出版发行

近日,由中国石油天然气集团有限公司碳中和技术研发中心(中国石油集团安全环保技术研究院有限公司低碳与节能技术研究所(环保技术研究所))负责组织编制的《中国石油二氧化碳捕集、利用与封存大事记》正式出版发行。CO_(2)捕集、利用与封存(CCUS)作为CO_(2)减排的有效途径,是实现“双碳”目标的兜底技术。

陇东地区石油化工生产中采用液化分离法捕集烟道中二氧化碳的研究

在全球气候变暖的大趋势下,为积极应对气候变化挑战,我国承诺于2060年全社会进入低碳发展模式。因此大力研发节能减排技术成为我国工业企业尤其是石油、煤炭、化工等重污染领域的发展的首要技术支撑。液化分离法作为碳捕集与封存技术中最具有研究价值和推广价值的技术也成为近年来各大企业和研究机构的宠儿,我们根据陇东地区气候和地质特点,在庆阳市当地企业生产现状的基础上设计优化了液化分离法捕集二氧化碳流程。

二氧化碳的捕集与矿化利用研究进展

随着全球气候变化日益严峻,有效降低大气中的CO_(2)浓度已成为全球关注的焦点。本文梳理了目前主流的CO_(2)捕集技术,包括液体基CO_(2)捕集、固体基CO_(2)捕集、膜基分离等方法,并详细分析了其优缺点;深入探讨了矿化利用技术,其主要原理是将捕集的CO_(2)转化为稳定的碳酸盐矿物,从而实现碳的永久封存。矿化技术不仅能有效减少温室气体排放,还能为建筑材料等行业提供新的原料来源。随着科学技术的不断进步,CO_(2)的捕集与矿化技术将在应对全球气候变暖中发挥重要作用。

醇胺法在二氧化碳捕集中的应用发展综述

随着温室效应的日益严重,人们对CO_(2)的吸收处理给予了越来越多的关注。在通常情况下,CO_(2)捕集主要应用于以下两类情形:一是将CO_(2)进行脱除,二是将CO_(2)加以回收。醇胺法在CO_(2)捕集吸收的应用广泛,胺法吸收也是目前比较有优势的方法。本文综述了在CO_(2)捕集应用的醇胺专利研究情况,并根据其研究现状对胺法脱碳的发展趋势作了简要的评述。

船载碳捕集系统液态二氧化碳卸载风险与管理

国际海事组织持续推进船舶温室气体减排战略,对船舶减排的要求越来越高,船载碳捕集系统作为一种新兴的减排技术被部分船东所采纳。介绍船载碳捕集系统在船舶上的应用及液态二氧化碳卸载方式和过程,分析液态二氧化碳卸载存在的问题,并提出相关安全管理建议,供业界参考。

二氧化碳管道输送技术进展

简述了碳捕集与封存技术作为关键减排技术近年的发展,以及管道输送二氧化碳的优势。介绍了国内外二氧化碳管道输送技术的发展现状和二氧化碳输送管道相关标准。比较了二氧化碳的物性和不同输送相态的优缺点,阐释了CO_(2)输送管道断裂韧性控制、腐蚀及防护技术。研究表明:由于二氧化碳的物性,二氧化碳输送管道断裂韧性控制与天然气管道显著不同,需要重新建立二氧化碳输送管道的断裂扩展和止裂的预测模型;为防止二氧化碳输送管道腐蚀,需要控制二氧化碳输送管道中水和其他气体杂质的含量。

二氧化碳捕集、驱油与封存项目碳减排量核算方法

针对CO_(2)捕集、驱油与封存(CCUS-EOR)项目全流程温室气体减排量化和核证的难点,在温室气体自愿减排项目方法学框架下,通过研究项目各工艺环节核算边界、基准线排放和项目排放量核算方法、散逸和泄漏量化与预测模型,建立CCUS-EOR项目碳减排量核算方法,为CCUS-EOR项目温室气体减排量化提供核证依据。结合吉林油田CCUS-EOR工业示范项目全流程能耗、散逸和泄漏排放监测的实际数据进行核算,项目在现有80%埋存率下的净减排效率约为91.1%。不同浓度和规模的CCUS-EOR项目碳减排量核算和预测表明,在项目核算边界内,燃煤电厂为代表的低浓度气源CCUS-EOR项目年核证净减排效率约为37.1%,天然气制氢为代表的高浓度气源CCUS-EOR项目年核证净减排效率约为88.9%。该方法适用于核证计入期内多种基准线情景下CCUS-EOR项目的碳减排量核算,可为企业CCUS-EOR项目布局与产业规划提供决策依据。

我国百万吨级碳捕集利用与封存项目二氧化碳输送管道成功投运

2023年7月11日,我国最长二氧化碳输送管道——“齐鲁石化-胜利油田百万吨级CCUS项目”二氧化碳输送管道正式投运。宝山钢铁股份有限公司、衡阳华菱钢管有限公司等为该项目批量供应管线管,助力我国首次实现二氧化碳长距离密相管输,为减少碳排放、推动绿色发展作出积极贡献。

浮选过程中二氧化碳的利用研究评述

为了提供浮选在碳中和目标背景下的贡献路径,从二氧化碳优化浮选指标现象着手,通过浮选三相体系的变化对二氧化碳直接参与浮选的研究进行阐述;从二氧化碳捕集转化后的化学试剂参与浮选,作为浮选抑制剂和捕收剂的角度,对二氧化碳间接参与浮选的研究进行综述。在归纳以往二氧化碳直接参与浮选研究的基础上,指出当前碳中和目标下,二氧化碳直接参与浮选存在空间上以及处理对象上的局限性。并结合当前浮选药剂制度对于浮选的重要性,指出二氧化碳间接参与浮选的优势。一方面起到优化调控浮选指标的作用;另一方面通过浮选反馈来推动二氧化碳捕集转化的产业链,从而加速二氧化碳捕集转化速率,在碳中和目标背景下实现共赢。提出大力度促进二氧化碳捕集转化后的化工产品在浮选中的利用,将是浮选在碳中和目标背景下一条新的贡献路径。

二氧化碳捕集技术研究现状与发展综述

为应对全球气候变暖,减少CO_(2)向大气排放,CO_(2)捕集成为全球重点研究的一项技术。本文基于国内外CO_(2)捕集技术研究现状,将CO_(2)捕集技术分为燃烧前捕集、燃烧后捕集、富氧燃烧和化学链燃烧4种技术路线,燃烧前捕集和燃烧后捕集技术又主要有吸收法、吸附法、膜分离法、低温分馏法等方法。首先,概述了这4种技术路线的不同方法的研究现状和应用进展,并提出了各技术方法的未来发展趋势。随后,对比了不同CO_(2)捕集技术的优缺点,总结发现各技术方法各有利弊,尚未有一种技术能独立满足高效、低成本、低能耗和大规模要求。最后,提出未来应当针对CO_(2)捕集技术存在的难题与挑战,重点开展研发攻关,突破现阶段瓶颈,推动CO_(2)捕集经济、高效和规模化。

燃烧后二氧化碳捕集系统的改进自抗扰控制

随着“双碳”目标的提出,燃烧后二氧化碳捕集技术受到了广泛关注,其控制问题成为学术界重要的研究热点。由于烟气流量等干扰下,传统控制器无法满足系统的灵活性捕集。为了弥补这一缺陷,对燃烧后二氧化碳捕集系统提出了一种改进自抗扰控制(MADRC)方案。该方案将补偿函数引入线性自抗扰控制,能够提高捕集系统的跟踪和抗扰能力。此外,进行了不同控制策略下二氧化碳捕集系统的对比仿真和蒙特卡洛模拟试验。在捕集率设定值分别为88%,96%和90%时,MADRC能够迅速使系统达到稳定,比自抗扰控制快约125 s,比传统比例-积分-微分(PID)控制快约800 s,表明所设计的控制器具有良好的动态性能。在烟气流量干扰下MADRC能够快速抑制扰动,并且在蒙特卡洛模拟下,绝对误差积分(IAE)和平方误差积分(ISE)的指标范围均小于自抗扰控制器和PID控制器,说明其具有很强的鲁棒性和抗扰能力,验证了所设计的控制器的有效性。

工业排放气二氧化碳捕集与利用技术进展

开发与应用碳捕集技术是改善大气环境、实现“双碳”目标的重要途径之一。总结了工业排放气中二氧化碳的主要来源,分析了物理溶剂吸收法、化学溶剂吸收法、变压吸附法和膜分离法等主流碳捕集技术的原理、路线、应用场景,估算了不同捕集技术在特定气源下的碳捕集成本,介绍了捕集后二氧化碳的主要利用途径;其中列举了不同压力和二氧化碳浓度(10%~90%,体积分数)的多种工况下,碳捕集技术的选择及其优势;将多个碳捕集技术有效组合,可从不同气源获得符合要求的二氧化碳产品,投资与能耗是考量其可行性的重要因素;主流碳捕集技术与液化精馏法可构成“捕集+纯化”耦合工艺,是生产工业级、食品级以及电子级液体二氧化碳的常用工艺路线;最后对碳捕集技术与二氧化碳利用的发展前景进行了展望。本工作可为不同场景下碳捕集技术选型提供参考。

美国船级社(ABS)发布《液化二氧化碳运输船指南》(2024)

近日,美国船级社(ABS)发布了《液化二氧化碳运输船指南》(2024)(简称《指南》)。当前,全球对温室气体减排兴趣与日俱增,各行各业都在寻求减少碳排放的方法,或者使用替代清洁燃料以及使用碳捕集与封存技术的低碳燃料。随着碳捕集与封存技术的发展,二氧化碳捕集量将超过现有使用量。剩余二氧化碳必须储存或用于新的消费途径。

打造全球二氧化碳运输船研发建造先锋船厂——访大连船舶海洋工程有限公司董事/副总经理郭超

2024年8月,大连船舶海洋工程有限公司(简称“大船海工”)建造的全球首制7500立方米液化二氧化碳运输船“北极光先锋”轮顺利完成首次出海试航。该船型应用多种创新节能技术,相比传统船舶可降低排放约34%,是我国自主研发的全球首批专业服务于海上二氧化碳运输与碳捕集及存储业务的船舶,设计建造水平处于国际造船领域最前沿。

南化院烟气二氧化碳捕集项目获肯定

中国化工报7月18日讯:7月10日,南京化工研究院有限公司“膜分离法烟气二氧化碳捕集项目‘获评南京市’十佳”低碳应用场景.燃煤电厂烟道气是二氧化碳排放的主要来源,烟道气组成复杂,二氧化碳浓度低,捕集难度大.有机胺法是当前电厂烟道气碳捕集应用最广泛和成熟的技术。