碳捕集利用与封存中的金属腐蚀问题研究:进展与挑战

深入研究碳捕集、利用与封存(CCUS)技术中的金属腐蚀问题产生的机理和影响,对有效应对和解决捕集、运输、利用与封存系统中存在的材料腐蚀失效问题至关重要,为此,本文对CCUS技术存在的金属腐蚀问题研究进展及挑战进行了综述。本文基于CCUS技术各系统腐蚀环境新颖、腐蚀行为特殊、认知程度有限、防护手段相对匮乏等情况,结合CCUS各系统中的腐蚀环境特点,分析了可能存在的金属腐蚀类型及其主要影响因素,并对其带来的挑战进行了梳理,得出了以下主要结论:对于有机胺捕集系统,吸收剂降解机理及降解产物对腐蚀过程的影响较为复杂,部分降解产物对金属腐蚀有抑制作用;密相CO_(2)输送管道的内腐蚀问题不容忽视,控制水分含量是控制该腐蚀问题的关键;CO_(2)驱油利用与封存系统井筒管材在超高CO_(2)分压、碳源杂质、高矿化度地层水、微生物和应力等多因素的长周期耦合作用下,出现腐蚀失效导致CO_(2)泄露的风险很高。最后,本文对未来需迫切开展的研究方向进行了展望,包括不同碳源杂质对各子系统的腐蚀影响研究、长期封存条件下井筒区域材料降解规律研究以及CCUS系统腐蚀防护技术研究等。