CO_(2)驱油封存研究与应用现状综述

CO_(2)驱油封存技术(CO_(2)-EOR)具有十分可观的驱油及CO_(2)减排效果,对于缓解全球气候变暖、实现我国双碳目标及可持续发展战略具有重要意义。统计国内外现有10万t及以上的CO_(2)-EOR工程案例,重点介绍我国典型的CO_(2)-EOR项目,探究CO_(2)-EOR项目实施过程中技术匹配、安全监测、经济成本约束发展、法律政策优惠等方面存在的问题,结合现有技术展望我国CO_(2)-EOR技术未来发展趋势。我国的CO_(2)-EOR技术起步较晚,与欧美发达国家相比有一定差距,缺乏大规模CO_(2)-EOR商业化应用项目,未来需在现有的研究基础上吸收国外的研究经验,通过引进人工智能优化全流程CO_(2)驱油封存与提高采收率协同技术,加强CO_(2)泄露风险识别与控制、CO_(2)动态监测等核心技术,加快建设大规模商业化产业化的CO_(2)-EOR工程项目。

二氧化碳捕集技术应用研究进展

目前,全球变暖成为了人类面临的棘手问题之一,为了解决这个问题,各国学者对燃烧前捕集、燃烧后捕集、富氧捕集以及化学链燃烧捕集二氧化碳的方法进行了研究。其中较为成熟的一种捕集措施是燃烧后捕集,它运用于多个领域。燃烧后捕集又可分为膜分离法、化学吸收法、吸附法和低温分离法等,这几种方法也是较为常见的二氧化碳捕集方法。综述了以上几种方法的相关原理和研究进展,并对此提出了自己的看法和对未来技术发展的展望。

我国岩溶地区碳汇研究进展与展望

20世纪90年代,我国率先开展了岩溶作用与碳循环研究。文章在系统总结相关研究进展的基础上,阐明岩溶碳汇的原理,提出基于地球系统科学理念的岩溶流域6种碳循环过程模式,揭示了岩溶碳汇的稳定性并回答有关学者对岩溶碳汇的质疑,从四大圈层的碳循环角度提出发掘岩溶地区碳汇潜力的新理念。在综述岩溶地区碳汇人工干预研究进展的基础上,分析了石漠化综合治理、岩溶土壤改良、水生生物固碳、加速岩溶过程等人工干预措施的碳汇潜力及研究应用方面的不足。提出了下一步岩溶流域碳汇调查研究监测和技术创新发展方向,以及固碳增汇试验示范工作思路。

IGCC系统控制CO_2排放的研究进展

整体煤气化联合循环(IGCC)作为一种被验证的具有发展前景的洁净煤发电技术,如何实现IGCC中CO2的零排放,已经成为国内外学者研究的热点。概述了目前国内外控制IGCC系统中CO2排放的研究进展,归纳总结了IGCC系统中CO2分离和回收的四类途径:燃烧后分离与回收、燃烧前对燃料气进行处理与分离、以IGCC为基础的煤基动力化工多联产系统以及燃烧与CO2分离一体化途径。并引入控制CO2排放科技创新一体化理论,指出未来控制CO2排放的方向。

以CO_2为原料制备非异氰酸酯聚氨酯的研究进展

综述了以温室气体CO2为原料合成非异氰酸酯聚氨酯(NIPU)的反应原理及现阶段研究进展,讨论了用一步法和二步法CO2制备环碳酸酯及其聚合物,并且概述了胺类预聚物的种类及研究成果.最后介绍了此类新型材料的合成新进展及应用领域,随着人们对环保型材料意识不断增强和对NIPU生产工艺研发的不断成熟,NIPU必将成为聚氨酯工业的新亮点.

充CO_2贮藏果汁的研究进展

果汁是用新鲜或冷藏水果作为原料,经加工制成的成品或一类饮料产品。果汁经过滤后果肉组织(包括膳食纤维、果胶、少量蛋白质等)虽然有所损失,但是水溶性营养成分(比如维生素C)几乎都保留着,本文是从对果汁的贮藏保鲜的角度进行的综述。首先介绍了CO2是常温常压下无色无臭无毒有酸味的气体,并且溶于水生成碳酸,化学性质比较稳定,使用安全价格低廉等基本性质以及在食品(果蔬及肉制品等)保鲜中的应用,然后介绍了充入二氧化碳使环境处于低氧低pH的情况下,微生物生长繁殖受到抑制以及酶的活性降低这一贮藏的基本原理,接着介绍了自然气调法和置换气调法这两种充入二氧化碳的方法,并概括了CO2贮藏果汁的国内外研究进展,最后对这一贮藏技术进行了展望,表明进一步研究二氧化碳贮藏食品是有必要的。

CO_2减排技术研究进展

因燃烧化石燃料而排放的温室气体所导致的环境问题已经成为全球性问题。在这些温室气体中,CO2所占的比例最高。与此同时,CO2在化学工业中有很大的用途。因此,从烟气中分离CO2并将其资源化利用具有十分重要的意义。本文从燃料的前期处理、CO2的分离和捕集、后期封存及其资源化利用三个方面介绍了CO2减排及其资源化利用的途径和方法,并对各减排方法进行了分析和比较,总结了各方法的优劣性及其适用范围,对CO2减排技术的发展前景和面临的挑战进行了展望。

减碳排放新技术研发进展与应用

介绍了国内在CO2减排方面开展的研究工作、取得的最新进展及应用现状与前景。

二氧化碳与环氧环己烷共聚的研究进展

综述了国内外用于二氧化碳与环氧环己烷共聚的各类催化剂的研究现状、进展及研发新动向.指出二氧化碳作为一种廉价、无毒、可循环利用的理想原料,利用其和环氧环己烷共聚可合成具有良好生物降解性能的脂肪族聚碳酸酯.但二氧化碳具有较高的热力学稳定性,其和环氧环己烷共聚过程在一般情况下难以实现,故迫切需要开发高效、高选择性的催化剂.

与CO_2催化共聚单体的研究进展

CO2共聚物的研究开发对环境保护、资源再利用及新材料研究领域都都具有重要的意义。与CO2共聚的单体是影响其共聚物结构、性能及成本的重要因素。综述了与CO2催化共聚单体的研究进展,这些单体主要包括二元共聚的环氧丙烷、环氧环己烷,三元共聚的某些单体。进一步就今后CO2催化共聚的发展方向进行了探讨,可望为CO2共聚物产业化发展提供参考。

二氧化碳固体吸附剂的研究进展

介绍了现今国内外吸收二氧化碳的各种材料:纤维类,陶瓷材料及金属氧化物类,多孔材料类如法国MIL-101、美国沸石咪唑酯骨架结构材料(ZIFs)等。介绍了它们的制备方法、特点及优缺点,指出天然矿物吸附剂用于吸附二氧化碳是一个具有很大潜力的研究方向。

二氧化碳热物性方程研究进展及应用

精准的二氧化碳热物理性质(热物性)数据对于超临界二氧化碳发电系统设备的仿真设计、加工制造、性能测试以及运行优化等具有重要意义。本文综述了适用于二氧化碳的典型状态方程、导热系数方程和黏度方程的基本原理及其研究进展,对不同类型方程的计算精度进行了综合比较并给出了推荐使用方案。列举了多种可用于工程应用的二氧化碳热物性计算软件或程序,重点介绍了REFPROP软件计算二氧化碳热物性的模型。最后,对二氧化碳热物性计算的发展趋势进行了展望。

超临界二氧化碳传热恶化现象研究进展

超临界二氧化碳(S-CO_(2))循环发电技术由于灵活性强、发电效率高、设备紧凑、可实现热电完全解耦、满足快速调峰需求等优势,成为国家能源局《能源技术创新"十四五"规划》的重要专题。虽然S-CO_(2)作为工质带来诸多优势,但也会伴随传热恶化现象,对发电系统造成严重损害。本文从S-CO_(2)的物性参数和传热特性2方面展开,综述了国内外针对S-CO_(2)工质传热恶化现象的研究进展。现有研究表明:S-CO_(2)物性获取的手段并不完善,其中高温高压区实验数据有待补充,近临界区计算精度较差;针对S-CO_(2)传热特性进行的研究较为丰富,但涉及参数范围较窄;数值模拟湍流模型选择存在争议;现有针对传热恶化建立的标准缺乏评估和对比,适用工况有待验证。基于以上结果,对后续工作提出了建议,以期为S-CO_(2)循环发电系统的分析设计及健康运行管理提供参考。

超临界CO2管道泄漏特性研究进展

超临界CO2输运管道泄漏可能造成断裂扩展、人员伤害和输运介质损失等重大事故,因此对泄漏过程中热力学参数变化规律的深入研究具有重要意义。目前对超临界CO2管道泄漏特性研究不够,有必要进行详细的文献综述分析。介绍了CO2管道泄漏特性研究背景及意义,综述了国内外CO2管道泄漏过程中减压过程、近场射流膨胀及远场扩散规律实验、理论分析和数值模拟方面的研究现状,分析了目前超临界CO2管道泄漏特性的研究不足,并对将来的研究方向进行了展望。

大气中CO_2与O_3浓度升高对植物光合作用影响研究

随着工业化进程的加快,两种温室气体CO_2和O_3在大气中浓度不断升高,对植物光合作用产生重要影响。通过从气体交换参数、光合色素含量、叶绿素荧光特性、光合酶、生物量及产量等多方面分析国内外CO_2、O_3单独作用及复合作用对植物光合过程和机理、光合作用物质基础及光合产物的影响,深入了解两种污染气体作用下植物光合响应机制,以期为植物光合作用分子水平的研究以及有效应对未来全球大气变化提供理论依据。

聚碳酸酯的生产技术进展

综述了聚碳酸酯(PC)的制备方法及其研究进展,以及其作为计算机外壳材料方面的应用。PC的制备方法主要有光气法、熔融酯交换缩聚合法和CO_2法等。应对现有光气法进行不断改进,使之更加环保;应加快熔融酯交换缩聚合法所用新型催化剂的研发,以不断提高反应收率和降低生产成本;以CO_2为原料合成PC,不仅可以利用CO_2资源,而且还可以减轻环保压力,是目前研究开发的热点,因此应加快CO_2法产业化进程。在未来一段时间内,PC仍是计算机外壳广泛使用的材料。

二氧化碳吸附剂的研究进展

介绍了国内外主要的二氧化碳吸附剂多孔材料、金属氧化物、水滑石类混合物及盐类吸附剂的吸附性能、影响因素以及优缺点,展望了二氧化碳吸附剂的发展趋势。

旅游业能源需求与二氧化碳排放研究进展

人类利用能源导致温室气体排放量的持续增加是全球气候变化的直接驱动力。旅游开发、旅游活动及旅游业发展引起的温室气体排放是旅游业驱动气候变化的重要因素,同时也是发展旅游业主要的环境影响结果之一。随着旅游业的蓬勃发展,旅游业对环境和气候变化的影响被相关国际组织和社会各界所关注,旅游业能源需求与二氧化碳排放研究成为近5年来旅游研究领域的热点。国外研究综述表明,目前已识别旅游业能耗、排放的重点领域及结构;在旅游业能源消耗与二氧化碳排放的定量估算研究与情景分析方面形成初步结论。对不同类型旅游交通方式、住宿方式及旅游活动的单位能耗和排放强度等关键性参数取得一般性认识,并识别了明显的国别、地区及不同部门之间的差异。基本形成体系化的节能减排政策措施。基于国内外旅游业能源需求与二氧化碳排放的结构与途径、测算、预测与情景分析及节能减排对策与措施等方面对比研究,作者指出未来国内研究应重点加强旅游交通和住宿业等重点领域能源需求与排放的定量实证研究,加强旅游业能源需求与排放的预测分析和情景研究,加快推进旅游业气候政策研究,切实提高旅游业应对气候变化和节能减排的研究水平,提高政策措施针对性和可操作性,以期为我国旅游业节能减排、应对气候变化提供科学依据。

基于文献计量的减污降碳协同减排研究进展与展望

开展污染物和二氧化碳的协同减排是当前我国推进生态文明建设的关键途径和重要抓手,分析国内外研究热点与趋势,有助于为我国协同减排治理理论研究与实践路径提供参考。运用CiteSpace对Web of Science核心数据库和中国知网的中英文相关文献进行梳理分析,探讨该领域研究的发展态势。结果表明:该领域发文量呈上升趋势且有一定阶段性,美国和中国发文量较高,其他发文主要集中于欧美与东亚地区国家;除了环境科学类期刊发文较多外,国外的能源类期刊影响力较大,国内则是经济与管理类期刊有较大影响力;国内外研究关注该领域的应对策略和政策及其效应评估,此外国外研究关注排放模拟,国内研究关注特定行业和区域及减污降碳领域的体制机制构建。未来研究的重点是综合考虑区域协同发展背景及多重环境政策的影响机制,研究减污降碳、协同减排的路径及其政策体系。

二氧化碳电化学还原用铜基催化剂研究进展

随着经济高速发展,对能源的需求持续增加,二氧化碳(CO2)气体的排放量也日益增长。CO2电化学还原(ERC)制备燃料和化学品技术是实现CO2转化利用及可再生能源储存的有效途径。铜(Cu)基催化剂是一类能够以较高效率将CO2直接还原为高附加值化学品(如碳氢化合物)的催化剂,因而是ERC技术的研究重点之一。重点综述了近几年ERC技术用Cu基催化剂的主要研究进展。首先概述了ERC的反应原理及其存在的技术挑战,然后从铜金属催化剂、多金属铜基催化剂、铜氧化物及其衍生催化剂和铜‐有机物复合催化剂方面,讨论了Cu催化剂结构、组成的协同调控策略。此外,还分析了Cu基催化剂的研究进展和仍待解决的问题,最后对该类催化剂的发展方向进行了展望。