CCUS技术的减排效果如何?每年减排二氧化碳300万吨!CCUS到底有多重要!
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5月19日,宁夏300万吨CCUS示范项目在宁东能源化工基地全面开工,项目建成投产后,每年减排二氧化碳规模可达300万吨,相当于植树近2700万棵、停开经济型轿车近180万辆(相当于宁夏全区民用轿车停开2年)。
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那么在新闻中提到的CCUS示范项目到底是什么?
CCUS是Carbon Capture, Utilization and Storage的缩写,中文可翻译为碳捕集、利用与封存技术。该技术主要用于降低工业和能源生产过程中二氧化碳等温室气体的排放,防止其对全球气候变化造成威胁。
具体来说,CCUS包括三个步骤:第一,通过各种技术手段从工业、能源等生产过程中分离出二氧化碳等温室气体;第二,将二氧化碳进行利用,如作为化学品原料或者肥料等;第三,将剩余的二氧化碳永久封存在地下或海底低渗透率的岩层或盐穴等地质层中,避免其进入大气层并引发温室效应。CCUS技术的研究和应用旨在实现环境友好型能源的发展,对于减轻全球气候变化问题具有重要意义。
不仅可以减少大气层中温室气体的排放,还可以促进清洁能源技术创新和推广,减少对传统化石能源的依赖。该项目是宁夏地方政府牵手两家行业龙头央企强强联合共同打造的绿色低碳示范项目,在全球首次实现现代煤化工和大型油气田开采之间的绿色减碳合作,建成后将成为我国最大的碳捕集利用与封存全产业链示范基地。
宁夏宁东能源化工基地是国家重要的能源化工基地和现代煤化工产业基地,煤化工项目集中,二氧化碳排放大、来源足、浓度高、易捕集,以国能宁煤400万吨煤制油项目为例,易于捕集的98.5%以上浓度二氧化碳排放1245万吨/年,具有开展CCUS项目十分优越的碳源条件。宁东基地距长庆油田宁夏油区130公里左右,长庆油田是国内第一大油气田,年产油气当量6500万吨,有着适合二氧化碳驱油的油藏地质资源,2014年至今一直在开展CCUS科研攻关和现场实践,先后解决了油藏、注采、地面工程三大领域12项关键技术难题,已获得CCUS技术授权发明专利20件,编制标准规范5项,形成了适合黄土塬地貌“三低”油藏混相驱替、防腐防气窜、二氧化碳循环利用等为核心的CCUS技术模式,建成了CCUS国家先导试验示范工程,培养了一批专业技术人才,为CCUS工业化推广应用奠定了坚实基础。
宁夏300万吨CCUS示范项目总投资约102亿元,项目分为三期。一期项目2023年5月开工,总投资约13.7亿元,计划2024年建成投运。二期项目2024年开工,总投资约28.6亿元,2025年底建成投运。三期项目总投资约60亿元。项目建成达产后,每年可减排二氧化碳可达300万吨,30年运营期内,可累计注入二氧化碳7450万吨,累计增油1700万吨以上。
CCUS中的碳捕集技术究竟是什么,包含了哪些技术?
碳捕集技术,也称为二氧化碳捕获技术,是指应用各种化学、物理和生物技术来从工业、能源等生产过程中分离出二氧化碳等温室气体,以减少其对大气层的排放。其原理是在产生二氧化碳的过程中,将气体从烟气或气流中抽出,用特定的化学方法将其与吸附材料接触,通过化学反应的方式吸附二氧化碳,从而使其被从环境中移除。
碳捕集技术分为多种类型,如化学吸收法、物理吸附法、膜分离法、新型吸附剂法等。其中,化学吸收法是最常见的一种,该方法可以通过投加具有选择性的溶液,将二氧化碳分离出去,这些溶剂通常是胺类化合物,例如蒸汽生长的三乙醇胺(MEA)。
碳捕集的物理吸附法是指利用物理吸附原理,采用特定材料将二氧化碳等温室气体从大气中或工业、能源等生产过程中分离出来的一种技术。与化学吸收法不同,物理吸附法是通过碳分子与特定吸附材料的相互作用力(如全息键、相互作用力等)来实现分离,不涉及化学反应,因此更适合对二氧化碳浓度较低的气流进行处理。
常用的物理吸附材料包括活性炭、硅胶、分子筛等,这些材料通常具有多孔结构和大的表面积,使得其能够更充分地与空气中的二氧化碳发生相互作用,从而实现有效的分离。一般情况下,物理吸附法还需要借助其他技术手段,如压缩、脱附等,对吸附后的二氧化碳进行处理,以实现回收和再利用。
相比于化学吸收法,物理吸附法在操作过程中更为简单,不需要使用任何化学溶剂,且对能耗的要求较低,因此在某些场合下更具有优势。不过同时也存在一些问题,如吸附材料的寿命较短、处理规模较小等,这些问题需要进一步加以解决。
碳捕集中的膜分离法是指利用特定的半透膜来实现分离,从而将二氧化碳等温室气体从大气或生产过程中分离出来的一种技术。这些半透膜通常由聚酰胺、聚砜、聚氨酯、聚碳酸酯等材料制成,通过调整膜孔径和厚度等参数,使得只有二氧化碳分子能够通过膜孔进入膜内部,而其他气体和杂质则被阻挡在膜外。
新型吸附法指的是近年来开发出的一系列与传统吸附剂不同的新型吸附材料和方法。例如,利用金属有机框架(MOF)材料制成的吸附剂,其具有高度可控的孔径和表面积,因此可用于对低浓度二氧化碳的吸附和分离。另外,晶态多孔有机聚合物(POPs)也是一种新型吸附材料,其具有较高的吸附选择性和容量。
膜分离法和新型吸附法相比于传统的化学吸收法和物理吸附法,具有操作简单、能耗低等优点。但是,这些技术也存在一些问题,例如膜的寿命较短、新型吸附材料的成本较高、大规模应用面临挑战等,需要进一步加以解决。
碳捕集技术被广泛应用于各种工业和能源生产领域,如发电厂、钢铁、水泥、化工等。这些行业也是造成全球温室气体排放的主要来源,因此采用碳捕集技术可以大大减少这些行业对气候变化的影响,进而推动环境友好型能源的发展。
CCUS中的利用与封存技术包含哪些?
利用与封存技术(Enhanced Oil Recovery, EOR)是利用各种工程手段和技术手段对矿井中未被开采的油气资源进行增产的一种技术。该技术主要应用于原油开采等领域,通过注入各种物质,如水、稀释剂、化学药剂等,改变地下岩层及油气物理化学性质,使得原本难以开采的油气资源释放出来。
常用的 EOR 技术包括:
1.含气驱动技术(Gas Drive EOR):通常采用 CO2 等气体通过注入矿井提高矿井压力,从而促进油气向井口移动,实现增产;
2.水驱动技术(Waterflood EOR):利用注水的方式来推动矿井中未被开采的油气流向井口,同时也可促进下伏层的油气向上运移;
3.化学驱动技术(Chemical EOR):采用化学药剂来改变矿井中岩石及油气界面的物理化学性质,使得油气释放出来;
4.热驱动技术(Thermal EOR):通过注入高温物质或者将矿井中的油气提纯后再注入,使得油气流动性增强,从而提高开采效率。
利用与封存技术是一种可持续开发和利用能源资源的技术,但也存在一些问题,如其成本较高、对环境污染较大等,需要在应用过程中加以控制和解决。
CCUS对企业的作用有多大!
CCUS (碳捕集、利用和封存)技术可以为企业带来多方面的经济效益,主要包括以下几点:
1.降低生产成本:通过采用CCUS技术可以回收和利用二氧化碳等温室气体,从而减少了企业的生产成本。
2.获得碳排放配额:CCUS技术可以通过回收和利用二氧化碳等温室气体获得碳排放配额,从而使企业更好地满足环保法规要求。
3.获得碳减排认证:CCUS技术的应用可以获得碳减排认证,由此产生的碳减排收益可为企业带来额外的收入。
4.推动相关产业的发展:采用CCUS技术能够为石化、钢铁、电力等重点行业的碳减排和制约提供重要支持,进而推动相关产业的发展。
5.增加企业市场竞争力:采用CCUS技术可以提高企业的环保意识和形象,从而进一步增强企业在市场上的竞争力。
总之,通过采用CCUS技术可以获得多种经济效益,对于企业的可持续发展和环保责任来说都具有重要意义。因此,企业应积极推进和应用CCUS技术,提高绿色生产能力,并为促进国民经济的健康发展做出贡献。
文章来源:新能绿碳