CO2和H2O共电解可生产液体燃料

美国哥伦比亚大学Lenfest可持续能源研究中心的研究人员与RisФ国家可持续能源实验室合作,于2010年7月24日宣布,正在研究采用固体氧化物电解电池（SOECs）使CO2和H2O进行高温共电解,以便产生合成气,供转化生产液态烃类燃料。根据闭环燃料循环过程,CO2可被循环为烃类燃料,该过程基于捕集来自大气中的CO2,在固体氧化物电解电池中采用CO2和H2O的高温共电解,产生合成气（CO／H2混合物）,并从合成气催化生成合成燃料。     

碱性电解水用隔膜材料的优选研究

碱性电解水制氢作为一种清洁高效的氢能生产途径,技术相对成熟,应用最为广泛。隔膜是电解池的重要组成部分,对电解池的电解性能影响较大。基于降低电解水制氢电解电压的目的,通过对不同种类隔膜的结构特性和电导率进行分析与测试,并结合其在电解池中的电解性能的综合评估,探究了隔膜的结构与性能的关系,进而优选出适用于碱性电解水的隔膜材料。根据碱性电解水所需隔膜性能的指标(包括膜电导率、孔隙率、耐碱性、气泡渗透性、润湿性、机械强度和热稳定性等)进行了高分子隔膜的筛选。通过对几种不同规格、型号的国产和进口商用高分子隔膜进行综合比较,发现进口的AGFA-IV隔膜性能最优,其孔隙率为60%±10%,膜电导率为51.7 cm^-1·Ω^-1。在此基础上组装成电解池并测试了AGFA-IV隔膜的电解性能。结果表明,基于进口的AGFA-IV隔膜的电解池在电解测试过程中具有最低的水电解电压,当电流密度为0.4 A/cm²时,其电解电压为1.841 V,因此确定进口的AGFA-IV隔膜为该体系的最优隔膜材料。该研究有助于更好地理解隔膜在碱性电解池电解过程中的性...     

高含水油藏CO2驱油与地质封存机理研究现状及待解决的关键问题

为实现中国碳达峰、碳中和的长远目标，将化石能源燃烧生成的CO2捕集后注入到高含水油藏，不仅可提高原油采收率，而且能在油层中实现CO2地质封存，有利于实现油气增产和降低碳排放的双重目标。针对高含水油藏的特点，从CO2驱油和地质封存机理、赋存方式、埋存量计算方法以及CO2运移、泄漏风险预测与评价等方面进行了全面回顾。基于高含水油藏CO2驱油与地质封存的中外研究现状，结合与之密切相关的科学领域及其矿场面临的难题，提出了CO2与储层岩石和流体反应、驱油机理和封存方式、赋存量、封存效率、泄漏与风险防控等亟需深入研究的10个关键问题，为CO2驱油与地质封存研究方向及产业化技术储备提供参考。CO2驱油与地质封存问题的解决，对服务于“碳减排”和“碳增汇”，实现中国的碳达峰、碳中和战略目标具有重要意义。     

二氧化碳加氢制甲醇与电解制甲醇系统技术经济性分析

新能源电力驱动下的二氧化碳(CO₂)捕集与资源化利用是促进新能源消纳和实现工业碳循环的重要举措。CO₂还原制甲醇作为CO₂利用的重要途径之一,受到了广泛关注。通过建立系统技术经济模型,以系统终了净现值(NPV)以及甲醇平准化成本(LCOM)为经济性指标,对比了CO₂加氢制甲醇以及CO₂电解制甲醇两种系统的经济性。在目前的技术经济条件下,CO₂加氢制甲醇系统经济性优于CO₂电解制甲醇系统,但在同等电解池性能下,CO₂电解制甲醇系统的应用潜力高于CO₂加氢制甲醇系统,CO₂电解制甲醇系统的NPV是CO₂加氢制甲醇系统的5.5倍。此外,通过敏感性分析发现产物价格与电解池性能是影响系统经济性的关键外部与内部技术参数,对于CO₂电解制甲醇系统,电流密度、甲醇法拉第效率以及产物浓度(体积分数)是保障型技术参数,超过对应阈值后对经济性影响较...     

CO_2和H_2O共电解可生产液体燃料的研究

<正>美国哥伦比亚大学Lenfest可持续能源研究中心的研究人员与Ris(?)国家可持续能源实验室合作,于2010年7月24日宣布,正在研究采用固体氧化物电解电池(SOECs)使CO_2和H_2O进行高温共电解,以便产生合成气,供转化生产液态烃类燃料。提出的闭环燃料循环过程,CO_2可被循环为烃类燃料,该过程基于捕集来自大气中的CO_2,在固体氧化物电解电池中采用CO_2和H_2O的高温共电解,产生合成气(CO/H_2混合物),并从合成气催化生成合成燃料。     

美国海军演示海水变燃料技术

<正>美国海军研究实验室(NRL)的研究人员开发了可从海水中提取CO2和氢气,并将其催化转化为液体燃料的新型NRL技术。空气和海水中的CO2是丰富的碳资源,海洋中的CO2浓度(100mg/L)比空气中的高140倍左右,是烟道气CO2浓度(296mg/L)的1/3。海水中CO2的2%~3%溶解形成碳酸,1%为碳酸盐,其余的96%~97%结合在碳酸氢盐中。NRL技术采用专有的NRL电解阳离子交换模块(E-     

碳捕集、利用与封存技术的现状及前景

碳捕集、利用与封存(CCUS)是一种有效的碳处理技术。在碳中和背景下，中国CCUS技术将迎来万亿级产业风口。目前，CCUS技术各环节均取得了显著进展，但大规模应用仍面临诸多挑战。通过调研国内外CCUS技术文献以及全球正在运行和计划建设的CCUS项目，总结了国内外CCUS技术的发展现状和研究进展，进一步明确CCUS面临的挑战及未来发展前景。研究表明：目前碳捕集效率不足90%,碳捕集成本占CCUS项目总成本的60%～85%,碳捕集技术的研发重点应以燃烧前捕集(如乙醇、合成氨和天然气加工等行业)以及燃烧后捕集等以提高碳捕集效率、降低碳捕集成本为主；CO₂利用技术目前处于工业示范阶段，突破高温、高压环境瓶颈，寻找合适的催化剂提高碳利用效率是CO₂利用技术下一阶段的重点研究方向；CO₂在油气田和咸水层封存应围绕CO₂驱提高油气采收率和增加CO₂封存潜力开展进一步研究；CCUS项目需要克服实现经济盈利、技术创新、降本增效、政策补贴激励等挑战；CCUS耦合氢能、油气田地热能等新能源将成为未来...     

污水油泥掺配水煤浆气化数值模拟研究

在对炼油厂典型污水处理油泥及其掺配水煤浆产物分析的基础上,基于ANSYS Fluent模拟平台,对空白水煤浆及掺配5%油泥水煤浆进行气流床高温气化数值模拟研究。研究结果表明:含油泥水煤浆较空白水煤浆提高了碳转化率及有效气含量,粗煤气中有效气(CO+H_2)体积分数从81%提高到86%,组分中H_2和H_2O成分有所下降,CO含量有较小增大趋势,从而提高了气化炉运行的经济性并达到节能环保的效果。     

超临界CO2输送管道的腐蚀研究进展

碳捕集与封存（Carbon Capture and Storage,简称CCS）技术是极具潜力的一项减缓温室气体排放的前沿技术,已受到国际科技和产业界的密切关注,其中CO2运输管道的内腐蚀问题可能成为制约碳封存技术发展及应用的关键问题之一。强调了CCS技术对于碳减排的重要性,研究碳钢在超临界CO2运输环境中的腐蚀规律和机理以及CO2输送过程中的超临界CO2的性质显得十分重要。阐述了碳捕集与封存技术（CCS）中超临界CO2输输送管道的腐蚀与油气系统的CO2输腐蚀的本质区别,对输送过程中超临界CO2腐蚀的影响因素进行了分析,并且对腐蚀控制研究动态进行了回顾。     

碱性水电解制氢装置大型化的研究进展

发展基于水电解制氢的绿色氢能有助于消纳波动的可再生能源“弃光”“弃风”并显著降低氢能成本。碱性水电解制氢技术是未来大规模制备绿氢、连接可再生能源与高碳排放行业、协同实现“双碳”目标的关键性技术。实现绿氢低成本制取的核心是高效大功率碱性水电解制氢装置的高效化、规模化、大型化研制。碱性水电解制氢装置大型化技术攻坚与装备研发的重要方向是高电流密度、大功率和低能耗。电解槽的性能参数决定了整个系统的技术性能。文中从电解槽关键材料的研究、电解槽结构设计优化及相应配套设备大型化面临的挑战等方面描述了实现碱性水电解制氢装置大型化发展的方向。     

铁碳微电解法净化焦化放空塔含油废水技术研究

针对焦化放空塔含油废水的特性开展铁碳微电解试验研究,对铁碳微电解工艺参数进行考察优化,再通过水样微电解前后的宏观形貌、微观形貌照片的对比分析以及GC-MS联用分析等,进一步评价微电解对废水的净化处理效果。试验结果表明:在废水初始pH值为6,添加量为800 mL,铁碳填料投加量为1 200 g,即1.5 g/mL废水,曝气量为2 L/min,反应时间为2 h的优化条件下,废水中含油质量浓度低于10 mg/L,除油率大于97%,净化后的废水满足GB 31570—2015《石油炼制工业排放标准》的技术要求,解决了焦化放空塔含油废水处理的难题,实现了含油废水的深度净化处理。     

利用太阳能由水和CO_2生产H_2和固体碳燃料的一步法电解工艺

<正>美国乔治华盛顿大学(GWU)研究团队利用氢氧化物/碳酸盐混合电解质,在低于650℃温度下,由水和CO2"一步"电解生产H2和固体碳燃料。该工艺属于太阳能加热电化学工艺(STEP,solar thermal electrochemical process),是以太阳能加热和吸热电解为基础的高效太阳能化学工艺的进一步发展。     

美国继续开展CO_2驱的潜力

气候变化引发的担忧日益增大,同时温室效应气体增加了人们对碳捕获以及碳处理的兴趣.CO2驱为提高原油产量提供了一个重要的途径,同时它还处理了大量的工业排放CO2.如果工业排放的CO2可用来提高采收率,那么可增产多少原油,本文对此进行了分析研究.利用CO2提高采收率的问题包括是否有充足的CO2气源、基础设施的要求以及CO2价格等方面.     

莺-琼盆地天然气成藏条件及地球化学特征

研究莺一琼盆地天然气成藏条件以及地球化学特征，认为该盆地天然气成藏条件良好：高温环境促进了有机质的热演化作用，缩短了烃源岩的成熟时间；储盖组合好，孔隙型的储集层利于天然气富集，具有超压的盖层提供了优异的封闭性能；圈闭多，类型丰富；构造活动提供了天然气运移的通道；烃源岩晚期排烃的特征保证了气田不会因为长时间的扩散而损失。天然气地球化学特征揭示：莺一琼盆地天然气中烷烃碳同位素普遍较重，以煤成气为主；莺歌海盆地由于具有流体幕式充注的特点，混有生物成因气。CO2成因比较复杂，莺歌海盆地既有壳源有机成因CO2，又有壳源无机成因和壳幔混合成因CO2；琼东南盆地CO2为无机成因，包括壳源无机成因CO2和幔源无机成因CO2。图7表1参31     

碳达峰碳中和背景下发展CO2-EGR的思考

2020年9月，中国政府提出了在2030年前碳达峰以及争取在2060年前碳中和两阶段减排目标，该目标的确立为中国CO2驱提高天然气采收率(CO₂-EGR)产业技术的发展和应用带来了机遇。为了对碳达峰碳中和(“双碳”)目标下CO₂-EGR的发展形成全局性的认识，系统分析了“双碳”目标下发展CO₂-EGR的意义，CO₂-EGR的潜力、发展现状以及面临的挑战，进而针对我国CO₂-EGR的发展提出了建议。研究结果表明：(1)发展CO₂-EGR对于保障我国能源安全、加速清洁能源体系建设推动能源转型、进而尽早实现“双碳”目标均具有重要推动作用；(2)我国应明确CO₂-EGR发展路径，构建CO₂-EGR空间布局，强化CO₂-EGR数字融合及其在多能互补能源系统中的减排作用，助推可再生能源规模化运用和传统难减排的煤炭行业深度脱碳；(3)充分借鉴欧美税收抵免政策和创新基金政策，加速建立CO₂     

CO2回收和捕集技术及应用新进展

主要介绍几种CO2回收利用方法：溶剂吸收法,变压吸附法,有机膜分离法和催化燃烧法。评述了CO2捕集技术及应用：脱除CO2新溶剂、基于氨的新工艺、CO2吸附技术、易于CO2捕集的纯氧燃烧、分离CO2的膜法技术以及CO2制取碳酸氢钠技术。     

碳平衡法计算炼油厂CO2排放量

为满足炼油厂节能减排的需要,准确计算炼油厂CO2排放量至关重要。在基于质量守恒定律的碳平衡法的基础上,结合炼油厂实际运行情况,提出了一种新的炼油厂CO2排放量的计算方法,该方法简单、快捷,以千万吨级炼油厂为例说明该计算方法的应用。用此方法可快速准确的计算出炼油厂CO2的排放量,可用于炼油厂CO2排放量的前期估算及后期核算,为炼油厂CO2排放的定量分析提供了一种方法。     

中国炼化行业CO2减排技术研究现状

文章分析了炼化行业CO2的主要排放源以及影响CO2排放的因素,探讨了炼化行业亟需发展的减排技术.提高炼油过程的能效是减少炼油生产过程碳排放的根本办法;开展CO2分离及资源化利用、发展碳捕集与封存技术是具有发展潜力的主要下游碳处理技术;发展生物炼制并探寻生物炼制与石油炼制的适宜发展模式,尚面临诸多困难,但却是促进我国能源结构调整、发展生物质能源的有效措施.     

CCUS 全球进展与中国对策建议

碳捕集利用与封存(CCUS)是CO2深度减排以应对气候变化的重要途径。近十余年,全球特别是中国CCUS技术和产业取得重要进展。基于多年来CCUS研究与实践经验,阐述了CCUS技术类型划分情况和中国CCUS发展部署,着重分析了全球重点地区驱油类CCUS(CCUS-EOR)技术发展历程和项目情况、不同CO2驱替类型与特点及中国特色CCUS-EOR配套技术,系统分析了CCUS-EOR可持续发展的主要影响因素;在此基础上,对比了中美CO2驱油技术发展条件,指出了中国CO2驱油技术发展决策的难点,最后从发展基础、主要任务、优先区域、项目运作和政策法规等方面,提出了中国CCUS-EOR产业可持续发展的具体建议,为CCUS政策制定部门提供必要的决策参考。     

基于CCUS 的CO2管道延性断裂机理及止裂控制研究进展

针对CO2输送管道运行过程中存在的延性断裂风险,从管道断裂机理和止裂控制两个方面综述了国内外研究进展,分析了不同相态、管材类型、杂质因素等初始条件对CO2管道断裂扩展规律的影响,总结分析了不同止裂控制方法的止裂原理和结构,以及不同类型止裂结构在试验和数值模拟中所体现的止裂效果。在综述基础上,归纳了当前CO2管道断裂机理及止裂控制研究方面需要深入研究的问题,并对相关研究内容进行了展望,包括裂纹裂尖处CO2热物性质与裂纹断裂扩展的耦合关系的研究、可靠的管道止裂准则的建立、适用于CO2管道的止裂结构的设计优化等,以期为CO2管道的合理设计、安全运行以及CCUS 技术的推广实施提供参考。