二氧化碳驱油技术

简单来说,二氧化碳驱油技术就是把二氧化碳注入油层中以提高采油率。国际能源机构评估认为,全世界适合二氧化碳驱油开发的资源约为3000×108～6000×108bbl。由于二氧化碳是一种在油和水中溶解度都很高的气体,当它大量溶解于原油中时,可使原油体积膨胀、黏度下降,还可降低油水间的界面张力。与其他驱油技术相比,二氧化碳驱油具有适用范围大、驱油成本低、采油率提高显著等优点。二氧化碳驱油技术是石油公司发展碳封存的重要技术路径,是实现二氧化碳资源利用和封存的最佳结合点之一。大     

二氧化碳储存技术研究进展

通过二氧化碳储存降低大气中的二氧化碳浓度,是减缓全球温室效应的有效手段。中国在碳减排方面实行的战略与国外不同,国外是二氧化碳的捕集与储存(CCS),而中国则是二氧化碳的捕集、利用与储存(CCUS),增加了将二氧化碳作为资源进行利用的环节。二氧化碳储存技术大致分为地质储存、生物储存、海洋储存、矿物储存(矿石碳化)以及工业利用等。地质储存是最有效和最经济的永久性二氧化碳储存技术,又可分为枯竭油气藏储存、注二氧化碳驱油提高采收率(CO_2-EOR)、深部盐水层储存、深部不可开采煤层储存、注二氧化碳驱煤层气提高采收率(CO_2-ECBM)以及地下的其他地质结构如玄武岩、油页岩、孔洞等,优点是气密性好、储存容量大,可以有效提高石油、天然气等资源的采收率。利用生物储存二氧化碳具有广阔的应用前景,既可以节约资源,又能更加有效地储存二氧化碳。由于长期大规模注入二氧化碳对海洋环境及海洋生物等会产生一定影响,因此目前对于二氧化碳海洋储存技术的研究还处在试验阶段。而矿物储存在提高碳酸化反应速率和降低能耗方面还有待进一步研究。对中国而言,加快开发以二氧化碳为原料的规模化产业是实现二氧化碳减排的更为积极的途径,尤其是富碳农业。     

二氧化碳管道输送技术研究进展

目前二氧化碳驱强化采油技术成为二氧化碳封存的最佳选择,而管道输送则以其输送量大、输送距离远而成为二氧化碳远距离输送最经济、最便捷的途径。与汽车槽车输送、铁路槽车输送、船舶输送等其他运输方式相比,管道输送的优点是成本最低,操作最方便,输送安全性最高,适用于远距离和大量二氧化碳的输送;缺点是只适用于固定地点之间的输送,初始投资较大,而且需要特别注意管道的腐蚀及泄漏问题。在二氧化碳输送管道建设之前,首先需要了解二氧化碳在不同状态下的基本特性。根据输送二氧化碳介质的不同相态,管道输送可分为气态输送、一般液态输送、密相输送和超临界输送。对于二氧化碳远距离输送,密相输送和超临界输送是相对较为合理的输送方式,超临界输送方式的技术性和经济性明显优于其他方式,在投资上超临界输送略高于密相输送,但相差不大,而液相和气相输送的投资则远远超过前两者。在人口密集的地方,首先要考虑安全性,因而往往采用气相输送。     

二氧化碳捕集技术研究进展

CO₂是造成温室效应的主要气体,如何有效解决CO₂引起的气候问题越来越受到人们的关注。近年来,通过大力发展可再生能源和清洁能源试图从源头上降低碳排放,但由于短期内人类生产生活离不开对能源的消耗,要做到完全脱碳是不现实的。事实上,二氧化碳不仅是一种温室气体,也是一种潜在的碳资源。因此,如何捕集并有效利用CO₂成为业界一直在探索关注的研究方向。通过介绍和分析化学吸收法、多孔固体吸附法、膜分离法、深冷分离法、水合物法和微生物法等各类CO₂捕集技术的研究现状、适用场景和技术发展重点,总结对比不同CO₂捕集方法的优点和局限性,并针对不同技术的未来前景和建议方向进行了展望。以期为CO₂捕集和利用途径提供有益的借鉴和参考,推动CO₂捕集技术实现大规模商业化应用。     

生物油燃烧技术研究进展

生物油可以在锅炉中单独燃烧或者与化石燃料混合燃烧用于供热和发电,可以与乙醇、甲醇和柴油等混合燃烧以驱动柴油机发电,也可以直接应用于燃气轮机中.文章分析了由于生物油燃料特性的限制而引起的燃烧应用问题和相应的解决方法.分析表明,生物油与化石燃料在锅炉和燃气轮机中混合燃烧最具有大规模应用的可能性,在柴油机中燃烧是最有开发前景的应用技术.     

氢燃料微混燃烧技术研究进展

微混燃烧技术采用数量众多、结构简单的微型喷嘴替代传统的大直径喷嘴,主要目的是通过减小喷嘴直径,提高微混喷嘴的混合强度,从而提高预混气的混合均匀度,以促进H₂在燃气轮机中的安全稳定燃烧,并降低NO_x排放。本文总结了氢燃料微混燃烧技术的研究进展,对H₂在燃气轮机中的工业化应用中进行了探索。结果表明：微混燃烧技术在H₂稳定燃烧及降低NO_x排放方面表现出巨大的潜力。目前,已经发展了纯氢燃烧的微混燃烧技术,该技术最终有望在燃气轮机中大规模应用。     

填埋气中二氧化碳净化技术及研究进展

填埋气中由于含有大量的甲烷,具有很高的能源利用价值,并逐渐应用于发电、生产可再生燃料和热电联产等过程中。但填埋气中主要的杂质成分CO2会降低填埋气的热值,影响填埋气的资源化利用,因此CO2的去除对于提高填埋气的品质是很关键的一步。文章主要综述了目前应用较广的填埋气中CO2的净化技术、物理化学吸收法、变压吸附等工艺的原理、特点和研究进展等,并对各工艺进行了对比分析。     

超临界二氧化碳旋转机械动密封技术研究进展

运行在高压、高温、高转速和高能量密度环境中的动密封是保证超临界二氧化碳(SCO_2)循环动力部件旋转机械能量转换效率和运行稳定性与安全性的关键核心技术之一。介绍了SCO_2循环旋转机械动密封技术及其面临的控制泄漏损失和鼓风损失、防止动静碰磨失效以及抑制气流激振诱发转子失稳等问题的挑战,综述了SCO_2循环旋转机械动密封技术在泄漏特性和封严性能方面的研究进展,简述了SCO_2循环旋转机械动密封技术在传热和动力特性方面的研究,总结了SCO_2循环旋转机械动密封技术的研究现状,展望了SCO_2循环工程示范与商业运行过程中旋转机械动密封技术需要开展的研究课题。     

二氧化碳驱油产业化应用前景

在能源紧缺和节能减排的背景下,二氧化碳驱油有着非常广阔的推广利用前景。专家表示,二氧化碳驱油不仅适用于常规油藏,尤其对低渗、特低渗透油藏,可以明显提高原油采收率。根据油田地质情况的不同,每增产1t原油约需1～4.2t二氧化碳,可增产油田总储量约10%的原油。目前不少发达国家二氧化碳驱油的工业应用已趋于成熟,并占补采原油量第二位。通过科技工作者多年的攻关,国内化工工业气二氧化碳捕集技术已日趋成熟,并在多个工程上得到成功应用。但是     

仿生转化二氧化碳研究进展

为了减少二氧化碳引发的环境灾害,辅助大气碳库向“灰碳”性质转化,仿生碳转化研究主要形成了两条路线。一是基于光合作用机理,人工完成水光解、碳激活、羧化反应、取代反应等步骤。其中,水光解是关键一步,仿生碳转化必须跨越这道难关,设法使共振能量沿H—O键的法向施加电磁作用,超过其成键临界值导致共价键断裂,释放活性H、O、OH。与其伴随的碳激活便完成后续碳转化步骤,促进大气碳库向生物碳库转化。二是基于生物矿化机理,人工完成碳激活、羰化反应、螯合反应、结晶成盐、矿化生长等步骤。由于动植物体借助1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶(Rubisco)或碳酸酐酶(CA)来激活CO₂·H₂O,反应条件比较温和,旺盛的多糖氧化、充足的阳光照射等能量来源都可以达到二氧化碳的活化能位,进而完成后续矿化步骤,促进大气碳库向有益碳存转化。仿生矿化需要培养顽强的活化酶,能够在自然水体里长期存活、繁殖、扩散,现有活化酶的矿化作用仍需要验证评估。在仿生碳转化研究中,只要是在温和条件下推进碳转化反应的各个步骤,都具有较高的研究利用价值。     

二氧化碳甲烷化研究进展

二氧化碳甲烷化技术被认为是二氧化碳循环再利用最有效的技术之一。目前关于二氧化碳甲烷化的反应机理尚无统一认识,所提出的反应机理主要有三个:一氧化碳中间态机理、含氧酸根中间态机理和二氧化碳直接加氢机理。选取具有较高催化活性且同时具备优良选择性的催化剂对二氧化碳甲烷化反应至关重要,目前主要为Ⅷ族金属(Ni、Co、Rh、Ru和Pd)催化剂,该族金属催化剂表现出较好的催化性能。就二氧化碳甲烷化反应的工业化催化剂而言,活性组分应以镍为主,以稀土元素为改性组分;催化剂载体应以氧化铝载体为主要方向,并添加热稳定性高的组分以提高载体的热稳定性;在催化剂制备中要控制催化剂的孔道结构和表面酸碱性,以降低表面积碳的速率。开发综合性能优异的复合氧化物载体及其负载的镍基催化剂,应该是二氧化碳甲烷化催化剂的发展方向。早期二氧化碳甲烷化反应是通过外部引入热源对二氧化碳分子进行活化,最终越过能垒获得甲烷分子。随着研究的不断深入,学者们发现利用电催化和光催化的方法同样能使反应分子活化,而且还具有环境友好和绿色安全等优点,在工业化方面显示出一定潜力。充分利用太阳能以实现二氧化碳资源的循环利用,也是二氧化碳甲烷化的研究方向。     

二氧化碳资源化利用研究进展

温室气体的大量排放导致的气温升高、冰川融化、极端天气等气候环境问题日益严重。“碳达峰、碳中和”背景下开展二氧化碳捕集与资源化利用研究是改善生态环境、优化能源结构、推动国内产业升级和构建绿色循环经济的有效途径。分别从物理利用、化学利用及生物利用的角度综述了当前二氧化碳资源化利用研究进展,解析了主要资源转化技术特点及优势与不足。重点阐述了二氧化碳加氢催化、高温化学链裂解、光催化等资源转化技术特点及影响机制,归纳了催化剂在不同体系中的作用机理,展望了具有应用前景的二氧化碳资源化利用途径。     

烟道气中的二氧化碳可制取生物油

<正>只要安装一个塔式反应器,就可以固定烟道气中的二氧化碳,并将生成的微藻全株化利用,制取生物油。近日,一项可大规模减排二氧化碳的研究成果在山东科技大学问世,这     

烟道气中的二氧化碳可制取生物油

日前从内蒙古自治区乌兰察布政府了解到,内蒙古新奥煤炭地下气化项目日前成功实现了煤炭地下气化燃烧发电。目前该项目装置已平稳运行300多天,累计气化燃烧发电46．9万千瓦时。按照规划,到2012年前,利用地下煤炭气化技术还将建成年产2万吨优质甲醇生产线。     

超临界二氧化碳发电系统研究进展

超临界二氧化碳(SCO_2)发电系统是新能源发电的热点研究方向之一,本文系统地论述了该发电系统的原理和特点、发展历程、前沿技术和应用前景,指出先进密封技术、高温高压回热器设计技术和闭式循环系统控制技术等为目前存在的技术难点,并从循环机理分析、系统总体设计和关键部件设计等方面对未来发展趋势进行展望。     

二氧化碳海洋封存的研究进展

近年来,环境问题的日益突出使人们更加关注于温室气体二氧化碳的捕集和处理方法.总结二氧化碳海洋封存技术的进展,介绍液态封存法和固态封存法2种封存方式的研究现状和技术水平,讨论了二氧化碳海洋封存技术可能给海洋生态环境带来的影响,强调工业技术的应用要充分考虑到环境因素,使海洋封存二氧化碳技术的应用对海洋生态环境的影响降低到最小.     

电化学催化还原二氧化碳研究进展

目前,能源和环境问题备受关注。一方面,大气层中二氧化碳的平衡受到破坏,其含量不断增加,严重影响了地球生态环境。另一方面,催化剂促进二氧化碳向能源分子的转化,不仅缓解了环境压力,也从一定程度上减轻了能源短缺问题。二氧化碳的资源化再利用在解决能源危机与环境问题方面意义深远,而产物选择性、电流效率以及催化剂的稳定性是目前研究电催化二氧化碳还原反应的主要难点。本文就异相电催化二氧化碳还原的研究现状进行了综述,对二氧化碳还原的电解质体系、主要产物、电极材料的选择和影响以及二氧化碳电化学还原面临的挑战及应对策略等进行了讨论。同时,对开发出成本低、稳定性好、效率高、选择性高的催化剂,尤其是直接电催化二氧化碳还原转化为醇和碳氢化合物的催化策略等进行了展望。     

超临界二氧化碳发电系统研究进展

发电系统是新能源发电的热点研究方向之一,本文系统地论述了该发电系统的原理和特点、发展历程、前沿技术和应用前景,指出先进密封技术、高温高压回热器设计技术和闭式循环系统控制技术等为目前存在的技术难点,并从循环机理分析、系统总体设计和关键部件设计等方面对未来发展趋势进行展望。     

超临界二氧化碳布雷顿循环研究进展

超临界二氧化碳布雷顿循环的循环效率高(可达50％)、系统结构紧凑、压缩耗功少、降本潜力大,可与化石能源、核能和太阳能等多种形式热源相结合,应用前景广阔.从关键部件和循环系统的角度综述了国内外超临界二氧化碳布雷顿循环在热源设备、动力设备、回热设备、冷却设备以及设计优化等方面的研究进展,分析了超临界二氧化碳关键部件的实验测...     

二氧化碳有机胺吸收剂研究进展

在烟气二氧化碳吸收工艺中,最关键的是吸收剂,其性质决定了整个工艺的水平。目前,在用于烟气脱碳的吸收剂中,针对以乙醇胺(MEA)为代表的有机胺二氧化碳吸收剂的研究最深入、应用最多,但尚没有一种有机胺能够完全符合工业吸收剂应该满足的10项要求,每种有机胺都有其自身的局限性。好的吸收剂应对溶质具有高的溶解度和选择性,且挥发性低、腐蚀性小、稳定性高、黏度低、产生泡沫趋势小、成本低、降解速率低、环境友好并容易操作。MEA可降解,具有挥发性,MEA的排放会导致其毒性对新鲜水生态系统的影响增大10倍,而陆地生态系统受其毒性的影响会较小。抑制剂能够极大地降低MEA的氧化降解。近年来混合胺以其相对于单一醇胺吸收量大、吸收速率快、解吸能耗小等优势,成为吸收二氧化碳的新选择,较为经典的是MEA/MDEA体系。未来有机胺吸收剂的发展,一是要利用具有优良吸收性能的单一有机胺组合成复配剂,二是要开发具有多功能团的、能够满足工业吸收剂要求的单一吸收剂,三是开发无机-有机复合二氧化碳吸收剂。