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...     

我国碳捕集与封存技术应用前景分析

综述了国内外碳捕集与封存(CCS)产业现状,对目前CCS商业化存在的问题进行了分析,指出我国CCS产业目前仍处在工业示范阶段,技术上尚未成熟,在政策法律和相应的商业运行机制上仍有不足。我国的CCS商业化进程应遵循成本效益原则,优先尝试高浓度二氧化碳源的处理,再应用到广大的煤、电、石化企业中。并结合未来CCS发展趋势提出了相关的建议。     

国际油服公司碳捕集、利用与封存业务的现状与展望

随着公司战略与业务转型,一些国际油田技术服务公司（简称国际油服公司）在碳捕集、利用与封存业务（CCUS）方面积极作为,努力打造CCUS价值链和产业链,取得了较为显著的效益。提升经济性是CCUS产业可持续发展的关键,也是国际油服公司的工作重点。近年来,国际油服公司通过参加政策制定、与合作伙伴抱团取暖、集群化发展、研发新技术和应用信息化手段等方式,不断提高CCUS业务经济性。未来,国际油服公司将继续大力开展CCUS业务,努力实现2050年净零碳排放目标和推动企业能源转型。     

中国二氧化碳捕集利用和封存技术经济性与规模预测

针对双碳目标背景下中国二氧化碳捕集、利用和封存(CCUS)产业发展潜力和规模预测的全局性量化研究相对缺乏的问题,预测和梳理了CCUS技术不同环节的未来技术经济成本,以及在化石能源延续场景下不同行业碳捕集需求。基于中国CO₂利用、封存潜力及其空间分布构建2060年中国不同地区成本-规模计算模型,预测CCUS技术的全流程经济成本及其对应规模潜力。研究结果表明,中国宜采用就地和异地相结合的封存调度方式,以及就地利用的方式,满足化石能源延续场景下27×10⁸ t/a的CO₂减排需求。其中,采用利用方式减排CO₂约5×10⁸ t,全流程成本约为-1 400～200元/t;采用地质封存方式减排CO₂约22×10⁸ t,全流程成本约为200～450元/t。基于模型计算结果,提出了重点发展基于电制原材料(P2X)技术的化工利用产业、构建CCUS产业集群、探索多方共赢合作模式的建议,形成连接减排需求密集地区和封存靶区的全国主干输送管道推荐方案,计算得到...     

CO2捕集、利用和封存在能源行业的应用：全球案例分析和启示

为了实现中国21世纪中叶达到碳中和,大规模应用CO₂捕获、利用和封存(CCUS)技术可以减少能源行业的温室气体排放。通过对国内外CCUS技术、项目的调研,得出了关于未来CCUS部署的3个见解,这些见解有助于能源行业实现转型。首先,碳源浓度较低导致碳捕集效率低,从而导致碳捕集的经济成本较高的问题是目前CCUS项目无法商业化的主要因素,在发展当前的碳捕集技术,提高捕集效率和降低捕集成本的同时也应大力研究空气捕集技术,尤其是在工艺设计和新型吸附材料研发方面,争取实现弯道超车;其次,CO₂在油气藏和咸水层的封存与利用应当作为CCUS技术研究的重点,逐步实现大规模推广,并在技术升级和体系完善的基础上推广CO₂增强地热、煤层气等其他耦合技术;最后,应当在当前国际上较成熟的碳政策的基础上研究适合中国的激励政策,建立有效的法律法规。论文总结了当前CCUS的关键挑战,并为未来的CCUS研究方向提供了指导方向。     

CO2捕集、利用与封存技术及CO2管道研究现状与发展

CO₂捕集、利用与封存(CO₂ Capture, Utilization and Storage, CCUS)技术是减少碳排放的有效手段之一,是实现中国“双碳”目标的重要技术保障,其中CO₂管道输送是最重要的一环。从CCUS技术和CO₂管道设计两个维度综述了国内外CO₂捕集、CO₂运输、CO₂封存和CO₂利用的研究进展,针对运输过程,着重从工艺设计、杂质、含水量、止裂控制和风险评估等方面梳理了CO₂管道设计的研究成果。中国目前正在大力推进CCUS技术,中国石油、中国石化和中国海洋石油等机构分别成立了相关的研究机构,聚焦CCUS发展的各个环节。虽然中国尚处于技术发展的初级阶段,但相信随着科研人员的努力会很快赶超发达国家,跻身第一方阵。研究结果旨在为中国的CCUS技术发展提供参考,促进中国CCUS技术的推广实施和CO₂管道的合理设计。     

二氧化碳捕集、驱油与封存项目碳减排量核算方法

针对CO₂捕集、驱油与封存(CCUS-EOR)项目全流程温室气体减排量化和核证的难点,在温室气体自愿减排项目方法学框架下,通过研究项目各工艺环节核算边界、基准线排放和项目排放量核算方法、散逸和泄漏量化与预测模型,建立CCUS-EOR项目碳减排量核算方法,为CCUS-EOR项目温室气体减排量化提供核证依据。结合吉林油田CCUS-EOR工业示范项目全流程能耗、散逸和泄漏排放监测的实际数据进行核算,项目在现有80%埋存率下的净减排效率约为91.1%。不同浓度和规模的CCUS-EOR项目碳减排量核算和预测表明,在项目核算边界内,燃煤电厂为代表的低浓度气源CCUS-EOR项目年核证净减排效率约为37.1%,天然气制氢为代表的高浓度气源CCUS-EOR项目年核证净减排效率约为88.9%。该方法适用于核证计入期内多种基准线情景下CCUS-EOR项目的碳减排量核算,可为企业CCUS-EOR项目布局与产业规划提供决策依据。     

挪威Mongstad炼油厂将实施碳捕集与封存

挪威最主要的污染工业基地Mongstad炼油厂于2009年6月22日宣布将采取行动应对气候变化。位于挪威西海岸的Mongstad炼油厂每年排放出1．7Mt二氧化碳。该厂将试验采用被称为碳捕集与封存（CCS）的新技术,先建设小规模中型项目,到2011年捕集0．1Mt／a二氧化碳,几年之后将建设大规模装置,以解决该炼油厂和建设中的天然气发电厂排放的绝大部分二氧化碳。     

"碳中和"背景下油气田碳捕集技术发展方向

在"碳中和""碳达峰"目标和路径下,CCUS(碳捕集、利用与封存)或CCS(碳捕集与封存)是实现二氧化碳减排的关键技术之一.碳捕集是CCUS(CCS)技术全流程中成本控制和大规模推广的关键环节.通过对油气田企业二氧化碳排放情况的分析,认为油气田企业碳源绝大多数为低压碳源.通过对碳捕集技术现状的分析,认为对于低压中浓度碳...     

二氧化碳规模化封存典型技术路线解析与产业前景展望

化石能源作为当前最主要能源供给形式及CO₂排放源,其有序退出需要经历长期过程,且仍将在未来的能源结构中占据一定比例,规模化的碳捕集与碳封存是实现化石能源零碳化利用的兜底路径。本文首先分析了实现碳中和面临的化石能源退出与能源安全保障、区域发展不一致及能源活动参与主体利益不一致3方面的矛盾;从实现碳中和的手段、路径等方面探讨其技术图谱;在分析全球碳封存产业基本现状的基础上,认为规模化是碳封存的必由之路;以粤港澳大湾区3座燃气电厂每年400万t的CO₂捕集、输送及海上封存项目为例,阐述中国规模化碳封存典型技术路线,提出分布式、集中式、多种方式协同的CO₂液化封存设想,深入分析各方式的经济性,最后提出了规模化海上碳封存发展建议。本文研究可为将来化石能源碳中和路径选择提供一定的参考。     

全球二氧化碳捕集、利用与封存产业发展趋势及中国面临的挑战与对策

系统梳理全球和中国CO2捕集、利用与封存（CCUS）产业的发展脉络,总结CCUS产业项目、产业集群、技术和战略政策发展状况,基于国内外CCUS产业发展对比,分析中国CCUS产业规模化发展的挑战与对策。全球CCUS产业分为探索阶段、政策驱动、双效驱动3个阶段,全球运行的CCUS大型项目从驱油提高采收率为主向咸水层封存拓展。中国CCUS产业的发展分为探索研究、先导试验、工业化发展3个阶段,当前处于矿场试验向产业化发展的关键期,项目以驱油提高采收率为主。基于国内外CCUS产业发展的对比,认为中国CCUS产业规模化和产业化发展面临技术、设施和政策等方面的挑战,提出中国CCUS产业未来发展建议,包括加强顶层设计和规划、发展全产业链高效低成本技术、布局规划油气+新能源产业集群、完善政策支持体系、加强学科建设和人才培养等。     

利用碳封存技术开发我国深层煤层气资源的思考

碳封存技术是在美国政府大力倡导下,联合加拿大、澳大利亚、挪威、日本等国家,以捕获碳并安全存储的方式来取代直接向大气中排放CO2的一种新技术。我国的煤层气资源非常丰富,煤层气资源量约为116.8×1012m3,埋深2 000~4 000 m范围的煤层气资源量约为50×1012m3,这部分埋藏较深的资源由于开发成本较高,虽然在短期内很难加以利用,但碳封存技术的出现为开发和利用深部煤层气资源提供了可能的技术条件。CO2的吸附能力是CH4的4倍以上,如果把CO2通过钻井注入到深部煤层中,由于其吸附能力的差异,CH4会被优先置换出来,利用该技术一方面实现封存CO2的目的,同时还能够开发深部CH4。这种置换技术在我国很多含煤盆地具有广阔的应用前景。     

中国油气行业在"双碳"目标下的挑战与机遇 ——基于欧盟能源转型的启示

"碳达峰""碳中和"(以下简称"双碳")为全球能源行业减排带来新的挑战,油气行业首当其冲.欧洲作为"碳中和"的有力倡导者,在能源转型领域走在世界前列.为了探索中国油气行业在"双碳"新形势下的发展方向,对欧盟能源公司在转型过程中面对的挑战及其抓住机遇深化改革的实践进行分析研究,结合中国油气行业行情,提出合理建议.建议中国...     

碳达峰碳中和目标下采油厂的绿色低碳发展

在国家碳达峰、碳中和目标下采油厂需要完善清洁低碳、节能高效的能源供应体系,减污降碳将成为行业绿色发展的重要手段。CCUS技术是实现碳中和的核心技术,分驱油、减碳、负排放三个阶段,其驱动力分别为驱采石油、减碳、深度减排,与采油厂的生产路线一致,通过CCUS技术将二氧化碳变废为宝,助力采油、减少排放。以华北油田第三采油厂潜山油藏为例,利用碳驱油、碳埋存配套工艺技术,规模埋存后实现零排放及收益率大于6%,为京津冀地区打造亿吨级潜山碳库群做好了技术储备,为双碳目标的实现做出贡献。该技术具有推广价值和应用前景,可在中小潜山群进行工业化推广。     

二氧化碳捕集、利用和封存技术应用现状及发展方向

简单介绍了二氧化碳捕集、利用和封存主要技术应用现状,并对其净减排量进行了分析。指出二氧化碳驱油(驱煤层气)、微藻制油、制化工产品、矿化及深咸水层埋存技术有较好应用前景,需要加大研发力度解决能耗高问题和通过加大与新能源耦合减少技术实施过程中的化石能源消耗,实现真正意义上的减排。二氧化碳捕集、利用和封存要重视环境风险问题,提高安全、环保技术水平。     

二氧化碳捕集、驱油与埋存产业化进展及前景展望

二氧化碳捕集、驱油与埋存（CCUS-EOR）是最现实可行的规模化减碳技术,也是大幅度提高低渗透油田采收率的关键技术。梳理了国外CCUS-EOR发展的主要历程及其产业化进展,总结了中国CCUS-EOR技术攻关成果和矿场试验进展情况,分析了CO2捕集、输送、驱油与埋存等全产业链的发展现状、面临问题与挑战,指出了中国CCUS-EOR规模化应用在驱油增产、埋存减碳等方面的巨大潜力和发展前景。提出目前中国CCUS-EOR正处于矿场试验向产业化发展的关键时期,需要针对中国陆相油藏的特点,发挥油田CO2驱油可驱储量丰富、地下埋存空间巨大、地面基础设施完善和井筒注入通道分布广泛等优势,积极与碳源排放企业合作,加快攻关低浓度CO2的低成本规模捕集、超临界长距离输送、更大幅度提高采收率和埋存率、安全规模埋存等核心关键技术攻关和示范工程建设,构建CCUS-EOR全产业链理论技术标准体系,支撑和推动工业化规模应用,以创新链引领CCUS-EOR新兴产业链快速效益发展。     

国家CO2捕集与封存技术项目开始申报

“十一五”国家科技支撑计划重点项目-CO2的捕集与封存技术项目开始申报。以研发具有我国自主知识产权、经济高效的CO2捕集与封存技术，推动CO2的减排。     

中国石油二氧化碳捕集、驱油与埋存技术进展及展望

全面梳理中国二氧化碳捕集、驱油与埋存(CCUS-EOR)攻关探索、矿场试验、工业化应用3个阶段发展历程,系统阐述近年来在CO₂驱油机理和矿场实践等方面取得的突破性认识和相应的CCUS-EOR工程配套技术成果,指出未来发展前景。经过近60年的探索攻关,创新发展了适合中国陆相沉积油藏的CO₂驱油与埋存理论,提出C7—C15也是影响CO₂与原油混相的重要组分的新认识,在矿场试验中验证了CO₂快速恢复地层能量、大幅提高区块产能和采收率等机理。创建了陆相沉积油藏CCUS-EOR油藏工程设计技术,形成了以保持混相提高驱油效率、均匀驱替提高波及效率为重点的油藏工程参数设计及井网井距优化设计技术,初步形成了CO₂捕集、注采工艺、全系统防腐、埋存监测等全流程配套技术。为实现CO₂的高效利用和永久埋存,需将油水过渡带油藏统筹考虑,由单油藏升级到构造整体控制区域的规模化CO₂驱油与埋存,在构造高部位实施注CO₂稳定重力驱,利用CO     

考虑驱油与碳减排双重效益的CCUS-EOR经济性及发展模式分析与探讨

双碳战略目标下,石油石化行业转型的重点、难点在于探寻低成本转型发展路径,这就要求系统研究各项转型技术的发展基础和规模潜力,统筹各项转型技术发展应用时序,形成支撑最优转型路径的技术组合和综合方案。碳捕集、封存与利用（CCUS）的技术成熟度较高,与石油石化产业协同耦合性较好,是石油石化转型的关键技术之一,但成本过高仍是目前阻碍CCUS技术规模化发展的主要问题。分析CCUS的经济性及探讨其发展模式,对于确定未来CCUS产业的发展布局,以及研究CCUS对石油石化行业转型的支撑潜力、石油石化行业的转型路径具有重要作用。为深入分析研究未来CCUS技术的经济性及在石油石化行业转型中的潜力和定位,本研究重点聚焦碳捕集与驱油封存（CCUS-EOR）,提出了一套全新的分析研判思路。首先,通过CCUS-EOR的全流程梳理,详细分析介绍了各个环节的成本,包括碳捕集、运输、驱油封存等环节,研判了未来各个环节的成本下降空间。其次,通过对未来油价和碳价的研判,分析了驱油及碳减排带来的经济收益,并进行了成本收益对比。基于CCUS-EOR各环节的成本收益分析结果,本研究进一步对中国未来不同模式下的CCUS-EOR项目进...     

钢铁行业碳捕集技术的典型应用

碳捕集技术是一项创新且直接有效的碳减排措施,对于钢铁行业实现“碳中和”目标具有重要意义。概述了化学吸收法、物理吸收法、物理吸附法以及膜分离法4种主要碳捕集技术的原理、优缺点、国内应用案例,以及常见的吸收剂、吸附剂和膜材料。综述了国内外钢铁行业典型碳捕集技术的开发应用情况,包括采用化学吸收法的新日铁住金公司ESCAP工艺、浦项钢铁公司氨水化学吸收工艺和新疆八一钢铁股份有限公司醇胺化学吸收工艺,以及采用物理吸附法的JFE钢铁公司变压吸附（PSA）工艺、首钢京唐钢铁联合有限责任公司变温吸附（TSA）+PSA工艺。钢铁行业应用碳捕集技术,在开发低温再生吸收剂、低腐蚀性吸收剂,提高物理吸附法效率,降低捕集成本等方面取得了一定进展,但依然处于初级阶段。为更好地推进碳捕集技术的大规模商业化应用,结合钢铁行业特点提出了几点建议。