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火力电厂大规模全流程CCUS技术研究进展与前瞻
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作者 桑树勋 滕卫卫 +5 位作者 刘世奇 樊玉新 陆诗建 李鑫钢 漆志文 徐钢 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期187-198,共12页
燃气电厂在未来火力电厂的占比有望加大,但燃煤电厂目前仍然是中国最主要的工业碳排放源之一。为了助力“双碳”目标下的CCUS技术提升及去碳产业发展,聚焦了燃煤电厂大规模高效碳捕集、地质利用与地质封存以及全流程CCUS技术,评述了相... 燃气电厂在未来火力电厂的占比有望加大,但燃煤电厂目前仍然是中国最主要的工业碳排放源之一。为了助力“双碳”目标下的CCUS技术提升及去碳产业发展,聚焦了燃煤电厂大规模高效碳捕集、地质利用与地质封存以及全流程CCUS技术,评述了相关研究进展,预测了可能的技术突破方向。研究结果表明:①中国燃煤电厂碳捕集技术发展迅速,燃煤烟气低浓度CO_(2)吸收剂性能显著提升、大型捕集设备工作效率不断提高、电力系统与CO_(2)捕集系统耦合关系得到重视与强化,但技术瓶颈依然存在,低能耗、低损耗、低成本吸收剂的研发,高通量—低压降塔内件和超大型—紧凑型捕集分离设备的研制,以及大规模碳捕集系统耦合发电系统的优化控制是当务之急;②中国有大规模CO_(2)驱提高油气采收率的长期积累,CO_(2)地质封存理论研究及工程实践均取得显著进展,但大型盆地低渗透储层高效CO_(2)地质利用封存理论与技术尚不能满足规模化工程部署应用的要求,大型盆地多类型封存地质体适配性CO_(2)地质利用封存模式与高效CO_(2)地质利用封存机理、一体化的安全高效CO_(2)地质利用封存技术体系亟待构建;③源汇匹配、技术适配、系统优化是形成燃煤电厂大规模CCUS全流程技术的三大关键机制,燃煤电厂大规模全流程CCUS一体化去碳技术模式、技术集成的科学基础和工艺方法、复杂工程多模块一体化设计与建设运维技术等亟待创新发展。 展开更多
关键词 燃煤电厂 大规模全流程CCUS技术 碳捕集 地质利用封存 全流程机制
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煤层亚临界/超临界CO_(2)吸附特征与封存模式 被引量：2
2
作者 王帅峰 韩思杰 +4 位作者 桑树勋 郭常建 郭庆 徐昂 张金超 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期152-168,共17页
大规模高效CO_(2)地质封存是短期内快速实现CO_(2)减排的关键途径之一,以吸附特征为主要封存机制的深部不可采煤层CO_(2)封存具有规模化实施的潜力。为研究深部煤层CO_(2)封存机制,以沁水盆地无烟煤为研究对象,开展了高温高压CO_(2)吸... 大规模高效CO_(2)地质封存是短期内快速实现CO_(2)减排的关键途径之一,以吸附特征为主要封存机制的深部不可采煤层CO_(2)封存具有规模化实施的潜力。为研究深部煤层CO_(2)封存机制,以沁水盆地无烟煤为研究对象,开展了高温高压CO_(2)吸附实验,并采用简化局部密度模型(SLD-PR)拟合,分析了温压变化下不同孔隙的吸附相密度分布特征,揭示了以吸附相密度和最大吸附层厚度协同变化为核心的煤层CO_(2)封存机理,最后通过准确划分孔内吸附空间与自由空间,预测了不同埋深下煤层CO_(2)封存量。研究结果表明:(1)不同温度下超临界CO_(2)吸附曲线均表现出典型的超临界气体吸附特征,过剩吸附量(最大值介于1·25~1·75 mmol/g)在达到最大值后下降;(2)孔隙内CO_(2)吸附层分为接触层、内层和过渡层,亚临界CO_(2)在孔内以单分子层吸附为主,而超临界CO_(2)吸附方式为多分子层吸附;(3)最大吸附层厚度随埋深增加而减小,与温度呈正相关,而与压力呈负相关;(4)CO_(2)平均吸附相密度随埋深“先增后减”,总封存量与绝对吸附量曲线在CO_(2)处于超临界状态下存在差异。结论认为:(1)在吸附空间与吸附相密度协变下,煤层CO_(2)微观封存模式随埋深可分为亚临界单分子层吸附、超临界类气态多分子层吸附型以及超临界类液态多分子层吸附3种类型,自由相封存量对总封存量的贡献随埋深增加,但吸附封存仍是煤层CO_(2)封存的主要方式;(2)研究成果揭示了原位煤层超临界CO_(2)封存机理,能够为深部煤层CO_(2)封存能力评价提供新认识。 展开更多
关键词 超临界 CO_(2) 深部煤层 吸附相密度分布 SLD-PR模型 最大吸附层厚度 封存容量 吸附封存
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