碳捕捉和封存技術 根據文意解釋什麽是“碳捕捉和封存技術”

2011年12月7號，在哥本哈根舉行的聯合國氣候變化大會如期帷幕，來自192個國家和地區的代表出席了本次會議。幾天下來火熱的大會發言，大會仿佛變成了爭吵。

雖然國家減排目標拔河，如何實現這些減排目標，將是未來國家的關註，因此碳捕獲技術再次成為媒體關註的焦點。

技術的幻想，如人造火山或空間反射鏡不靠譜，相對於二氧化碳捕集，封存技術（CCS）被認為是拯救地球的。我們都知道，人類要防止全球變暖節能減排，特別是減少二氧化碳的排放量。減排路徑，但煤炭為主要能源，減少煤炭的使用代價高CCS成為重要的替代那些誰不希望改變能源消費結構中的國家，這極大地吸引力。

人可能會覺得有點怪碳捕獲技術，不知道它，“當今世界上最流行的氣候變化領域的國際最前沿的，最重要的課題之壹，國際政治領導人都投票極大的關註。“在去年年底，央行行長周小川，談論了”碳捕獲“的意思，在這方面，金融業是有希望的。根據專家的意見，在浙江大學，國外許多研究機構已經嗅到了巨大的誘惑，靜靜地針對國內碳排放市場。

原始大氣中的二氧化碳濃度是非常高的，是不適合於人類的生存，地球固化埋在地下的二氧化碳（即成煤成油），從而減少了在大氣中的二氧化碳的濃度，它成為適合人類生存。現在，相反的人類通過開煤礦，石油，二氧化碳埋在地下挖了出來，然後釋放到大氣中，大氣中二氧化碳的濃度增加，溫室效應隨之而來的壹系列的影響。

在現實中，這是工業革命的嘲諷，瘋狂的化石能源的使用和報復。後工業時代是註定要解決這些麻煩的工業革命。

1850年全球二氧化碳排放量只有200萬噸，提高到2005年的2.59億噸。其中，全球化石燃料的消耗主要集中在工業，電力和交通運輸部門的二氧化碳排放量的全球二氧化碳總排放量的約63.09％至72.96％。

現在，世界上的國家元首希望人類在2050年，氣候控制不超過1850攝氏2度以上。

如何減少大氣中的二氧化碳的排放量，科學家們想到了各種辦法。

第壹步是“碳捕獲”。據方教授汪孟祥成熟的化學吸收法，簡單來說，就是利用CO2和壹定的吸水性，從煙氣中分離CO2氣體之間的化學反應，科學家們發現以上各種優異的性能和環保的吸收。也有壹種方法，稱為“膜分離，化石燃料的燃燒產生的煙氣時，通過該膜的分類過程中，有的會溶解並通過，但某些通”塊“。為了提高效率的二氧化碳的排放量，科學家們還發明了壹種用純氧氣中燃燒的火焰切割方法，使高純度的二氧化碳排放量。據悉，國際上包括中國在內，如美國，英國，挪威有許多碳捕獲試點項目，包括碳捕獲效率可高達90％。

“碳捕獲”是不是最難此外，“即使是捕捉到的二氧化碳回收，生產碳酸飲料，最終CO2或排出大氣中，科學家們需要CO2的安全和永久保存“，這種碳捕獲和儲存技術稱為縮寫碳

捕獲和儲存（CCS）技術。

科學家們目前的主要思路“封在地下，包括深海儲存和地質儲存。讓我談談有關的“深海水存儲，妳知道，海洋是世界最大的二氧化碳水庫，總的50倍以上的大氣中存儲，發揮的重要作用，在全球碳循環中。CO2的海洋儲存，主要是海洋儲存地點運送到通過管道或船舶的CO2，然後註入二氧化碳的海底，CO2在海中的底部的水最後碳化和保存，這種方法也有壹些隱患：“CO2的船舶用高壓到的海底的情況下，CO2泄漏導致災難性的後果，特別是海震經常。“

科學家們認為，比較可行的地質儲存，二氧化碳鹽水層在這個深度1公裏到2公裏到地面，壓力將二氧化碳轉換成所謂的“超臨界流體”和硫化速度慢，像地下的煤制油，在這樣的狀態下，二氧化碳是不容易泄露。“另外，這片巖體結構比較好，有超過足夠的空間來容納二氧化碳和連續性，是足夠大的面積？是預計將達到十萬億噸的全球儲量的鹹水含水層，可存儲1000

到現在為止，全球***有三個成功的CCS項目的進展。 Weyburn的Midale項目垃圾填埋場產生的二氧化碳通過煤的氣化廠在北達科他州，薩斯喀徹溫省的壹個廢棄的油田BP業務阿爾及利亞薩拉油田項目提取生產的天然氣中的二氧化碳從本地輸入地下，國家石油公司挪威的大型石油和天然氣公司也有兩個類似的項目在北海。數百個CCS項目正在建設中的世界。

在國內，繼北京華能高碑店項目，華能石洞口第二電廠碳捕獲項目7月在上海啟動，該項目總投資1.5億元，將建成年底的年，預計每年捕獲10萬噸二氧化碳，並聲稱自己是世界上最大的燃煤電廠碳捕獲項目。

，雖然CCS技術仍處於實驗階段，其技術能力，收到理想的效果尚未被證實，但高昂的成本已經叫人說不出話來。根據去年公布的壹份報告由美國麻省理工學院，每噸二氧化碳捕獲和處理壓力的超臨界流體，運輸壹噸二氧化碳，以填補埋葬花30-50元10-20美元，這是說元壹噸的二氧化碳在大氣中的排放量，電廠將不得不支付40-70美元，目前在歐盟碳價格，較8-10歐洲/噸，這個數字的中間值的碳價格也接近聯合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）的建議。

方教授汪孟祥給記者算了壹筆簡單：例如，燃燒壹噸煤炭兩噸的二氧化碳排放量現在煤炭價格600元/噸，再加上碳排放量的增加超過600元，成本增加了壹倍，而燃燒壹噸煤炭發電300度攤到每度電的電價增長了70％ - 90％，而在生產，運輸，銷售價格每件商品的碳核算的增加，最後將能夠計算出碳排放量的商品價格。 “征收的碳稅，這個數字是非常可觀的。”難怪專家說，全球碳市場最有潛力的石油貿易的碳排放交易後，將成為最大的市場在未來。

同時，國家資本已經開始覬覦這個行業，歐盟委員會已經明確表示，歐盟計劃8十億歐元的CCS技術研究領域的直接投資，發展。 “對於我們來說，這既是壹個挑戰，也是機遇，目前，國外許多機構已經瞄準國內碳排放市場，如浙江大學建立了技術合作夥伴關系，與歐盟，美國，英國能源部，其實，我們國內的碳捕獲技術成本相比，許多國外要低，如果妳能搶占了部分市場份額仍然是非常有前途的，但不幸的是，壹些國內企業願景。方教授汪孟祥（青年時報）

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碳捕獲技術簡介

四個主要不同類型的CO2收集和采集系統：

後燃燒（煙道氣體分離）分離燃料中分離之前（富含氫的氣體線）中，富氧燃燒和工業分離（化學循環燃燒），每個捕獲技術其成熟的技術特征，在以下的表中。選擇捕捉系統，二氧化碳濃度的氣體流，該氣體流的壓力和燃料的種類（固體或氣體）都被認為是壹個重要的因素。

>

對於壹個大的分散二氧化碳排放源的數量是難以實現碳的收集，因此碳捕獲的主要目標是像壹個集中的化石燃料電廠，鋼鐵廠，水泥廠，煉油廠，合成氨廠CO2的排放源。

>分離系統捕獲的二氧化碳排放量，主要有三類：燃燒系統，富氧燃燒系統，預燃燒系統。

燃燒系統介紹

燃燒後捕獲和分離是分離煙道氣中CO2和N2。化學溶劑吸收法是目前最好的燃燒後CO2捕集方法，高捕集效率和選擇性，降低能源消耗和成本的集合。

/>化學吸收。法國除了化學溶劑吸收法，吸附法，膜分離法，使用可逆的化學反應之間的堿性溶液與酸性氣體，煙道氣不僅含有二氧化碳，氮氣，氧氣，和H 2 O，硫氧化物（SOx），氮氧化物，粉塵，氯化氫，氟化氫和其他汙染物還包含雜質的存在下，將增加的成本的捕獲和分離前的煙道氣進入吸收塔，前處理的需要，包括洗滌冷卻，除了水，靜電除塵，脫硫和脫氮，等。

煙氣預處理進入吸收器，吸收器的溫度保持在40?60℃，CO 2被吸收劑吸收，通常與該溶劑是壹種胺吸收劑（如單乙醇胺MEA）的水分平衡系統，並除去溶劑的溶劑蒸汽的氣體中，然後煙道氣到洗滌容器中，在液滴離開吸收塔後的二氧化碳的吸收富含的溶劑中通過熱交換被泵送到再生塔的頂部。獲得再生的吸收劑在溫度為100?140℃和稍高於大氣壓的水蒸汽通過冷凝器返回到再生塔，而二氧化碳離開再生塔繁殖基地溶劑通過熱交換器和冷卻器被泵送回吸收塔。

富氧燃燒系統

富氧燃燒系統與純氧氣或富氧空氣代替作為介質的化石燃料燃燒的燃燒產物主要是二氧化碳和水蒸汽，在除過量的氧氣，以確保完全燃燒，以及燃料的氧化產物，燃料或空氣泄漏到系統中的所有組件惰性組分，在高CO2的煙氣冷卻後蒸汽冷凝液中CO2含量的80％

，由於較高的CO2濃度的氧增濃燃燒系統，使捕獲分離的成本較低，但富氧目前供應氧氣生產的成本就越高，通過空氣分離方法，包括使用聚合物膜，變壓吸附和低溫蒸餾。

/>燃燒前捕獲系統介紹的

燃燒前捕獲系統主要有兩個階段的反應。

首先，化石燃料，第壹與氧或水蒸汽反應，以產生稱為合成氣）的混合氣體（主要是CO和H 2組成的，被稱為的蒸汽重整反應，其中，蒸汽，必須在高溫下進行的，對於液體或氣體燃料與O2被稱為“部分氧化”，而反應固體燃料與氧氣，直到合成氣被冷卻，然後通過蒸汽重整反應，合成氣中的CO轉化為所謂的“氣化”。二氧化碳，並產生更H2。最後，從該混合物中的二氧化碳分離和H2，H2，二氧化碳的含量高達15％至60％的幹的混合物，總壓力為2?7MPa。CO2從混合氣體的分離和捕獲和儲存，H2被用於作為燃氣聯合循環燃料饋進氣渦輪機，燃氣輪機和蒸汽輪機聯合循環發電。

這個過程中，考慮碳捕獲和儲存煤氣化聯合循環（IGCC）發電方法，包括：從氣體中分離CO2混合物的CO2和H2。變壓吸附，化學吸收二氧化碳（CO2從混合氣體通過化學反應除去，並在減壓和加熱，與單獨的二氧化碳從煙道氣中的燃燒後等的情況下發生的可逆反應），物理吸附（通常用在高CO2分壓或高總壓的混合氣體分離），膜分離（聚合物膜，陶瓷膜），等等。

碳捕獲和封存技術

碳捕獲和封存（CCS）是工業和能源的CO2排放源的收集，運輸和安全存儲的地方，從大氣過程的長期隔離。主要由捕獲，運輸，封存的CCS三通

碳捕獲

CO2捕獲，是指從化石燃料的燃燒產生的煙氣中的二氧化碳的分離，和壓縮過程。

對於大量的分散的二氧化碳排放量的來源是很難實現的碳的收集碳捕獲的化石燃料電廠，鋼鐵廠，水泥廠，煉油廠，合成氨廠排放源分離系統。捕捉化石燃料發電廠是二氧化碳濃度的主要目標主要有三種，燃燒後捕捉系統捕捉系統氧化燃料燃燒前捕獲系統。

CO2捕獲已被用於壹些工業應用中的化學吸附過程中壹個在馬來西亞的工廠，分開的燃氣電廠煙氣流每年0.2× 106噸CO2的尿素生產。物理溶劑法煤的氣化廠在北達科他州，每年從氣流中分離，分離出3.3×106噸CO2合成天然氣的生產，捕獲的CO2提高原油采收率項目在加拿大。

低碳交通

運輸的CO2壓縮CO2輸送管道或運輸工具的存儲放在第壹條長距離二氧化碳管道投入運行，在20世紀70年代初在美國，超過2

500公裏CO2管道，通過這些管道，每壹個約40×106噸CO2提高原油采收率和存儲的的

碳的封存

CO2輸送到得克薩斯州，到達存儲的地方，如CO2被註入到地下鹹水含水層的地質結構，被遺棄的石油和天然氣領域，如煤礦，地質結構層或深的海床或海床以下。

這個過程中涉及的大量的研究，發展和普遍應用在石油和天然氣勘探和生產技術，如水泵向地下註入CO2，CO2在井的底部穿孔或篩入巖層。

BR />除了CO2回註油田提高采收率，註入的CO2，可以恢復在煤層中的煤層氣，這個過程通常被稱為提高石油采收率（EOR）和加強煤層氣（ECBM）有三個產業規模（大於1×108tCO2 / A）采用這種技術的項目：

碳的姒萊普，北海內爾（SLEIPNER）的項目，加拿大的韋本項目（Weyburn的）和阿爾及利亞的薩拉赫（沙拉）項目。運輸技術的引進

CO2運輸，最可行的辦法是，使用管道

管道是壹個成熟的市場，技術，二氧化碳氣體壓縮可以增加密度，可降低運輸成本，也可以使用航運CO2絕緣箱安裝在液體CO2運輸的油輪在某些情況下，從經濟的角度來看更具吸引力，特別是需要長途運輸或CO2運往海外，但由於需求有限，這種情況下，並因此運輸規模較小。在程序技術上，公路和鐵路罐車可行的。然而，除了小規模的運輸，這種運輸系統，管道和船舶相比，目前沒有經濟不太可能為大型運輸。

，美國和其他國家在管道運輸技術已經非常成熟，需要解決的問題，如何降低運輸成本。

運輸成本主要取決於管道的長度，管道直徑，捕獲（包括壓縮）成本是非常高的，因此，運輸成本低的總成本的比例。只要捕獲和儲存成本較低，或為了獲得壹些其他的好處（如提高石油采收率）許多國家在長途運輸成本高，遠距離運輸的CO2。

如美國的長距離傳輸高壓液體CO2提高原油采收率，使用，最長的管道羊山（羊

山）管道，科羅拉多州南部CO2輸送到得克薩斯州的Permian盆地，距離656公裏。

碳封存技術簡介

碳匯是指捕捉，壓縮的CO2運輸到指定地點長期封存過程。

目前，主存檔地質儲存，海洋儲存和碳酸錳礦石封存。此外，壹些工業生產過程，在生產過程中和存放少量的CO2抓獲。

然而，從普通電廠排放，未經處理的煙氣中含有約3％至16％的二氧化碳，壓縮率比純的CO2小得多，從燃煤電廠出來的壓縮煙草道氣體二氧化碳含量只有15％的所存儲的1噸

二氧化碳大約需要68立方米存儲空間，在這樣的條件下，因此，只有從煙道氣中分離二氧化碳，為了充分和有效地地下處理。的

地下CO2封存，以防止CO2泄漏或遷移，需要密封整個存儲空間，因此，選擇合適的密封蓋層具有良好的密封性能也很重要，它可以發揮的“護身符”的角色，以確保長期的二氧化碳儲存在地下。

更有效的方法是使用常規的地質圈閉構造，包括氣田，油田含水層對於前兩種，因為他們是人們熟悉它們的結構和地質條件的基礎上的人類的能源系統的壹部分，所以用它們來存儲二氧化碳是更方便和符合成本效益的;

含水層，因為它非常受歡迎，因此具有非常大的潛在二氧化碳封存

根據碳匯，碳匯的方式進入地質儲存，海洋儲存，碳酸鹽礦石固存以及工業用固定的地點和方式，每個密封方式不同的技術，它們的發展狀況表中下面

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- 的

碳的捕獲和封存技術的發展現狀，

CCS技術，由於其壹致性與現有的能源系統的基本結構國際科學界和工業界的密切關註下，由能源資源的限制，該技術是特別普遍關註的工業化國家，美國的密切關註，歐洲聯盟和加拿大已經開發出壹種技術研究計劃，開展CCS技術的理論，試驗，示範和應用的研究，根據國際能源總署統計，截至目前，全球總的碳捕獲131個商業項目，捕捉42的R＆D項目，地質存款示範項目20 61 R＆D項目，地質埋存，比較知名的挪威Sleipner項目Weyburn項目在加拿大和阿爾及利亞在

Salah項目。

BR />近年來，歐洲和美國開始2002年11月，美國能源部，美國電力能源公司（AEP）峰值功率的火電廠為主要存儲對象的試驗地下儲存二氧化碳的排放量。廠在西弗吉尼亞州口二氧化碳地質存儲方法開展研究項目;

2003年2月，歐洲委員會資助的二氧化碳存儲研究項目的開展，丹麥，德國，挪威和英國的性質的CO2水庫蓄水電廠的排放量;全世界有幾個示範項目250MW規模的IGCC燃煤電廠的CCS試點項目

世界碳封存領導論壇在墨爾本舉行的澳洲在2004年9月14日證實，2010年，10次實驗加強國際合作，以促進科技項目，參與國家對碳匯的國際合作表示出濃厚的興趣

項目和實驗表明

CCS技術是壹種很大的潛力，減少二氧化碳排放量，尖端技術，該技術的潛力，因此，中國也應該密切關註的研究現狀和CCS技術及相關技術的最新進展，在規劃的早期階段，理論和實驗示範應用。

情況下，在經濟發展和環境保護實現雙贏的局面。：

在美國，例如，美國在2000年開始由美國能源部主持的正式啟動二氧化碳封存研究和開發項目，同時研究陸地生態系統（森林，土壤，植被等）為主要研究領域包括地質封存和海洋儲存二氧化碳的隔離作用，並制定了詳細的技術路線圖的詳細信息，請參閱下表

2005年美國進行了25個CO2地下結構註入，存儲和監控的田間試驗，並已進入驗證階段。

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發展碳捕獲和儲存技術在中國的發展前景和行動

中國的國情的發展階段，能源結構決定在碳捕獲和儲存技術（CCS）是壹個重要的戰略選擇，為中國的氣候變化，在全球碳捕獲和存儲最有潛力的市場，雖然該技術仍然在研究，開發和示範階段，但國內多所大學，科研機構和企業的積極行動和進展，CCS中心建設可行性研究也正在進行全面的了解，CCS技術本身有問題是對中國具有重要意義，提高R＆D能力，應對氣候變化的能力和競爭力...... />中國應對氣候變化的碳捕獲和儲存

“生效的”京都議定書“人類***同應對氣候變化的進入增加了希望，但還是比較簡單的，使用可再生能源和其他技術手段，以減少二氧化碳的排放量，提高能源利用效率，能源驅動的現代社會中，化石燃料將繼續是主要的能源供應二氧化碳和其他溫室氣體排放面臨巨大壓力溫室氣體濃度穩定在壹定的水平，需要采取綜合在這種情況下，IPCC碳捕獲和儲存技術，減少廢氣排放，以***同靈活處理與溫室氣體的減排。

所謂的二氧化碳，及時收集收集和儲存的措施產生的二氧化碳的化石燃料的燃燒，中期和長期儲存在天然地下水庫，以減少二氧化碳排放到大氣中的這種技術不僅意味著全球溫室氣體排放量的重要選擇，其根本措施，以減少大氣中二氧化碳的濃度，實現近零排放的能源使用。

近年來，中國經濟的快速增長對能源的需求是不斷增加的溫室氣體排放量已位居世界前列，而中國是壹個深刻的影響，在發展中的國家，極端天氣事件氣候變化，煤炭為基礎的能源和火電廠的二次能源結構，碳捕獲和存儲的頻率是非常廣闊的應用前景在中國，中國的碳排放量減少和應對氣候變化將也成為壹個重要的技術選擇。

中國CCS：在R＆D階段

從20世紀70年代起，中國就開始關註二氧化碳提高石油采收率的研究與國際先進的做法相比，前二氧化碳捕集CCS在中國的研究和發展，仍然是只適用於壹些高純度的二氧化碳，而且比較容易捕捉到煉油，氨，氫，天然氣凈化等工業生產過程的碳。整體外觀二氧化碳捕獲和存儲仍處於實驗室階段，但主要是由燃燒後捕獲，工業應用主要是提高石油采收率國家重大問題。

但是，近年來，中國對CCS的研究做了很多的工作，從2003年開始，中國政府參加的碳捕獲領袖論壇“973計劃”，包括了“863計劃”CCS。此外，華能，神華大公司的規劃，研究，及示範CCS年7月16個，二零零八年，中國的第壹個燃煤電廠碳捕集示範工程 - 華能北京熱電廠電廠二氧化碳捕集示範工程正式建成投產，標誌著二氧化碳氣體減排技術在中國的燃煤發電領域的應用第壹次。

第壹個CCS中心作為壹個發展中的國家，煤炭信息研究院合作進行了建立與國際能源機構的“CCS中心將積極推動CCS技術在中國的開發和示範，技術轉移和信息***享。

CCS面臨的現實挑戰

CCS作為溫室氣體減排的基本技術方法有很大的發展潛力，但是它的應用將極大地改變傳統形式的能源生產，影響了經濟成本;地質構造，海洋生態，人類健康的地球循環的系統具有很大的不確定性的影響居住環境的人類，應用程序將也改變人們現有的認知，現有的法律，法規和政策，社會寬容。的影響，CCS面臨的問題：

>成本太高。目前估計CCS的應用將使發電成本增加約0.01-0.05美元/千瓦時，超過20％的能源消耗，這將阻礙發展CCS

健康，安全和環境風險。 CCS的應用，將有可能與管道運輸的風險，地質封存泄漏，二氧化碳註入海洋的風險所造成的風險，這些風險會影響人體健康，安全和生態環境不可預見的CCS的潛在風險壹直是主要的關註社會是難以接受的，但也阻礙CCS發展。

缺乏相關的法律和法規，不具備適當的法律框架，以促進地質封存的實施，也沒有考慮到長期負債。

缺乏的源和匯的匹配，風險評估和監測等問題的認識。的CCS不足之處的認識;捕獲，運輸和封存技術本身，還深入研究;距離的二氧化碳的主要來源，也是為了更好地理解和儲存點和捕獲，運輸和存儲成本曲線的建立;需要全球，區域和地方層面提高存儲容量的估計，以便更好地了解長期存儲，流動和泄漏過程中，等。

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