碳捕获与油藏封存CO_2气源途径经济性比较方法

气源是影响碳捕获与封存技术推广的关键因素之一。以CO2气藏、含CO2天然气藏和高能耗企业废气三种气源途径为对象,研究了气源途径的经济性比较方法,构建了P1、P2指标及其计算模型,并对模型中经济要素在不同气源途径下的构成和计算方法进行分析。最后采用上述方法对中国现运行的三个捕集示范项目进行了实例验证。该研究的方法可以为CO2-EOR项目气源途径选择决策提供指导。     

CO_2海洋封存技术国内外研究进展与启示

随着温室气体减排压力的增大以及海洋封存所特有的优势,CO_2海洋封存技术已引起广泛关注。总结了CO_2海洋封存技术的国内外研究进展,概述了CO_2海洋封存机理、运移途径、监测技术三方面的理论研究现状和技术水平,讨论了我国在CO_2海洋封存潜力和库源匹配上的优势,指出我国CO_2海洋封存在技术、法律规范和项目示范上与发达国家存在较大的差距,并给出了相应的建议。     

地质封存中CO_2水溶液密度研究进展

CO2地下盐水层封存是减排CO2、缓解气候变化的可行方案之一。CO2盐水溶液密度影响CO2在储层中的扩散和运移,从而影响封存的安全性;因此,对于CO2盐水层封存十分重要。文章从实验测量和数学模型两个角度总结了对CO2水溶液密度的研究进展,认为现有实验数据的工况范围能够覆盖封存条件范围,但在数量和准确性方面都无法满足CO2地下盐水层封存需要。现有溶液密度模型大多数是经验公式,适用范围较窄、预测精度不高。理论模型正处于研究阶段,基于SAFT状态方程的理论模型是目前的研究热点。因此,需要系统研究封存条件下的CO2水溶液密度与温度、压力、CO2质量分数、盐度等因素之间的关系,建立适用范围广、预测精度高的理论模型,为CO2地下盐水层封存提供必要的支持。     

CO_2地质封存项目环境监测评估体系初步研究

作为中国第一个较大规模的CO_2咸水层封存项目,中国神华煤制油深部咸水层二氧化碳地质封存示范项目(以下简称神华CO_2封存项目)的封存安全性是评价该项目成功与否的重要标志。为了解释封存项目的安全性,该项目采用了包括Vertical Seismic Profile(VSP)地震监测等地下、地表与地上空间内的各种监测手段。但目前得到的监测数据零乱分散,缺乏系统科学的归纳与解释。基于该项目采用的监测手段,开发了包括地下、地表与地上空间的多维度CO_2地质封存过程中的环境监测评估体系。采用该体系对某时典型监测数据进行评估的结果表明,该封存项目属于非常安全的状态,没有发现CO_2泄漏风险。     

盖层不确定性对CO2地质封存安全性的影响

通过建立江汉盆地新沟油田新沟嘴组储盖层的二维模型,对新沟油田进行了CO2地质封存数值模拟,研究了盖层厚度减薄、盖层不均一、盖层不连续等盖层不确定性对注入的CO2在储盖层中运移分布和溶解扩散的影响,并计算了不同情况下CO2的逃逸率。结果表明:盖层厚度减薄和盖层不连续对CO2地质封存的安全性影响较大,而盖层不均一对其影响相对较小。     

微流控在二氧化碳捕集、利用与封存的研究

二氧化碳(CO₂)捕集、利用与封存(CCUS)是解决全球变暖问题的关键技术。CCUS通过捕集与封存减少大气中的CO₂含量,并利用CO₂代替化石原料的使用进一步减少CO₂的净排放。CCUS技术的实施基于微尺度下CO₂物理和化学过程的综合研究。微流控技术可以在微米甚至纳米尺度操控流体并揭示流体运动规律,在CO₂捕集、利用与封存等各个环节中均发挥了重要的作用。本文概述了微流控技术的优势,包括精确的流体操控、大比表面积和增强的传热传质能力。系统介绍了与CCUS相关的微流控研究,包括CO₂捕集吸收剂的快速筛选、配方优化和材料制备,CO₂高效转化利用的电催化反应、光催化反应、催化剂制备和光合作用检测,CO₂地质封存的流体分析和地质建模等。最后,总结了微流控技术在CCUS中所扮演的重要角色,提出了微流控技术在CCUS领域的机遇和挑战。     

储层物性参数对CO_2长期封存能力的影响研究

为系统研究储层物性参数对CO_2捕集机制的影响,根据鄂尔多斯盆地神华10万t/a CCS示范工程实际注入层的地质条件,运用TOUGHREACT软件建立了二维径向模型,探讨了温度、孔隙度、储层厚度、储层渗透率、残余水饱和度、压力、残余气饱和度、初始盐度、毛细压力和储层非均质性等储层物性参数对CO_2长期封存能力的影响。结果表明:温度、孔隙度、储层厚度、储层渗透率是影响CO_2矿物捕集量的主要控制因素;高毛细压力较低毛细压力使CO_2羽的分布更为均匀,有利于CO_2的矿物捕集。通过计算CO_2矿物捕集量对储层各物性参数的平均敏感度,评估了实际储层的CO_2矿物捕集能力,可为CCS实际工程的适宜性评价和选址提供科学依据。     

地质封存中CO_2盐水溶液的表观摩尔体积模型

在现有CO2盐水溶液密度模型的基础上,根据CO2地下盐水溶液密度实验数据,考虑了温度、压力和CO2质量分数三个参数的影响,建立了CO2盐水溶液的表观摩尔体积模型。模型结果表明该模型能在30~50℃、10~20 MPa温压范围内准确预测CO2在盐水溶液中的表观摩尔体积,将预测结果与实验数据进行对比发现最大相对误差为0.25%,平均相对误差为0.1%,模型预测精度明显高于现有的CO2盐水溶液表观摩尔体积模型,为CO2地下盐水层封存提供了必要的基础。     

CO2地质封存国内外研究概况与应用

介绍了世界主要发达国家温室气体地质封存项目进展,我国CO₂地质封存的研究及示范性项目的进展情况,阐述了深部不可采煤层、深部咸水层和枯竭油气藏三种封存介质的特点,并比较了三种储存方式的优缺点。在文献分析和资料研究的基础上,对我国CO₂地质封存潜力进行初步分析,指出我国CO₂地质封存潜力巨大,对我国温室气体减排及社会经济的发展具有重要意义。     

中国神华煤制油深部咸水层CO_2地质封存示范项目监测技术分析

中国神华煤制油深部咸水层CO_2地质封存示范项目(以下简称"神华CO_2封存项目")是国内首个以封存为目的的CO_2咸水层封存示范工程。CO_2封存监测是保证该工程顺利进行,确保后续无CO_2泄漏的重要举措。通过长期的监测,从地下CO_2运移和潜在泄漏风险的角度,开展了全面监测工作,形成了完善的监测体系。其中,浅层地下水监测是国际上监测CO_2泄漏的重要手段,也是封存区周边居民最为关心的问题。通过对封存区周围地下水长期的监测,未发现CO_2泄漏的存在,初步证实了封存的安全性。同时环境保护部2016年发布了《二氧化碳捕集、利用与封存环境风险评估技术指南(试行)》,为后续监测提供了重要依据。     

基于高斯模型的液氨储罐泄漏扩散仿真分析

为研究氨气泄漏的扩散距离与风速的关系,有效控制和降低事故的后果,以渭南某化工企业液氨储罐为研究对象,对液氨储罐泄漏的扩散规律进行数值仿真分析。首先运用MATLAB仿真模拟软件,采用高斯羽流模型,研究液氨储罐的泄漏扩散的影响因素,确定液氨扩散中毒危险区域。然后运用SPSS软件,采用曲线估计的方法,拟合泄漏扩散造成的下风向以及横风向距离与风速的关系。研究结果表明:液氨储罐泄漏达到连续稳定状态时,同一储罐泄露速率与泄漏孔径相关,孔径越小泄露速率越小,导致危险区域面积越小;大气稳定度越差时,所造成的危险区域面积更大;空气流动速度增加导致大气趋向稳定,能有效减小泄漏源造成的危险区域面积;获得了液氨储罐在白天(夜间)泄漏孔径为50 mm(25 mm)时,任何风速下人员中毒轻伤、重伤以及死亡的范围。     

胺基碳捕集工艺过程中VOCs排放与迁移

胺基碳捕集工艺是燃烧后CO_2捕集的主要方法,是目前工业上降低CO_2排放的有效措施,但会导致其他污染物的排放,如胺溶剂蒸发、降解产物(硝胺、亚硝胺等)挥发性有机化合物(VOCs)的排放。在总结前人研究成果基础上探讨了胺基碳捕集工艺释放VOCs的排放过程,对VOCs扩散与迁移模型进行系统总结和分析,为CO_2捕集工程的安全设计和环境评价提供可借鉴的经验与思路。     

基于可视化理论的重气泄漏扩散研究

可视化技术是一个新的技术领域,应用可视化技术结合模拟实验平台开展了重质气体泄漏扩散实验。对泄漏源不同间距和泄漏区障碍物工况下多泄漏源同时泄漏时的泄漏扩散过程进行了可视化研究,得到了罐区重气泄漏扩散过程的可视化影像。结果表明:可视化研究较好地展现了罐区重质气体泄漏扩散的全过程;多源泄漏的间距越大,扩散越快,范围越广;泄漏源靠的越近,其中间区域越容易形成重气高浓度区,危害越大;重质气体泄漏扩散至障碍物时,扩散行为会发生变化,在障碍物前后会形成高浓度区,并沿着障碍物壁面慢慢上升直至稀释成中性气体,危险性减小。     

油藏流体状态方程研究与应用

油藏流体状态方程研究具有重要的理论和现实意义 ,它将成为流体热力学研究的一个新的生长点。论文从流体状态方程的推导方法、影响因素、主要类型等方面较系统地论述了油藏流体状态方程的研究思路和发展方向。并且从含油气系统中烃类相态的判断、油气藏类型的识别以及确定储层质量评价的物理化学模型等方面总结了其研究成果的应用进展。它将为油气藏成藏机理物理化学模型的建立和合理开发方案的制定提供新的工具     

航空器碳排放扩散模型研究及减碳效果分析

探索、研究有效的机场减碳方法,对我国民用机场的绿色可持续发展、改善机场周边大气环境等具有十分重要的现实意义和长远意义。文章首先分析机场内碳排放源头,研究根据机场内碳排放污染物的特点,结合高斯高价连续点源扩散模式,推导分析航空器在近地面的扩散公式;其次采用不同的下滑角在3°下滑角和4°下滑角下,比较分析碳排放当量值和一氧化碳扩散分布情况并分析整体碳排放量变化趋势,研究监测点或敏感点浓度值等值线分布特点、占标率变化和影响范围等指标,分析浓度值对周边社区居民的影响程度;计算结果表明,增大下滑角可以有效地减少碳排放量。     

Cu_xO(CuO-Cu_2O)纳米球催化剂制备及对CO_2电化学还原性能影响的研究

通过水热合成法制备Cu_xO(CuO-Cu2_O)纳米球催化剂,控制水热温度为180℃,合成时间为2h时,制备的催化活性最佳,CO_2还原的起峰电位可达-0.55V(vs.SHE),在-1.25V(vs.SHE)电位下的最大电流密度可达-20.5mA/cm~2。测试电容能达到800μF/cm~2,是同样的测试条件下的气体扩散电极(GDL)电容的4.7倍左右。SEM分析结果表明,其具有特殊的三维纳米球结构。BET分析结果表明,其比表面积达到约63.50m~2/g。Cu_xO180~(-2)/GDL电极的交换电流密度约为1.6×10~(-5)A/cm~2,高出同类研究的i0值(-10~(-10)A/cm~2)约5个数量级。     

改性ACF－PAN吸附SO_2前后表面结构变化及机机理究

以自制ＰＡＮ－基聚丙烯腈活性碳纤维ＡＣＦ－ＰＡＮ（ＡＣＦ－活性碳纤维、ＰＡＮ－聚丙烯腈）和改性处理的ＡＣＦ－ＰＡＮ吸附ＳＯ_２，借助ＩＲ、ｘ－光电子能谱分析等研究ＡＣＦ－ＰＡＮ改性处理及吸附ＳＯ_２前后表面结构变化。结果表明：各型ＡＣＦ－ＰＡＮ吸附ＳＯ_２的活性中心为表面结构中的含氮官能团以及引入的金属氧化物，其吸附机理是活性氮催化或电子传递。     

高炉炉顶煤气中CO_2、H_2O和炉尘对低温钙基脱氯剂脱除HCl的影响

通过研究高炉炉顶煤气中CO_2、H_2O和炉尘对低温钙基脱氯剂脱除HCl的影响发现:高炉炉顶煤气中,CO_2和H_2O含量增加,脱氯效果不同程度地变差;在不同位置的高炉炉顶煤气含炉尘范围内,重力灰含量增加,脱氯效果急剧变差;布袋灰含量低于10mg/m3时,布袋灰的含量增加脱氯剂的脱氯效果在一定程度上略有改善。