[發(fā)明專利]一種煙道氣就地深地超臨界封存方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202210478169.2 | 申請日： | 2022-05-05 |
| 公開（公告）號： | CN114575800B | 公開（公告）日： | 2022-07-29 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 康志勤;王磊;趙陽升;楊棟;張宇星;趙靜;呂兆興 | 申請（專利權(quán)）人： | 太原理工大學(xué) |
| 主分類號： | E21B43/16 | 分類號： | E21B43/16 |
| 代理公司： | 太原高欣科創(chuàng)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 14109 | 代理人： | 崔雪花 |
| 地址： | 030024 *** | 國省代碼： | 山西;14 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 煙道 就地 臨界 封存 方法 | ||
本發(fā)明屬于二氧化碳地質(zhì)封存技術(shù)領(lǐng)域，是一種煙道氣就地深地超臨界封存方法；在距離煙道氣排放口地表10km范圍內(nèi)的區(qū)域鉆井；將煙道氣升壓后沿鉆井注入深地內(nèi)的封存層后進行封閉；所述封存層距離地表的深度＞2000米；所述封存層是深地內(nèi)部的關(guān)鍵巖層；本發(fā)明使煙道氣以超臨界狀態(tài)穩(wěn)定就近封存于2000m深地以下，達到封存效果長期、安全、有效的目的；本方法采用電廠附近煙道氣的“就地深地”注入方式，不需要對CO2進行“捕集?提純?運輸”流程及相關(guān)技術(shù)設(shè)備投入，簡化了注入環(huán)節(jié)，大大節(jié)約了運營成本。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于二氧化碳地質(zhì)封存技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種煙道氣就地深地超臨界封存方法。
背景技術(shù)
在當前時期以及之后的相當長一段時間內(nèi)，化石燃料將繼續(xù)作為發(fā)熱以及發(fā)電的主導(dǎo)消耗品。然而在使用化石燃料進行發(fā)熱發(fā)電的過程中，其所帶來的空氣污染以及溫室效應(yīng)也是我們所不能忽視的關(guān)鍵問題。對于全球變暖以及溫室效應(yīng)的有效解決方法便是減少CO2的排放或?qū)O2進行封存。碳捕集、利用和封存技術(shù)（CCUS）成為當下研究熱點。CCUS技術(shù)一般包括四個基本流程: ①捕集工藝流程；②提純壓縮工藝流程；③運輸流程；④地質(zhì)封存工藝流程。
研究表明，在全球的CO2排放中，電廠是最大也是最集中的排放源，而電廠中所產(chǎn)生的煙道氣更是CO2長期穩(wěn)定的排放源。因此，對電廠所產(chǎn)生的煙道氣中的CO2捕集、利用和封存便顯得尤為重要，只有實現(xiàn)電力行業(yè)碳排放的有效地質(zhì)封存，才能真正實現(xiàn)雙碳目標。
目前，我們經(jīng)常所使用的電廠煙道氣中CO2的捕集技術(shù)通常為MEA法、吸附法、膜分離法、電化學(xué)法等。但是這些方法在實際應(yīng)用中都存在著或多或少的缺陷，而且成本極高。比如，MEA法作為一種化學(xué)吸收法，吸收率較低仍具有很大的進步空間，對設(shè)備的腐蝕程度也相當?shù)母撸瑢ξ談┻M行再生時能耗較大；使用吸附法對煙道氣中的CO2進行分離回收，雖然操作簡單、能耗較低，但是所需要的吸附劑數(shù)量要求相當多，并且由于使用吸附法時吸附解吸頻率高，所要求的自動化程度也相對較高；膜分離法主要通過使用不同材料所制成的薄膜，根據(jù)不同氣體的不同滲透率進行氣體分離，其分離效果相當明顯，所以長期使用的可靠性也有待研究；電化學(xué)法主要是指利用熔融碳酸鹽電化學(xué)電池對煙道中的CO2進行分離，其具有碳酸根利用效率高以及能耗低等優(yōu)點，但是卻由于其在高溫環(huán)境下具有很高的腐蝕性導(dǎo)致操作以及制作都相當困難、并且在高溫環(huán)境下電解質(zhì)的隔離以及電極退化也是很為嚴重的問題。根據(jù)《中國二氧化碳捕集、利用與封存（CCUS）報告（2019）》，以燃煤發(fā)電廠低濃度CCS示范項目為例，CO2捕集成本為300～900元/噸。一般，1噸標煤排放CO2為2.66-2.72噸，按照國內(nèi)電煤價格500元/噸計算，則1噸標煤產(chǎn)生CO2的捕集費用遠遠高于其煤價，進行碳捕集得不償失。另一方面，圍繞碳提純、壓縮及運輸所進行的技術(shù)設(shè)備投入和改造的花費同樣巨大。因此，高昂的成本及復(fù)雜的工藝環(huán)節(jié)放慢了CCUS技術(shù)大規(guī)模商業(yè)化進程。
基于此，將電廠煙道氣直接就地進行深地封存才是更加現(xiàn)實可行的途徑，不僅可以克服CO2捕集和分離的諸多缺陷，而且省去了CO2運輸裝運的成本。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種煙道氣就地深地超臨界封存方法；使煙道氣以超臨界狀態(tài)穩(wěn)定就近封存于2000m深地以下，達到封存效果長期、安全、有效的目的。
為了達到上述目的，本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的。
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