[发明专利]一种CO2

说明书

本发明提供一种COsubgt;2/subgt;封存利用源汇匹配全流程评价装置，包括碳排放源模块，用于直接提供COsubgt;2/subgt;或提供模拟烟气以供应不同质量水平的COsubgt;2/subgt;且能连续供给；吸收与解吸模块，用于COsubgt;2/subgt;捕集并深度解吸COsubgt;2/subgt;且能连续供给；输运模块，用于将捕集后的COsubgt;2/subgt;压缩成流体并通过管道进行输运；碳封存汇模块，用于将COsubgt;2/subgt;加以利用或封存，以实现被捕集COsubgt;2/subgt;与大气的长期隔离；温压控制模块，用于对装置进行温度和压力控制；数据采集处理模块，用于对数据进行接收、处理、运算和保存；本发明形成了一套集COsubgt;2/subgt;捕集、利用、封存于一体的示范化全流程装置，能够实现“多源汇高匹配”、“全流程多环节”、“低成本高保障”的工程目标，对于推动大规模CCUS的实现具有重要意义。

技术领域

本发明属于二氧化碳捕集、输运、利用与封存技术领域，涉及一种CO₂封存利用源汇匹配全流程评价装置。

背景技术

气候变化是当今全球人类生存发展共同面临的一项重大挑战，在过去的几个世纪里，由于人类对化石能源的过度依赖，工业和人类生活过程中产生的温室气体排放量日益增加，大气中的CO₂浓度已经上升到415ppm，而与此同时全球的平均温度上升了约1.0℃。为了应对如此剧烈的全球气候变化，IPCC最新一轮评估建议，本世纪内全球平均变暖应控制在1.5℃以内，这样才能避免大量因气候变化带来的损失与风险。

在这种情况下，碳捕集、利用与封存(CarbonCapture，Utilization and Storage，CCUS)是目前实现化石能源低碳化利用的唯一技术选择。中国以化石能源为主的能源结构变革和能源替代需要时间，CCUS全流程技术有助于在避免能源结构过激调整、保障能源安全的前提下完成碳减排任务。然而CCUS是一个复杂且特殊的工业系统，CO₂排放源与封存汇往往不在同一区域，且CCUS全流程项目建设投资成本较高，建成后不易再随意改造，合理部署CCUS项目是首要任务，而这就需要解决CCUS全流程技术中的源汇匹配问题。

CCUS源汇匹配实质上是指在给定的时间和空间内选择CO₂排放源和封存汇，并在各种约束条件下，根据时间、位置和规模，合理规划CO₂捕获和储存方案以及管网布局。要实现完整的一个CCUS流程涉及多个环节、多种手段。而在一个区域内同时存在多个碳排放源与封存汇，它们的性质各异，每个源具有不同的碳排放量，每个汇也有不同的碳封存容量，并且捕获或封存CO₂所需的成本也不尽相同，同时各个源汇间距离不同故有不同的运输成本，所以如何选择合适的源汇进行匹配连接以实现减排目标就成了一个需要重点研究的问题。

针对该问题，有学者开展了初步探讨，其相关研究主要集中在对该技术的技术经济评价，重点探讨技术的可靠性和经济的可行性，还有部分学者重点关注CCUS技术进展和应用前景，主要集中在理论模型构建上，与实际情况结合相对较少。除此之外，在工程实践方面，从第一个示范工程到现在已经进行了十几年，但是CO₂减排效果并没有真正达到需求预期，国内试点工程都是单源汇匹配，各个示范工程之间没有关联，目前没有进行多源汇匹配工程运行。近年来，国内外学者目光多聚焦于流程中的单一环节，例如在输运环节中，依靠现有技术已可以解决示范阶段单个项目的输运问题，不存在明显的技术障碍；一旦进入规模推广阶段，碳排放源与封存地数目众多，地理分布分散，源汇性质各异，很难解决在多个时段内具有多种类型排放源和汇的全流程CCUS的高效匹配，因此科学构建CCUS源汇匹配关系，完善要素之间的相容性，搭建源汇匹配全流程评价装置，在降低CO₂输运成本并实现CO₂利用与封存的同时，提高全流程CCUS部署的经济性与实际可行性，有序推动全流程CCUS示范项目建设显得至关重要。

发明内容