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项目年度编号
2100140082
中图分类号
TE832
成果公布年份
2020
成果简介
低分压CO<sub>2</sub>捕集、输送与驱油封存地面工程技术面临CO<sub>2</sub>捕集成本高、CO<sub>2</sub>输送安全风险大、地面集输易腐蚀、环境监测预警难度大等重大地面工程技术难题。课题组形成了完全自主知识产权的低分压CO<sub>2</sub>捕集、输送与驱油封存地面工程成套技术和工艺包，实现了CO<sub>2</sub>捕集与封存利用的规模化、资源化、一体化和低成本减排。
低成本烟气CO<sub>2</sub>捕集技术。开发了低能耗、大吸收容量多氨基CO<sub>2</sub>吸收剂，提出了相变吸收体系自萃取机理分析与降解反应链阻断抗氧化机理；创新了短流程、高效率“碱洗+微旋流”烟气预处理技术；研发了特大型CO<sub>2</sub>捕集反应器，开发了低压降旋流脱水技术；创新了“级间冷却+吸收式热泵+MVR热泵+分解流解吸”多工艺耦合能量梯级利用节能与节水技术，形成了高效低分压CO<sub>2</sub>捕集技术，解决了高能耗、高成本的难题。CO<sub>2</sub>捕集率≥90%，吸收剂损耗≤1.0,kg/tCO<sub>2</sub>，相比国际先进工业化的吸收剂损耗下降20%；CO<sub>2</sub>再生能耗≤2.24,GJ/t CO<sub>2</sub>，相比国际先进的捕集工艺能耗下降17%。
CO<sub>2</sub>管道安全低成本输送与配注技术。开展了百万吨级管道输送泄漏和放空研究，建立了管道泄放扩散影响区域模拟计算模型；研发了CO<sub>2</sub>管道泄漏沿线高后果区域识别技术；创建了CO<sub>2</sub>长输管道优化设计方法；开发了CO<sub>2</sub>配注与管网优化技术，研制了橇装化、模块化CO<sub>2</sub>配注设备。解决了百万吨级CO<sub>2</sub>管道安全输送、规模化注入与偏远区块CO<sub>2</sub>注入难题，有效降低了输送与配注成本。首次将泄漏尺度拓宽到工业尺度，达到DN250的管道全口径范围，实现了泄放的毫秒级安全可控开启，管道输送平准化成本相比国际同类方法降低成本0.1元/（t CO<sub>2</sub>·km）。
采出液集输防腐与采出气循环回收技术。在国际上首次提出了原油乳化抑制腐蚀控制方法，开发了复合缓蚀剂、双极性涂层、类金刚石镀膜等防腐技术；发明了多阶段采出气CO<sub>2</sub>回收技术。解决了集输腐蚀性强的难题，有效提高了CO<sub>2</sub>动态封存率。集输系统关键装备的平均腐蚀速率＜0.076mm/a，采出气CO<sub>2</sub>回收率＞90%，CO<sub>2</sub>动态封存率＞86%。
CO<sub>2</sub>驱油封存环境预警方法与监测体系。提出了基于高精度井下原位取样监测技术的环境风险识别预警方法；建立了三等级（风险高、中、低）、三层次（空中、地面、地下）、三介质（气体、液体、固体）的环境监测体系，创建了环境影响评价矩阵，形成了空天地一体化的CO<sub>2</sub>驱油封存监测技术。解决了环境监测预警难度大的问题，开创的PS InSAR和CR InSAR精细化监测技术，精度提高了10%以上。<img src="CSTACG0013716tupian1.png"/>
完成单位
中石化江汉石油工程设计有限公司 中石化石油工程设计有限公司 中国石油大学(华东) 中国科学院武汉岩土力学研究所 大连理工大学 中国地质调查局水文地质环境地质调查中心 冰轮环境技术股份有限公司 鲁胜石油开发有限责任公司
完成人
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