概要一、二氧化碳的来源及排放二、二氧化碳的捕捉三、二氧化碳的封存四、CCS应用现状及未来发展趋势第1页/共62页一、二氧化碳的来源及排放•二氧化碳的来源二氧化碳的主要排放源为化石燃料燃烧第2页/共62页其中，化石燃料使用所释放的的二氧化碳量占人类活动二氧化碳的排放量的80%以上，而人类毁林行为和生物代谢排放的二氧化碳量占全球温室气体排放总量的17.3%第3页/共62页化石燃料消费比重423722051015202530354045（%）石油消费煤消费天然气消费化石燃料排放二氧化碳比重需要注意的是，高碳氢比的化石料释放的二氧化碳的量相对较高，煤燃烧释放的二氧化碳量比天然气高80%比石油高出约25%，而石油又比天然气高40%。第4页/共62页•据统计全世界消费煤、石油和天然气以及放空天然气的燃烧的排放的二氧化碳总量从1993年碳当量（1t碳当量相当于3.667t二氧化碳）增长到2009年的碳当量，增加了32.3%。1993～2009年间，化石燃料的二氧化碳排放量年均增长1.8%。t81063.58t81054.77第5页/共62页美国、中国、俄罗斯、日本和印度是世界5个最大的二氧化碳排放国第6页/共62页第7页/共62页全球二氧化碳排放现状及特征•全球二氧化碳排放总量持续增长自工业革命以来，全球经济保持较高的增长度，工业和交通运输业占经济的比重在相当长的时期内持续上升，化石能源消费的迅速增长，导致了全球二氧化碳排放量的急剧增长，并且保持了持续增长的态势。■特征：⑴主要集中于化石能源消费集中的行业，如电力、工业、交通运输等部门；⑵工业化发达国家是二氧化碳的排放主体（这里主要指历史积累排放量）；⑶发展中国家呈现迅速增长的态势第8页/共62页估计到2020年，全球的能源消费增长将达到60%，主要增长将发生在发展中国家，其增速将171%，这也就意味着全球二氧化碳的排放量将同比增长。第9页/共62页二氧化碳的环境效应二氧化碳增加温室效应全球变暖地球气候和生态系统的破坏农作物大面积减产，农业生产遭受毁灭性打击第10页/共62页减少CO2排放量，目前主要有3种方式：（1）降低能源强度（2）减少碳排放强度（3）加强CO2隔离第11页/共62页二、二氧化碳的捕捉吸收法分离技术吸附法分离技术膜分离技术化学链燃烧技术第12页/共62页吸收法分离技术吸收法分离吸收分离技术物理吸收法化学吸收法CO2第13页/共62页化学吸收法分离CO2的工艺流程第14页/共62页化学吸收法是分离回收二氧化碳比较成熟的一种方法。二氧化碳分离与回收技术中以化学溶剂吸收法研究的最多，也被认为是最经济可行的方法之一。但是化学吸收法的缺点是化学溶剂再生时需要对溶剂进行加热能耗很大，因此，吸收溶剂再生技术对吸收分离技术的发展相当重要。第15页/共62页吸附法分离技术吸附法分离二氧化碳是利用一些特殊的吸附材料，采用物理或者化学的方法对二氧化碳进行吸附分离的技术。原理根据langmuir吸附等温线可知，在同一温度下，吸附质在吸附材料上的吸附量随吸附质的分压上升而增加；在同一吸附质分压下，吸附质在吸附材料上的吸附量随吸附温度的上升而减少，换言之，加压降温有利于吸附质的吸附，降压升温有利于吸附质的解吸或吸附材料的再生。按照吸附材料的再生方法将吸附分离循环过程分为两类，分别是变温吸附和变压吸附。第16页/共62页在较高压力下进行吸附，在较低压力（甚至真空状态）下使吸附组分分离出来。由于吸附循环周期短，吸附热可供给解吸用，因此吸附热和解吸热引起的吸附床温度变化很小，可以近似看做等温过程。变压吸附（PSA）变温吸附（TSA）在较低温度（常温或更低）下进行吸附，在较高的温度下使吸附的组分解吸出来。变温吸附过程是在两条不同温度的等温吸附线之间移动进行着吸附和解吸的。第17页/共62页第18页/共62页吸附剂是变压吸附的关键和核心，吸附剂的吸附性能在一定程度上决定了变压吸附工艺的分离效果。可供变压吸附法回收二氧化碳的主要气源：•油田伴生气•石灰窑气•合成氨变换气•甲醇裂解气•氨长脱碳尾气烟道气•……等等第19页/共62页膜分离技术膜分离技术的基本原理是：根据混合气体中各组分在压力的推动下透过膜传递速率的不同从而达到分离目的。F——渗透气在单位时间内通过单位面积的...
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