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目前,中國正面臨著巨大的碳減排壓力。2020年,中國提出了“雙碳”戰(zhàn)略目標,各項碳減排工作正在抓緊落實。據(jù)統(tǒng)計,全國已投運或建設(shè)中的CCUS(二氧化碳的捕集、利用與封存)示范項目約40個,捕集能力約300萬t/a。為進一步加快實現(xiàn)碳減排的重大戰(zhàn)略目標,亟需開發(fā)積極可行的碳捕集技術(shù)。此外,CO2也是一種重要的碳資源,可用于制造燃料、碳酸鹽、肥料、制冷劑等化學品,或在油田開采中輔助驅(qū)油。若將CO2氣體高效捕集并加以合理利用,不僅可有效降低溫室氣體排放壓力,也將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益。當前,燃燒后CO2捕集是工業(yè)規(guī)模上應(yīng)用最廣泛的碳捕集方法,其具有再生能耗低、易于在現(xiàn)有工廠中改造實施等特點,在實現(xiàn)高效捕集CO2的過程中具有廣闊的應(yīng)用前景。目前主要的燃燒后CO2捕集技術(shù)有吸收分離法、吸附分離法、膜分離法和低溫分離法?;诖耍疚闹饕槍σ陨蠋追N碳捕集技術(shù)的現(xiàn)狀與應(yīng)用研究進展進行了總結(jié)與對比,分析了技術(shù)優(yōu)勢與缺點,提出了適用分離場景的建議。此外,還簡要概括了國內(nèi)外的重點碳捕集項目,介紹了混合捕集技術(shù)的研究成果,旨在為高效節(jié)能的碳捕集技術(shù)開發(fā)提供一定的參考。摘要:二氧化碳是主要的溫室氣體之一,其大量排放已對全球的氣候環(huán)境造成嚴重影響,迫切需要開發(fā)經(jīng)濟有效的二氧化碳捕集(簡稱碳捕集)技術(shù)。目前,碳捕集技術(shù)主要有吸收分離法、吸附分離法、膜分離法和低溫分離法。首先,介紹了碳捕集技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀、應(yīng)用研究進展和未來發(fā)展趨勢;總結(jié)了國內(nèi)外碳捕集示范項目;重點對比了各碳捕集技術(shù)的優(yōu)勢與缺點,同時強調(diào)了碳捕集技術(shù)面臨的困難與挑戰(zhàn);指出目前主要的碳捕集技術(shù)均難以獨立實現(xiàn)高效、節(jié)能、經(jīng)濟的碳捕集分離,需針對不同的應(yīng)用場景,選擇適合的分離技術(shù),并提出了適用于分離場景的應(yīng)用建議;最后簡要介紹了混合捕集技術(shù)的研究成果,提出混合捕集技術(shù)可能是一種突破單一捕集技術(shù)瓶頸的可行方法。結(jié)束語與展望近年來,燃燒后捕集二氧化碳被認為是減少溫室氣體排放的有效方法之一。目前,燃燒后碳捕集技術(shù)主要包括吸收分離法、吸附分離法、膜分離法和低溫分離法。經(jīng)過對比分析,最成熟的碳捕集技術(shù)是化學吸收法,該技術(shù)已實現(xiàn)商業(yè)化工業(yè)應(yīng)用;吸附分離法和膜分離法均具有較大的節(jié)能潛力和應(yīng)用前景,但目前仍處于中試和示范研究階段,與工業(yè)應(yīng)用存在一定差距;低溫分離法雖具有CO2回收和純度方面的優(yōu)勢,但其分離過程在低溫高壓下進行,能耗和成本相對較高,更適用于高濃度CO2的分離。通過歸納發(fā)現(xiàn),不同的碳捕集技術(shù)各自存在優(yōu)缺點,尚未有任何一種碳捕集方法可以獨立、高效、經(jīng)濟且節(jié)能地進行碳捕集。當前的應(yīng)用重點是在評估技術(shù)可靠性、經(jīng)濟性等關(guān)鍵指標后,根據(jù)技術(shù)特點選擇相對合適的捕集方法。未來,關(guān)于高效節(jié)能碳捕集技術(shù)的開發(fā),可重點攻關(guān)當前各技術(shù)存在的問題與挑戰(zhàn);還可結(jié)合各技術(shù)優(yōu)勢開發(fā)混合捕集技術(shù),進一步推動碳捕集技術(shù)的規(guī)模化發(fā)展。最后,中國近年來在碳捕集領(lǐng)域做出了積極貢獻。盡管與國外發(fā)達國家相比起步較晚,但也取得了發(fā)展與進步。然而,相比國際先進水平,中國整體的碳捕集技術(shù)還存在一定差距,如化學吸收法雖開展了大量的工業(yè)示范,但還缺少商業(yè)化應(yīng)用和大型百萬噸級工業(yè)示范的經(jīng)驗;吸附分離法和膜分離法主要處于實驗室及小試研發(fā)階段,中試經(jīng)驗不足;低溫分離法及混合捕集技術(shù)的相關(guān)研究較少。未來,中國碳捕集技術(shù)應(yīng)加快核心技術(shù)研發(fā),提
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