能源化工基地碳捕集利用与封存技术优化研究

能源化工基地碳捕集利用与封存技术优化研究

黄榆翔

国家管网集团西南管道有限责任公司西南分控中心 四川省成都市610000

摘要：随着全球气候变化，减少温室气体排放已成为国际社会的紧迫任务。能源化工基地作为碳排放的重要来源，其碳捕集利用与封存技术的发展尤为关键。CCUS技术能够有效捕集工业过程中产生的CO2，并将其安全封存或转化为有价值的商品，是实现低碳经济转型的重要途径。然而，CCUS技术的实施面临着技术、经济、环境和政策等多方面的挑战。本文将探讨这些挑战，并提出相应的优化策略，以期推动CCUS技术的进步和应用，助力全球碳减排目标的实现。

关键词：碳捕集利用与封存；能源化工基地；优化策略

引言

能源是现代社会的基石，但其开采和利用过程中产生的碳排放已成为全球气候变化的主要驱动力。能源化工基地碳捕集利用与封存技术作为减少温室气体排放的关键技术，对于实现可持续发展具有重要意义。尽管CCUS技术在理论和实践层面均取得了显著进展，但其实际应用仍面临多重挑战。本文旨在分析这些挑战，并提出针对性的优化策略，以促进CCUS技术的广泛应用，为全球能源行业的绿色转型提供支持。

1.碳捕集利用与封存技术的定义

碳捕集利用与封存技术（CCUS）是一种综合性的环境技术，旨在减少工业排放中的二氧化碳（CO2）对大气的影响。该技术通过捕集工业过程中产生的CO2，将其运输至适宜的地点，并进行地质封存或利用。捕集阶段涉及从烟气中分离CO2，通常使用化学吸收、物理吸附或膜分离等方法。封存阶段则将捕集到的CO2注入地下深层的岩石层、废弃油气田或盐水层中，以确保其长期稳定。利用阶段则探索将CO2转化为有价值的化学品、燃料或其他产品。CCUS技术被认为是减缓气候变化、实现碳中和目标的重要手段之一。

2.能源化工基地碳捕集利用与封存技术的问题

2.1技术成熟度不足

能源化工基地碳捕集利用与封存技术面临的首要问题之一是技术成熟度不足。尽管CCUS技术在理论和实验室层面取得了一定进展，但在工业规模应用上仍存在诸多挑战。捕集效率、能耗、设备可靠性以及封存安全性等方面尚未达到理想水平。此外，新型捕集材料和封存技术的研发进展缓慢，导致CCUS技术的整体成本高昂，难以大规模推广。这些技术瓶颈限制了CCUS技术在能源化工基地的广泛应用，也影响了其减排效果和经济可行性。

2.2高昂的经济成本

能源化工基地碳捕集利用与封存技术面临的另一个主要问题是高昂的经济成本。CCUS技术的实施涉及捕集、运输、封存或利用等多个环节，每个环节都需要大量的资金投入。捕集设备的建设和运行、CO2的压缩和运输、以及封存地点的勘探和维护等，都伴随着显著的经济负担。此外，由于技术成熟度不足，导致成本进一步增加。这些经济成本不仅增加了企业的运营压力，也阻碍了CCUS技术的商业化进程，使得许多潜在的投资者和运营商望而却步。

2.3环境风险与公众接受度问题

能源化工基地碳捕集利用与封存技术在实施过程中还面临着环境风险与公众接受度的问题。环境风险主要涉及CO2封存可能导致的地下水污染、地质结构破坏以及潜在的泄漏风险。这些风险不仅可能对生态环境造成长期影响，还可能引发公众对CCUS技术的担忧和反对。公众接受度问题则源于对技术安全性和环境影响的疑虑，以及对工业项目可能带来的健康和生态风险的担忧。这些因素共同作用，导致CCUS技术在推广过程中遭遇社会认知和接受度的挑战。

2.4法律法规与政策支持不足

能源化工基地碳捕集利用与封存技术在法律法规与政策支持方面存在不足。目前，许多国家和地区缺乏针对CCUS技术的明确法律框架和政策指导，这导致企业在实施CCUS项目时面临法律风险和不确定性。此外，现有的环境法规可能未能充分考虑到CCUS技术的特殊性，缺乏针对性的监管措施。政策支持不足还体现在缺乏激励措施，如税收优惠、资金补贴等，这些都限制了CCUS技术的发展和应用。因此，法律法规与政策的不完善成为阻碍CCUS技术推广的重要因素。

3.能源化工基地碳捕集利用与封存技术的优化策略

3.1技术创新与研发

技术创新与研发是优化能源化工基地碳捕集利用与封存技术的关键策略。为了提升CCUS技术的性能和降低成本，必须持续投入资源进行基础研究和应用开发。应推动新型捕集技术的研发，如高效吸附剂、膜分离技术以及化学吸收剂的改进，以提高CO2捕集效率并减少能耗。封存技术的创新同样重要，包括开发更安全、更经济的封存方法，以及先进的监测和风险评估技术，确保CO2的长期稳定封存。此外，探索CO2的多种利用途径，如生物转化、化学合成等，将捕集的CO2转化为有价值的商品，增强CCUS技术的经济可行性。

3.2成本降低措施

为了降低能源化工基地碳捕集利用与封存技术的经济成本，需要采取一系列成本降低措施。通过规模化生产和流程优化，提高捕集、运输和封存过程的效率，减少单位CO2处理的成本。提升能源效率，减少CCUS过程中的能耗，例如通过改进捕集工艺和使用可再生能源。此外，政府和行业组织应提供政策激励和资金补贴，支持CCUS项目的初期投资和运营成本，降低企业的财务负担。同时，推动跨行业的合作，共享基础设施和资源，减少重复投资。通过这些措施，可以有效降低CCUS技术的总体成本，促进其在能源化工基地的广泛应用。

3.3环境风险管理

为了有效管理能源化工基地碳捕集利用与封存技术的环境风险，需要实施全面的风险管理策略。进行严格的环境影响评估，确保在项目规划阶段就充分考虑潜在的环境风险，并制定相应的预防和缓解措施。建立健全的风险监测体系，实时监控CO2封存地点的状态，及时发现并应对可能的泄漏或其他异常情况。同时，制定应急预案，以便在发生环境事故时迅速采取行动，减少对环境和公众的影响。此外，提高信息透明度，与公众进行有效沟通，增强公众对CCUS技术的理解和信任，从而提升项目的社会接受度。通过这些环境风险管理措施，可以最大限度地减少CCUS技术对环境的潜在影响。

3.4政策与法规支持

为了推动能源化工基地碳捕集利用与封存技术的发展，需要加强政策与法规的支持。政府应制定明确的法律法规，为CCUS技术的实施提供法律依据和规范，确保技术应用的合法性和安全性。出台激励政策，如税收减免、财政补贴和绿色信贷支持，以降低企业的投资成本和运营风险，鼓励更多的能源化工基地采用CCUS技术。此外，建立健全的监管体系，确保CCUS项目的合规运行，并对违规行为进行严格处罚。同时，加强国际合作，共享技术标准和最佳实践，促进全球CCUS技术的协同发展。通过这些政策与法规的支持，可以为CCUS技术的发展创造良好的外部环境。

结束语

能源化工基地碳捕集利用与封存技术是应对气候变化、实现碳减排的重要手段。通过技术创新、成本降低、环境风险管理和政策法规支持等优化策略，可以克服CCUS技术面临的挑战，推动其在能源化工领域的广泛应用，为全球低碳经济转型贡献力量。

参考文献

[1]仝翠芝,张惠,刘洪斌,等.能源化工基地碳捕集利用与封存技术优化研究[J].粘接,2024,51(05):125-128+136.

[2]刘世奇,莫航,桑树勋,等.宁夏回族自治区碳捕集、利用与封存源汇匹配与集群部署[J].煤炭学报,2024,49(03):1583-1596.

[3].我国最大碳捕集利用与封存全产业链示范基地开建[J].化工时刊,2023,37(03):21.

[4]徐玉兵,宋东昱,骆亮.中国煤化工碳捕集利用与封存基础设施建设需求预测[J].国际石油经济,2022,30(07):1-13.

[5]吴金焱,韩甲业,徐鑫,等.新疆煤基能源化工基地碳捕集、利用与封存技术发展路线浅析[J].中国煤炭,2018,44(12):20-24.