CO_(2)捕集、利用与封存(CO_(2)Capture, Utilization and Storage, CCUS)技术是减少碳排放的有效手段之一,是实现中国“双碳”目标的重要技术保障,其中CO_(2)管道输送是最重要的一环。从CCUS技术和CO_(2)管道设计两个维度综述了国内外C...CO_(2)捕集、利用与封存(CO_(2)Capture, Utilization and Storage, CCUS)技术是减少碳排放的有效手段之一,是实现中国“双碳”目标的重要技术保障,其中CO_(2)管道输送是最重要的一环。从CCUS技术和CO_(2)管道设计两个维度综述了国内外CO_(2)捕集、CO_(2)运输、CO_(2)封存和CO_(2)利用的研究进展,针对运输过程,着重从工艺设计、杂质、含水量、止裂控制和风险评估等方面梳理了CO_(2)管道设计的研究成果。中国目前正在大力推进CCUS技术,中国石油、中国石化和中国海洋石油等机构分别成立了相关的研究机构,聚焦CCUS发展的各个环节。虽然中国尚处于技术发展的初级阶段,但相信随着科研人员的努力会很快赶超发达国家,跻身第一方阵。研究结果旨在为中国的CCUS技术发展提供参考,促进中国CCUS技术的推广实施和CO_(2)管道的合理设计。展开更多
【目的】CO_(2)捕集、利用与封存(Carbon Capture,Utilization and Storage,CCUS)因其可直接降低碳排放而备受关注,CO_(2)管道作为CCUS的重要环节,其建设呈现出快速发展趋势。为了保证CO_(2)管道系统建设与运行的整体安全,深入剖析管道...【目的】CO_(2)捕集、利用与封存(Carbon Capture,Utilization and Storage,CCUS)因其可直接降低碳排放而备受关注,CO_(2)管道作为CCUS的重要环节,其建设呈现出快速发展趋势。为了保证CO_(2)管道系统建设与运行的整体安全,深入剖析管道设计规范的相关规定尤为重要。【方法】深入调研了国内外CO_(2)管道主要标准的发展历史及现状,重点分析了CO_(2)管道设计中管道材料选择、CO_(2)脱水、阀室设置、管道放空、管道干燥封存等方面的要点及其需要注意的问题。【结果】基于CO_(2)自身的特殊性质,管道材料的选择应与CO_(2)的输送相态相适应,且能够承受管道减压过程中可能发生的低温影响;CO_(2)管道阀室间距、位置的设置应与管道路由、泄压放空设施的位置等相结合,对各环节进行统筹考虑;密相/超临界CO_(2)泄压及放空会带来低温、地势低洼处聚集等问题,为防止对人员健康及环境造成威胁,CO_(2)管道路由选择应避免通过人口密集区的高地势侧;内腐蚀是CO_(2)管道主要失效形式之一,其主要控制手段为对CO_(2)气源进行充分脱水;由于CO_(2)溶于水的弱酸性质及易形成水合物的特点,对干燥过程中控制管内水气的要求较严格;如果管道不能立即投产,建议对管道注入干燥氮气,并采取0.05~0.07 MPa(表压)的微正压封存。【结论】中国CO_(2)管道标准的制定正处于起步阶段,应借鉴国外众多成熟标准的规定,尤其亟需开展CO_(2)管道泄漏试验研究,以获得更多数据支撑,为中国CO_(2)管道的设计、建设及规范制订提供借鉴。(图3,表4,参22)展开更多
CO_(2)管道是碳捕集、利用及封存(carbon capture,utilization and storage,CCUS)技术中连接CO_(2)排放地和封存地或注入地的关键环节,CO_(2)管道投产置换主要是利用N_(2)惰性且高吸水性的特点完成管道清洗干燥并为随后管道调试做好准...CO_(2)管道是碳捕集、利用及封存(carbon capture,utilization and storage,CCUS)技术中连接CO_(2)排放地和封存地或注入地的关键环节,CO_(2)管道投产置换主要是利用N_(2)惰性且高吸水性的特点完成管道清洗干燥并为随后管道调试做好准备。目前关于CO_(2)管道投产置换的研究较为缺乏,通过SPS软件研究了延长石油某CO_(2)管道在不同输送介质组成、封存压力条件下的投产置换过程,并与天然气管道的投产置换过程进行对比,比较分析了CO_(2)与天然气投产置换过程所需N_(2)量、时间和升压所需气量的不同。结果表明:在压力升至CO_(2)临界点附近时,CO_(2)密度会发生突变大幅上升,且升高单位压力所需气量减少,并在升压结束时CO_(2)消耗量小于天然气消耗量。管内介质组成变化对N_(2)置换的影响不大,CO_(2)在管道内更易发生相变,不宜在置换完成之后直接升压投产。展开更多
文摘CO_(2)捕集、利用与封存(CO_(2)Capture, Utilization and Storage, CCUS)技术是减少碳排放的有效手段之一,是实现中国“双碳”目标的重要技术保障,其中CO_(2)管道输送是最重要的一环。从CCUS技术和CO_(2)管道设计两个维度综述了国内外CO_(2)捕集、CO_(2)运输、CO_(2)封存和CO_(2)利用的研究进展,针对运输过程,着重从工艺设计、杂质、含水量、止裂控制和风险评估等方面梳理了CO_(2)管道设计的研究成果。中国目前正在大力推进CCUS技术,中国石油、中国石化和中国海洋石油等机构分别成立了相关的研究机构,聚焦CCUS发展的各个环节。虽然中国尚处于技术发展的初级阶段,但相信随着科研人员的努力会很快赶超发达国家,跻身第一方阵。研究结果旨在为中国的CCUS技术发展提供参考,促进中国CCUS技术的推广实施和CO_(2)管道的合理设计。
文摘【目的】CO_(2)捕集、利用与封存(Carbon Capture,Utilization and Storage,CCUS)因其可直接降低碳排放而备受关注,CO_(2)管道作为CCUS的重要环节,其建设呈现出快速发展趋势。为了保证CO_(2)管道系统建设与运行的整体安全,深入剖析管道设计规范的相关规定尤为重要。【方法】深入调研了国内外CO_(2)管道主要标准的发展历史及现状,重点分析了CO_(2)管道设计中管道材料选择、CO_(2)脱水、阀室设置、管道放空、管道干燥封存等方面的要点及其需要注意的问题。【结果】基于CO_(2)自身的特殊性质,管道材料的选择应与CO_(2)的输送相态相适应,且能够承受管道减压过程中可能发生的低温影响;CO_(2)管道阀室间距、位置的设置应与管道路由、泄压放空设施的位置等相结合,对各环节进行统筹考虑;密相/超临界CO_(2)泄压及放空会带来低温、地势低洼处聚集等问题,为防止对人员健康及环境造成威胁,CO_(2)管道路由选择应避免通过人口密集区的高地势侧;内腐蚀是CO_(2)管道主要失效形式之一,其主要控制手段为对CO_(2)气源进行充分脱水;由于CO_(2)溶于水的弱酸性质及易形成水合物的特点,对干燥过程中控制管内水气的要求较严格;如果管道不能立即投产,建议对管道注入干燥氮气,并采取0.05~0.07 MPa(表压)的微正压封存。【结论】中国CO_(2)管道标准的制定正处于起步阶段,应借鉴国外众多成熟标准的规定,尤其亟需开展CO_(2)管道泄漏试验研究,以获得更多数据支撑,为中国CO_(2)管道的设计、建设及规范制订提供借鉴。(图3,表4,参22)
文摘CO_(2)管道是碳捕集、利用及封存(carbon capture,utilization and storage,CCUS)技术中连接CO_(2)排放地和封存地或注入地的关键环节,CO_(2)管道投产置换主要是利用N_(2)惰性且高吸水性的特点完成管道清洗干燥并为随后管道调试做好准备。目前关于CO_(2)管道投产置换的研究较为缺乏,通过SPS软件研究了延长石油某CO_(2)管道在不同输送介质组成、封存压力条件下的投产置换过程,并与天然气管道的投产置换过程进行对比,比较分析了CO_(2)与天然气投产置换过程所需N_(2)量、时间和升压所需气量的不同。结果表明:在压力升至CO_(2)临界点附近时,CO_(2)密度会发生突变大幅上升,且升高单位压力所需气量减少,并在升压结束时CO_(2)消耗量小于天然气消耗量。管内介质组成变化对N_(2)置换的影响不大,CO_(2)在管道内更易发生相变,不宜在置换完成之后直接升压投产。
