第1章 概述 1
1.1 CCS是我国应对气候变化的重要战略选项 1
1.2 CCS基本概念辨析 2
1.3 CCS工业系统的构成和特点 4
参考文献 6
第2章 CO2的捕集 7
2.1 捕集系统构成 7
2.1.1 CO2排放源 7
2.1.2 CO2分离设备 10
2.1.3 CO2压缩与脱水设备 12
2.1.4 CO2捕集系统 12
2.2 电厂捕集系统性能 14
2.2.1 技术性能 14
2.2.2 经济性能 15
2.2.3 环境排放性能 18
2.2.4 资源消耗性能 20
2.2.5 成熟度和适用性 21
2.2.6 综合比较 21
参考意见1:CO2捕集系统 22
2.3 CO2捕集的实施流程 22
2.3.1 CO2捕集源的选取 23
2.3.2 CO2捕集技术的选取 23
2.3.3 CO2捕集率的确定 24
2.3.4 CO2混合物的成分含量限定 24
参考意见2:CO2捕集的实施流程 29
2.4 CO2捕集的其他维度问题 29
2.4.1 经济 29
2.4.2 环保 30
2.4.3 安全 30
2.4.4 法律法规 30
参考意见3:CO2捕集的多维度问题 31
参考文献 31
第3章 CO2的运输 33
3.1 CO2管道运输系统简介 33
3.1.1 CO2管道运输原理 33
3.1.2 现有工程经验 33
3.2 CO2管道运输的实施流程 35
3.2.1 CO2管道的设计 35
参考意见4:CO2管道的设计 40
3.2.2 CO2管道的建设 40
参考意见5:CO2管道的建设 44
3.2.3 CO2管道的运行 45
参考意见6:CO2管道的运行 46
3.3 CO2管道的安全 46
3.3.1 CO2管道的安全性 46
3.3.2 CO2管道的安全法规 48
3.3.3 公众安全宣传 49
参考意见7:CO2管道的安全 50
参考文献 50
第4章 CO2的地质封存 52
4.1 CO2地质封存系统 52
4.1.1 CO2地质封存原理 52
4.1.2 CO2封存系统构成 55
4.1.3 地质封存潜力及工程实践 55
参考意见8:CO2地质封存潜力 56
4.2 CO2地质封存的实施流程 56
参考意见9:CO2封存项目的实施流程 58
4.2.1 选址 59
参考意见10:CO2封存项目的选址 63
4.2.2 封存项目的运行 64
参考意见11:CO2封存项目的运行 70
4.2.3 项目关闭 71
参考意见12:CO2封存项目的关闭 74
4.2.4 项目关闭后管理 75
参考意见13:CO2封存项目的关闭后管理 76
4.3 贯穿封存项目始终的重要事项 77
4.3.1 监测 77
4.3.2 模型模拟 81
参考意见14:CO2封存项目的监测和模型模拟 83
4.3.3 风险评估 84
参考意见15:CO2封存项目的风险评估 89
4.3.4 融资 90
参考意见16:CO2封存项目的融资 91
4.3.5 物权问题 92
参考意见17:CO2封存项目的物权问题 95
参考文献 95
第5章 CO2的利用 98
5.1 CO2利用方式 98
5.1.1 强化开采 98
5.1.2 化工合成 99
5.1.3 食品饮料加工 101
5.1.4 物理利用 103
5.1.5 其他应用 105
5.2 CO2利用现状 105
5.2.1 国外利用现状 105
5.2.2 国内利用现状 106
5.3 CO2利用技术的减排效果 107
参考意见18:CO2的利用 108
参考文献 108
第6章 CCS项目管理 109
6.1 CCS项目周期划分 109
阶段Ⅰ:构想与准备 109
阶段Ⅱ:可行性研究 110
阶段Ⅲ:评估与批准 110
阶段Ⅳ:设计与实施 110
阶段Ⅴ:运行与监测 111
阶段Ⅵ:评估与关闭 111
阶段Ⅶ:关闭后的长期管理 111
6.2 CCS项目工作分解结构 111
阶段Ⅰ:构想与准备 112
阶段Ⅱ:可行性研究 113
阶段Ⅲ:评估与批准 115
阶段Ⅳ:设计与实施 115
阶段Ⅴ:运行与监测 116
阶段Ⅵ:评估与关闭 116
阶段Ⅶ:关闭后的长期管理 117
参考意见19:CCS项目管理 117
第7章 参考意见总结 118
7.1 针对政府决策机构的参考意见 118
7.1.1 CO2的捕集 118
7.1.2 CO2的运输 118
7.1.3 CO2的封存 119
7.1.4 CO2的利用 120
7.2 针对政策制定机构的参考意见 120
7.2.1 CO2的捕集 120
7.2.2 CO2的运输 121
7.2.3 CO2的封存 122
7.2.4 CO2的利用 125
7.2.5 CCS项目管理 125
7.3 针对项目运行者的参考意见 126
7.3.1 CO2的捕集 126
7.3.2 CO2的运输 127
7.3.3 CO2的封存 128
7.3.4 CO2的利用 132
7.3.5 CCS项目管理 132
7.4 针对金融机构的参考意见 133
7.4.1 CO2的捕集 133
7.4.2 CO2的封存 133
7.4.3 CO2的利用 133
7.5 针对一般公众的参考意见 133
7.5.1 CO2的捕集 133
7.5.2 CO2的运输 134
7.5.3 CO2的封存 134
7.5.4 CO2的利用 135
词汇表 136
附录1 我国CCS实施进展现状 145
A1-1 华能北京高碑店热电厂燃烧后捕集示范电站 145
A1-2 华能上海石洞口第二电厂燃烧后捕集示范电站 145
A1-3 中电投重庆双槐电厂燃烧后捕集示范电站 145
A1-4 华能绿色煤电燃烧前捕集项目 145
A1-5 大庆油田EOR试验 146
A1-6 吉林油田EOR项目 146
A1-7 沁水盆地ECBM微型先导性试验 146
A1-8 神华集团CCS计划 147
A1-9 胜利油田EOR全流程项目 147
附录2 各种CO2分离技术 148
A2-1 化学吸收脱碳 148
A2-1-1 核心部件 148
A2-1-2 机理和流程 149
A2-1-3 化学吸收脱碳系统的性能分析 152
A2-1-4 化学吸收脱碳系统的可选吸收溶剂 153
A2-2 物理吸收脱碳 156
A2-2-1 核心设备 156
A2-2-2 机理和流程 156
A2-2-3 主要物理吸收工艺性能比较 160
A2-3 新型脱碳技术 160
A2-3-1 吸附分离CO2技术 160
A2-3-2 膜分离技术 163
A2-3-3 深冷分离技术 166
附录3 典型企业的CO2捕集方法 168
A3-1 煤化工企业 168
A3-2 水泥企业 168
A3-3 钢铁企业 169
A3-4 油气炼化企业 169
附录1~3参考文献 170
附录4 CO2地质封存项目的封存机理 172
A4-1 盐水层封存机理 172
A4-2 EOR封存机理 177
A4-3 ECBM封存机理 178
附录5 CO2大规模地质封存的工程实践 181
A5-1 挪威Sleipner盐水层封存项目 181
A5-2 挪威Sn?hvit盐水层封存项目 182
A5-3 加拿大Weyburn油田EOR示范项目 183
A5-4 阿尔及利亚In Salah废弃气田封存项目 184
附录4、5参考文献 184
附录6 我国商用CO2标准 185
A6-1 食品添加剂液体CO2质量标准 185
A6-2 CO2灭火剂质量标准 186
A6-3 焊接用CO2质量标准 186
A6-4 工业液体CO2质量标准 186
About This Book 187
Preface 187
Executive Summary of This Book 192
1 What are the Guidelines? 192
2 CCS/CCUS and Its Importance? 192
3 Preparation of the Guidelines 193
4 Guidelines Purpose 194
5 Audience 195
6 How do these Guidelines conceptualize CCUS? 195
7 Guidelines Structure and Content 197
8 Overview to Each Chapters 197
9 Limitations of the Guidelines 203
10 Conclusions 203
List of Guidelines Summarized Based on the Main Text of This Book 204
Set1 The CO2 Capture System 204
Set2 Implementation of CO2 Capture 205
Set3 Crosscutting Issues with CO2 Capture 206
Set4 Design of CO2 Pipelines 206
Set5 Construction of CO2 Pipeline 207
Set6 Operation of CO2 Pipeline 208
Set7 Safety of CO2 Pipelines 209
Set8 Working Mechanisms and Evaluation for CO2 Geological Storage Projects 210
Set9 Implementation Procedures for CO2 Geological Storage Projects 211
Set10 Site Selection for CO2 Geological Storage Projects 211
Set11 Operation of CO2 Geological Storage Projects 213
Set12 Site Closure of CO2 Geological Storage Projects 213
Set13 Post-Closure Management of CO2 Geological Storage Projects 214
Set14 Monitoring and Simulation of CO2 Geological Storage Projects 214
Set15 Risk Assessment of CO2 Geological Storage Projects 216
Set16 Financing for CO2 Geological Storage Projects 216
Set17 Property Rights Related Issues for CO2 Geological Storage Projects 218
Set18 Utilization of CO2 218
Set19 Management of CCS Projects 219