国家科技支撑计划(2011BAC08B00)
- 作品数：20 被引量：83H指数：6
- 相关作者：张可霓任吉中李晖邓麦村赵丹更多>>
- 相关机构：北京师范大学中国科学院大学中国科学院更多>>
- 发文基金：国家科技支撑计划国家高技术研究发展计划国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：化学工程环境科学与工程建筑科学一般工业技术更多>>
- 神华鄂尔多斯CCS封存场地CO_2泄漏预测研究被引量：3
- 2015年
- CO2气体泄漏预测及其监测是CO2捕集与封存的关键技术之一,文中针对神华鄂尔多斯CCS项目,建立CO2泄漏扩散预测模型,研究CO2泄漏扩散特征及其泄漏扩散模式,并运用CO2泄漏监测仪监测现场的CO2泄漏量,在此基础上将文中预测计算结果和实验测试结果进行对比分析,验证文中预测方法的正确性。基于此预测模型,进一步研究了CO2泄漏量和测试距离、风速之间的关系,以及基于目前的天气状况,对此泄漏速率下的风险进行了评估。研究结果表明:随着下风向距离的增加,CO2浓度显著降低,而随着测试点距离泄漏点高度的增加,CO2浓度降低相对较缓。
- 李君翁力赵兴雷郭屹李轩
- 关键词：二氧化碳捕集风险评估
- 现代煤化工较高浓度CO_2用于强化采油过程的初步研究
- 2015年
- 鄂尔多斯盆地某现代煤化工企业排放的较高浓度CO2约为1 309万t/a,而该盆地内所有油田可封存的CO2总量约为37 700万t,可增加原油产量约13 700万t。对油田与CO2气源之间驱油供应链的研究表明,较高浓度CO2提纯过程采用低温闪蒸工艺优于膜分离等其他工艺。对300 km输送距离的CO2驱油供应链进行了工程案例设计,表明150万t/a驱油供应链示范装置的综合成本约为31.1美元/t,有效碳减排系数为77.54%。
- 赵兴雷
- 关键词：现代煤化工CO2驱油碳减排温室气体
- 神华CCS项目大气监测系统及监测分析被引量：4
- 2015年
- 为缓解目前CO2浓度升高导致的温室效应等环境问题,神华集团于2011年开启了每年10万吨的CCS(CO2的捕集与封存)项目,为防止封存的CO2逃逸到大气中,对封存区地表大气CO2浓度和CO2通量主要采取涡度相关系统进行监测。介绍了涡度相关技术的基础理论,分析了该技术应用在CCS项目中的初期监测结果,并对目前导致封存区地表CO2通量异常的原因进行了预测和分析。结果表明:导致封存区CO2通量异常的主要原因是CO2封存区缓冲罐的自然排放,并根据初步分析对后续的监测提出了合理的建议。
- 文虎樊贵县翟小伟赵兴雷马瑞翁力
- 关键词：涡度相关法大气监测CO2通量
- 聚醚共聚酰胺膜的制备与分离性能被引量：1
- 2013年
- 以橡胶态聚醚共聚酰胺(Pebax1074)嵌段共聚物为膜材料,采用流延法制备亲水性无缺陷的Pebax1074均质膜.由于Pebax1074嵌段高分子中的聚环氧乙烷(PEO)链段对CO2分子的亲和性,Pebax1074膜对CO2/非极性气体分离体系有较高的分离性能.CO2渗透系数由于增塑作用随膜两侧压差的增大而显著增大,且温度越低增塑作用越大;而N2、CH4和H2等非极性气体的渗透系数由于流体静力学压力效应随膜两侧压差增大略有减小,温度越高流体静力学压力效应越弱.N2、CH4、H2和CO2在Pebax1074膜中的渗透系数均可用Arrhenius方程描述,且随着压力的升高,CO2的渗透活化能下降,而N2、CH4和H2非极性气体的渗透活化能升高.
- 冯世超任吉中李晖花开胜李新学邓麦村
- 关键词：均质膜聚醚共聚酰胺
- Pebax/SAPO-34混合基质膜的制备及性能研究
- 2014年
- 选用Pebax1657和SAPO-34为膜材料,分别采用醋酸和1-丁醇为溶剂,通过流延法制备Pebax/SAPO-34混合基质膜(MMMs).研究发现,溶剂能显著地影响膜的结构形态以及渗透性能.纯Pebax膜的气体渗透系数受溶剂的影响较大,而选择性受溶剂影响不大.对于分子筛含量较高(质量分数33%)的MMMs,以1-丁醇为溶剂时,分子筛的分散均匀程度更高,但就材料的成膜性而言,醋酸为溶剂时更好.MMMs中气体渗透系数的变化是结晶度、扩散曲度、链段运动能力和膜形态等因素的共同作用的结果.醋酸为溶剂时,由于相分离的发生,气体的渗透系数出现突跃,最大提高到纯Pebax膜的3倍.1-丁醇为溶剂时,除H2外,气体渗透系数先出现一定程度的提高,而后由于受到链段僵化以及扩散曲度的影响而降低.
- 赵丹任吉中李晖张立秋李新学邓麦村
- 关键词：溶剂
- 聚醚共聚酰胺-三醋酸甘油酯多层复合气体分离膜的制备及其分离性能
- 2014年
- 以聚醚共聚酰胺Pebax1074为分离层主体膜材料,以三醋酸甘油酯(GTA)为添加剂,制备具有超薄分离层的Psf/PDMS/Pebax1074和Psf/PDMS/Pebax1074-GTA/PDMS多层复合气体分离膜.考察了Pebax1074和GTA浓度、温度、压力等条件对H2、N2、CH4和CO2等在复合膜中的渗透性能的影响.结果显示,随Pebax1074浓度的增大,Psf/PDMS/Pebax1074膜对气体的渗透通量急剧下降,气体选择性逐渐增大至接近Pebax1074本征值.当GTA质量分数大于50%,Psf/PDMS/Pebax1074-GTA复合膜的气体渗透通量大幅增加,而气体选择性不高.利用硅橡胶对复合膜表面保护后,气体选择性接近Pebax1074材料本征值.Psf/PDMS/Pebax1074-GTA/PDMS多层复合膜对CO2具有较高的渗透通量和较高的选择性.CO2对多层复合膜存在塑化效应,渗透通量随压差增大而增大;随着操作温度的升高,H2、N2、CH4和CO2在复合膜中的渗透通量显著增大,而CO2/(N2、CH4、H2)的分离系数减小.
- 王颖任吉中徐徜徉李晖冯世超邓麦村
- 关键词：聚醚共聚酰胺三醋酸甘油酯
- 神华鄂尔多斯CO_2地质封存场地多井并注模拟初探被引量：2
- 2015年
- 中国首个陆上咸水层CO_2地质封存示范项目的成功实施使得在鄂尔多斯盆地开展大规模CO_2地质封存成为可能.为探讨在鄂尔多斯盆地典型低渗砂岩储层中实施50万t以上CO_2年封存量的注入封存方案,基于神华CCS项目的场地储层结构和监测数据,采用储层多相流模拟软件TOUGH2-MP/ECO2N模拟了神华场地5点布井方案下进行50万t·a^(-1)的注入封存情景.分析了储层非均质性对模拟结果的可能影响.基于模拟结果的分析,认为在该场地实施多井注入方案时井间距应大于2 059m,为安全计,建议最少为3 000m.若实施100万t·a^(-1)的封存规模,初步估计需要采用10口井进行同时注入.
- 谢健张可霓胡立堂
- 关键词：CCSCO2地质封存
- 聚醚共聚酰胺/聚乙二醇共混膜的制备及其气体渗透性能的研究被引量：8
- 2012年
- 以聚醚共聚酰胺(Pebax1074)嵌段共聚物和分子量为400的聚乙二醇(PEG400)为膜材料,采用聚合物共混和流延成膜的方法,制备出不同质量比的均一透明Pebax1074/PEG400共混均质膜.PEG400作为塑化剂与Pebax1074共混之后,改变了聚合物链段的活动性,增加了醚氧键的含量,使N2、H2、CH4和CO2渗透系数以及CO2对其它气体的选择性都得到了增加.操作条件对气体在共混膜中的渗透性能也有较大的影响.由于塑化效应的作用,膜两侧的压差对CO2和非极性气体的渗透系数影响不同,并且随共混膜中PEG400含量的变化而变化.气体在共混膜中的渗透系数随操作温度的升高而增大,通过Arrhenius方程可把渗透通量与温度联系起来.
- 冯世超任吉中任晓灵李晖花开胜邓麦村
- 关键词：聚醚共聚酰胺聚乙二醇共混膜
- 聚醚嵌段酰胺/多壁碳纳米管混合基质膜的制备及性能被引量：6
- 2015年
- 以聚醚嵌段酰胺(Pebax1657)和多壁碳纳米管(MWNTs)为膜材料制备了Pebax/MWNTs混合基质膜(MMMs),研究了MWNTs对混合基质膜各种性能的影响。MWNTs在Pebax基质中形成团聚,它的加入抑制了Pebax中PA链段的结晶,导致结晶度下降;MWNTs加入后膜材料变脆,与纯膜相比,Pebax/MWNTs MMMs的弹性模量增大,而断裂伸长率和拉伸强度降低。另外,加入MWNTs后混合基质膜气体渗透系数大幅度提高,而CO2/非极性气体选择性基本不变,打破了聚合物中渗透系数和选择性之间常见的trade-off关系,即MWNTs的加入显著提高了膜材料的气体分离性能。
- 赵丹李晖邱永涛任吉中邓麦村
- 关键词：多壁碳纳米管
- 渗透率的非均质性对CO_2地质封存的影响被引量：3
- 2015年
- CO2地质封存可以减少化石燃料燃烧排放的CO2量,有效减缓温室效应。储层渗透率可以决定CO2通道的形成,进而改变其在储层中的运移规律,因而是影响CO2地质封存的重要因素。根据研究区基本地质数据、三维地震勘探结果和统计规律确定了渗透率的分布情况,运用储层多相流模拟软件TOUGH2-MP分析了渗透率的非均质性对CO2地质封存的影响。结果表明:(1)渗透率的分布情况对CO2储存量和注入压力的影响很大,相比于均值模型,CO2的注入总量明显减少,到达最大允许压力积聚所需的时间要比均质模型短;(2)在保证注入速率和压力积聚不超过允许最大值的双重要求下,定压和定量两种注入方案都有待改进,建议考虑如人工压裂等工程措施;(3)渗透率的非均质性使得CO2晕呈现出不规则扩散,经过20年的注入,其最大扩散距离约800m,比均质情况下小150m,须做好相应的监测工作。
- 鲁维丰张可霓凌璐璐郭朝斌
- 关键词：CO2地质封存渗透率非均质性数值模拟
