基于钢铁厂碳捕集的CCUS-EOR全流程项目技术经济评价研究

发布时间：2020-03-28 04:00

【摘要】：钢铁行业作为一种资源密集型产业,碳排放总量与日俱增。碳捕集、利用与封存技术(CCUS,Carbon Capture,Utilization and Storage)是一项有着巨大潜力的大规模CO2减排技术,受到国际社会的广泛关注。当大规模捕集的二氧化碳通过管道输送到油田实现有效封存时,利用二氧化碳提高石油采收率可以获得一定的经济利益,从而使CCUS项目的经济性显著改善。因此,结合驱油利用的钢铁行业CCUS项目(CCUS-EOR),对于钢铁行业的节能减排以及CCUS技术的发展都具有十分重要的意义。本文针对钢铁行业碳捕集CCUS-EOR全流程项目系统,基于CCUS全流程中所采用的技术及其适用条件,构建了适用于多情景的钢铁厂CCUS全流程通用优化模型。在考虑CO2资源环境属性的基础上,建立了钢铁厂CCUS全流程资源环境优化模型。应用模型进行案例研究,从经济、技术、政策三个方面设计情景,分析钢铁CCUS-EOR项目在不同的应用情景下的技术性和经济性。案例研究选择了我国典型钢铁厂的长流程工艺所产生的二氧化碳气源为对象。通过模型得出最优的二氧化碳捕集方法、扩容规模、运输状态等参数,并计算出CCUS-EOR项目的投资成本、运营成本和内部收益率。结果表明:(1)通过建设CO2捕集装置,可以减少CO2的排放;利用捕集的CO2提高原油采收率,将获得一定的经济效益,可以实现环境保护和经济效益的双赢。(2)CCUS项目的投资巨大,收益受国际原油价格影响也较大。基于当前的捕集技术,没有国家的政策支持或是通过市场机制实现,项目的经济性难以得到保证。(3)影响钢铁厂CCUS-EOR项目的关键因素还有驱油比系数以及运营成本。通过提高驱油比系数和降低运行成本,可以显著提高CCUS-EOR项目的经济性。研究表明,CCUS全流程优化模型可为CCS-EOR系统规划提供强有力的决策支持。
【图文】：

图１－２我国历年碳排放量（２０１６年，数据来源：Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ邋Ｅｎｅｒｇｙ邋Ａｇｅｎｃｙ邋２ＣＭ６）逡逑中国政府高度重视温室气体减排问题，并在《“十二五”规划纲要》（２０１１？２０１５逡逑

｜逦＾邋＾逦＾邋＾邋＾邋＾邋＾邋Ｉ逡逑图１－２我国历年碳排放量（２０１６年，数据来源：Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ邋Ｅｎｅｒｇｙ邋Ａｇｅｎｃｙ邋２ＣＭ６）逡逑中国政府高度重视温室气体减排问题，并在《“十二五”规划纲要》（２０１１？２０１５逡逑年）中首次提出了单位国内生产总值能耗和二氧化碳排放分别降低１６％和１７％的目逡逑标。２００９年中国政府宣布到２０２０年Ｃ０２的排放量要比２００５年下降４０－５０％，并将逡逑其作为约束性指标纳入“国民经济和社会发展中长期规划”｜４１（陈国秋，２０１２）。中国逡逑政府在《“十三五”节能减排综合工作方案》中提出，到２０２０年，全国万元国内生产逡逑总值能耗比２０１５年下降１５％，能源消费总量控制在５０亿吨标准煤以内Ｈ邋（国家发逡逑展改革委，环境保护部，２０１７）。２０１４年我国政府宣布到２０３０年碳排放将达到峰值。逡逑钢铁工业，，作为能源领域中能源、水资源、矿石资源的消耗都比较大的资源密逡逑集型产业
【学位授予单位】：华北电力大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X757

【参考文献】

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本文编号：2603893