全球碳捕集与封存先进技术汇编2024（英）-113页_24mb

详细总结

核心内容

本文件是一份关于碳捕集与封存（CCS）技术的综合技术汇编，涵盖多个行业的技术应用，包括碳捕集、运输、封存及相关的碳去除（CDR）技术。文档展示了当前 CCS 技术的最新进展，并提供了各技术的描述、优势、关键数据及项目状态。

主要观点

• CCS 技术的重要性：CCS 是实现全球净零目标的关键工具，尤其在水泥、钢铁、化工、天然气和电力等行业中，需要加速技术开发、部署和规模化。
• 技术多样性：文档列举了多个 CCS 技术供应商和其技术，覆盖了从碳捕集、运输到封存的整个 CCS 价值链。
• 技术成熟度：文档中引用了技术成熟度（TRL）标准，用于评估各技术的开发阶段。对于 2024 年技术汇编，TRL 为 5 或以上的技术才被收录。
• 创新技术：包括一些新兴技术，如 8Rivers 的 8RH₂ 氢气生产技术和 Calcite 直接空气捕集技术，它们在成本、效率和可扩展性方面表现出显著优势。

关键信息

8Rivers 技术

8RH₂ 氢气生产技术

• 技术原理：结合 Oxy-Combustor 和 CCR（CO₂ Convective Reformer），利用尾气中的能量进行蒸汽甲烷重整（SMR）。
• 优势：
  • 无直接排放，碳强度比 ATR+CCS 低 15-20%。
  • CO₂ 捕集率超过 99.5%，无需使用有毒化学品或高能耗过程。
  • 热效率提升 5-7%，成本低于传统技术。
  • 支持与氨循环技术结合，用于生产低碳氨。
• TRL：>5
• 应用行业：氢气、氨/肥料、炼油、运输燃料、煤燃料替代、甲醇、氧化醇等。
• 首个商业部署：Cormorant Clean Energy 在德克萨斯州 Port Arthur 建设 880,000 吨/年的低碳氨生产设施，年捕集 CO₂ 超过 1.4 百万吨。

Calcite 直接空气捕集技术

• 技术原理：基于自然钙循环，通过钙氧化物与空气中的 CO₂ 反应生成碳酸钙，再通过高温分解释放 CO₂ 并回收钙氧化物。
• 优势：
  • 简单的化学过程，无需复杂催化剂或材料。
  • 极具可扩展性，利用广泛可用的设备和石灰石作为原料。
  • 可永久地质封存或矿化为石灰石。
• TRL：6
• 应用行业：直接空气捕集（DAC）
• 项目状态：作为 SEDAC（东南 DAC）枢纽的一部分，Calcite 将建设一个年处理 100,000 吨的碳去除设施，获得美国能源部资金支持。

Air Liquide 技术

化学吸收 - 烟气和合成气捕集

• 技术原理：采用化学溶剂（如 BASF 的 OASE® 白和蓝）捕集 CO₂，适用于烟气和合成气。
• 优势：
  • 高效、节能。
  • 可定制配置，以优化投资和运营成本。
  • 捕集率高达 99%，可满足不同气体要求。
• 关键数据：
  • TRL：8-9
  • CO₂ 捕集率范围：150 - 5,000 tpd
  • CO₂ 纯度范围：1-35%
  • 操作压力：2.3 bara
  • CO₂ 纯度：99.9%
  • 应用行业：包括 SMR、水泥、钢铁、炼油、生物质电厂等。

Cryocap™ 技术

• 技术原理：采用低温工艺捕集 CO₂，同时回收氢气、一氧化碳和甲烷等有价值分子。
• 优势：
  • 捕集率高达 99%，并具备工业参考案例（法国 Port Jerome）。
  • 专利技术，适用于多种应用场景。
• TRL：8-9
• 应用行业：烟气、合成气、工业排放气体等。

技术成熟度等级（TRL）

技术汇总

捕集技术

• 8Rivers 8RH₂：氢气生产技术，捕集率 >99.5%，TRL >5。
• Air Liquide Syngas Amine Wash：适用于合成气和烟气，捕集率高达 99%，TRL 8-9。
• Air Liquide Flue Gas Amine Wash：适用于烟气，捕集率高达 99%，TRL 8-9。
• Air Liquide Cryocap™：低温捕集技术，捕集率高达 99%，TRL 8-9。
• Calcite：直接空气捕集技术，TRL 6。

运输技术

• Baker Hughes：提供 CO₂ 运输解决方案，TRL 8-9。
• K2CO₂：CO₂ 运输技术，TRL 8。
• KC8 Capture：CO₂ 运输技术，TRL 8。
• Linde：CO₂ 运输技术，TRL 8。
• SLB and Aker：CO₂ 运输技术，TRL 8。

封存技术

• Baker Hughes：CO₂ 封存技术，TRL 8-9。
• CarbFix：CO₂ 封存技术，TRL 8。
• Expro：CO₂ 封存技术，TRL 8。
• Mangrove Systems：CO₂ 封存技术，TRL 8。
• Quorum Software：CO₂ 封存技术，TRL 8。
• SaiPem：CO₂ 封存技术，TRL 8。
• Sustec：CO₂ 封存技术，TRL 8。
• Value Maritime：CO₂ 封存技术，TRL 8。

未来展望

文档强调了 CCS 技术在全球气候行动中的关键作用，并指出未来需要继续推动技术部署与商业化，同时鼓励更多公司参与技术汇编，以促进 CCS 技术的进一步发展和应用。