CN105819445A - 一种深海封存二氧化碳的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种深海封存二氧化碳的方法，步骤为：⑴收集二氧化碳，利用干冰制造机进行加压、降温制成干冰，存于储罐。⑵通过陆运和海运的方式将干冰运送至适合封存的深海海域。⑶融化为液态的二氧化碳用高压泵，通过输送管将液体二氧化碳输送至600～10000米深度的海底。⑷向深海输送二氧化碳后海运的船只中保留5～20%（wt）储量的液体二氧化碳。本发明利用二氧化碳的储能，二氧化碳的相变放出能量，驱动二氧化碳收集、压缩、运输和注入设备，进行二氧化碳捕集、制备干冰、运输和注入海底，充分利用了绿色能源，有效储能和用能，降低封存二氧化碳过程的成本，有利于减少大气污染和温室效应。

Description

一种深海封存二氧化碳的方法
技术领域
本发明属于控制温室气体效应技术领域，涉及一种封存二氧化碳的方法，具体涉及一种深海封存二氧化碳的方法。
背景技术
二十世纪最大的科学发现，是人类对自己生存危机的发现，全球环境恶化成为危及人类生存的首要问题。地球大气中CO2和其他温室气体浓度的上升增强了温室效应，导致气候变化。由于全球对化石燃料的依赖，工业生产和人类生活过程中产生的二氧化碳排放量日益增加，所导致的温室效应正在严重威胁着地球环境。二氧化碳的捕集和封存技术是将二氧化碳从大型排放源收集起来并储存到适当的场所，从而避免排放到大气当中。二氧化碳的捕集技术已经被沿用了很长时间，手法已经相当成熟。然而二氧化碳的长期封存技术仍处在试探性的研究阶段，尤其是在封存的安全性评估上还存在很多不完善之处。
目前，存储CO2的方法主要包括地质封存(GeologicalStorage)和海洋封存(OceanStorage)两种方案。海洋封存的潜力利用海洋封存二氧化碳，是控制二氧化碳导致气候变化的有效手段。利用海洋封存二氧化碳需要捕集、压缩、运输和注入海底，耗费大量能量，如何降低海洋封存二氧化碳的成本，是该领域科学家钻研的课题。
CO2减排已成为当今国际社会的共识和一致努力的行动目标,CO2海底封存则是实现CO2减排的重要途径之一。由于CO2海底封存对海洋领域节能减排的潜在贡献巨大、海底封存的优点诸多,且具有良好的发展前景，因此备受发达国家的重视和发展中国家的关注。二氧化碳要用相当于“230倍标准大气压”的压力送入海底，且相关设施的温度要保持在40℃，使二氧化碳处于“超临界”状态并被输入深海中。随后，二氧化碳会慢慢溶解于深海中的水里，随后发生化学反应并固定在某一位置。由于有“封闭层”存在，含有二氧化碳的水几乎不流动。只要地层不发生严重错位、不移动，二氧化碳就会长期固定在同一位置。实验表明，这种技术的安全性将随着时间的推移而增加，被“压入”深海的二氧化碳，在遭遇地震之后仍然“固定”在原来的位置。
发明内容
本发明的目的是提供一种深海封存二氧化碳的方法，利用二氧化碳的储能，二氧化碳的相变放出能量，驱动运输和输送设备，将二氧化碳收集和运输到封存的海域，充分利用绿色能源，利用二氧化碳的有效储能和用能，降低封存二氧化碳过程的成本。
本发明的技术方案是：深海封存二氧化碳的方法，步骤为：⑴收集二氧化碳，利用干冰制造机进行加压、降温制成干冰，存于储罐。⑵通过陆运和海运的方式将干冰运送至适合封存的深海海域；所述陆运车辆和海运的船只利用干冰融化为液体二氧化碳放出的能量驱动。⑶融化为液态的二氧化碳用高压泵，通过输送管将液体二氧化碳输送至600～10000米深度的海底；向海底输送二氧化碳的能量来自运输过程中剩余的干冰融化为液体二氧化碳放出的能量，能量不足时由附近岛屿上设置的风能或潮汐能发电站发的电能进行补充。⑷向深海输送二氧化碳后海运的船只中保留5～20%（wt）储量的液体二氧化碳，利用液体二氧化碳气化为气体二氧化碳放出的能量驱动船只返航。到达大陆后继续装载干冰，周而复始，从而实现二氧化碳的有效封存。
适合封存的深海海域位于海洋深度大于600米、无油气田的海域，优选600～10000米深度的海域。干冰制造机进行加压、降温制成干冰过程的能量为太阳能、风能或用电低谷时的电能，或其中两种能量结合，或上述三种能量的组合。收集的二氧化碳包括碳酸盐分解、燃料燃烧或化工过程产生的二氧化碳，所述燃料燃烧包括燃煤、燃油或燃气。
本发明深海封存二氧化碳的方法，利用二氧化碳的储能和二氧化碳的相变放出能量，驱动二氧化碳收集、压缩、运输和注入设备，进行二氧化碳的捕集、压缩制备干冰、运输至封存海域和注入海底，充分利用了绿色能源，通过二氧化碳的有效储能和用能，降低了封存二氧化碳过程的成本，有利于减少大气污染和温室效应。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细说明。本发明保护范围不限于实施例，本领域技术人员在权利要求限定的范围内做出任何改动也属于本发明保护的范围。
本发明深海封存二氧化碳的方法，步骤为：1、收集二氧化碳,收集的二氧化碳包括间壁回转窑煅烧石灰石产生的二氧化碳和甲苯法生产己内酰胺过程甲苯氧化放出的二氧化碳。利用干冰制造机进行加压、降温制成干冰，存于储罐。干冰制造机进行加压、降温制成干冰过程的能量为太阳能、风能和用电低谷时的电能。2、通过陆运和海运的方式将干冰运送至海洋深度700米、无油气田和非军事区的海域。陆运车辆和海运的船只利用干冰融化为液体二氧化碳放出的能量驱动；3、二氧化碳用高压泵，通过输送管将液体二氧化碳输送至700米深度的海底。向海底输送二氧化碳的能量来自运输过程中剩余的干冰融化为液体二氧化碳放出的能量，能量不足时由附近岛屿上设置的风能或潮汐能发电站发的电能进行补充；4、向深海输送二氧化碳后海运的船只中保留10%（wt）储量的液体二氧化碳，利用液体二氧化碳气化为气体二氧化碳放出的能量驱动船只返航。到达大陆后继续装载干冰，周而复始，从而实现二氧化碳的有效封存。

Claims (4)

1.一种深海封存二氧化碳的方法，步骤为：⑴收集二氧化碳，利用干冰制造机进行加压、降温制成干冰，存于储罐；⑵通过陆运和海运的方式将干冰运送至适合封存的深海海域；所述陆运车辆和海运的船只利用干冰融化为液体二氧化碳放出的能量驱动；⑶二氧化碳用高压泵，通过输送管将液体二氧化碳输送至600～10000米深度的海底；向海底输送二氧化碳的能量来自运输过程中剩余的干冰融化为液体二氧化碳放出的能量，能量不足时由附近岛屿上设置的风能或潮汐能发电站发的电能进行补充；⑷向深海输送二氧化碳后海运的船只中保留5~20%（wt）储量的液体二氧化碳，利用液体二氧化碳气化为气体二氧化碳放出的能量驱动船只返航，返航后再把封存在船舱内的气体二氧化碳变成干冰。
2.根据权利要求1所述的深海封存二氧化碳的方法，其特征是：适合封存的深海海域位于海洋深度大于600米、无油气田的海域。
3.根据权利要求1所述的深海封存二氧化碳的方法，其特征是：所述干冰制造机进行加压、降温制成干冰过程的能量为太阳能、风能或用电低谷时的电能，或其中两种能量结合，或上述三种能量的结合。
4.根据权利要求1所述的深海封存二氧化碳的方法，其特征是：所述收集的二氧化碳包括碳酸盐分解、燃料燃烧或化工过程产生的二氧化碳，所述燃料燃烧包括燃煤、燃油或燃气。
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