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深层高阶煤层CO_(2)-ECBM技术研究与应用启示——以沁水盆地晋中地区为例 被引量：2
1
作者 郑永旺 崔轶男 +3 位作者 李鑫 肖翠 郭涛 张登峰 《石油实验地质》 北大核心 2025年第1期143-152,共10页
深层高阶煤层资源潜力大,但具有“强吸附、难解吸”的特点,常规开发方式难以实现效益动用。与化学驱、热力驱等其他提高采收率技术相比,CO_(2)-ECBM(CO_(2)地质封存及强化煤层开采)技术具有节能减排和提高煤层气采收率双重效益。为明确C... 深层高阶煤层资源潜力大,但具有“强吸附、难解吸”的特点,常规开发方式难以实现效益动用。与化学驱、热力驱等其他提高采收率技术相比,CO_(2)-ECBM(CO_(2)地质封存及强化煤层开采)技术具有节能减排和提高煤层气采收率双重效益。为明确CO_(2)吸附、解吸特性,论证CO_(2)-ECBM技术提高深层高阶煤层气采收率可行性,助力深层高阶煤层气产能释放,以沁水盆地晋中地区为研究对象,开展深层高阶煤层CO_(2)吸附、解吸特征研究实验。研究结果表明,随着平衡压力的增加,煤层对CH_(4)的吸附量逐渐增加,而受煤层孔裂隙发育特征及CO_(2)特征影响,煤层对CO_(2)的吸附量呈先持续上升再在临界压力附近骤降后大幅上升的特征。深层高阶煤层对CO_(2)的吸附能力约为CH_(4)的2~5倍,超临界CO_(2)在煤层中的吸附能力更强,CO_(2)的敏感解吸压力为CH_(4)的3/4,且吸附于煤层后,CO_(2)呈现出明显的吸附、解吸滞后特征,大比例CO_(2)以吸附封存和残余封存形式滞留在煤层中无法脱附,成为实现大规模封存CO_(2)和替换CH_(4)的有利条件。通过实验结果分析,明确了深层高阶煤层气开展CO_(2)-ECBM具备大幅提高采收率的可行性。矿场应用中,可通过超前注气、加大注入压力等方式提高气藏压力水平,提升竞争吸附效率,同时低敏感解吸压力也表明注入CO_(2)后返排率较高,需考虑CO_(2)循环利用。 展开更多
关键词 深层煤层气 高阶煤 co_(2)-ECBM 竞争吸附 矿场应用启示
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CO_(2)-ESGR技术全生命周期碳排放分析
2
作者 周军平 董志强 +5 位作者 鲜学福 旷年杰 徐程浩 彭毅凡 李森圣 薛元杰 《天然气工业》 北大核心 2025年第1期195-206,共12页
在页岩气井开采后期,将CO_(2)注入页岩气藏可在提高页岩气采收率的同时实现CO_(2)地质封存(CO_(2)-ESGR),但目前对于CO_(2)-ESGR技术减碳潜力尚缺乏从全生命周期角度进行的研究。为此,分别以重庆市双槐电厂、涪陵页岩气田作为CO_(2)源和... 在页岩气井开采后期,将CO_(2)注入页岩气藏可在提高页岩气采收率的同时实现CO_(2)地质封存(CO_(2)-ESGR),但目前对于CO_(2)-ESGR技术减碳潜力尚缺乏从全生命周期角度进行的研究。为此,分别以重庆市双槐电厂、涪陵页岩气田作为CO_(2)源和汇,采用全生命周期评价方法,建立了CO_(2)-ESGR技术全过程CO_(2)排放量核算模型,进而基于多场耦合作用下CO_(2)、CH_(4)渗流数学模型得到了CO_(2)封存量及页岩气产量,并系统核算了CO_(2)-ESGR全过程CO_(2)排放量,分析了CO_(2)注入压力、页岩中CO_(2)相对CH_(4)的吸附选择性系数(α_(CO_(2)/CH_(4)))等参数对CO_(2)净减排量的影响。研究结果表明:①CO_(2)注入压力和α_(CO_(2)/CH_(4))对于CO_(2)净减排量具有重要影响,α_(CO_(2)/CH_(4))越大,CO_(2)净减排量越大,CO_(2)注入压力增加,CH_(4)累计产量、CO_(2)封存量、CO_(2)净减排量均越大,不同CO_(2)注入压力条件下CO_(2)净减排量为0.85~2.06 tCO_(2)/tCH_(4),而在不同α_(CO_(2)/CH_(4))条件下可达1.59~5.45 tCO_(2)/tCH_(4);②CO_(2)捕集、运输、注入环节是影响CO_(2)-ESGR技术全生命周期CO_(2)净减排量的关键因素,需要考虑不同行业组合、源汇匹配情况对CO_(2)净减排量的影响,进而对全流程CCUS工程实施方案进行优化。结论认为:①该CO_(2)-ESGR工程CO_(2)封存量大于CO_(2)捕集、运输、注入及页岩气生产与利用环节的CO_(2)总排放量,可实现CO_(2)-ESGR全过程CO_(2)负排放,说明CO_(2)-ESGR是实现中国“碳中和”的重要技术路径之一;②下一步研究应综合考虑CO_(2)注入时机、压力、速率等工程参数以及页岩气储层条件等地质因素对于CO_(2)封存量和净减排量的影响,对CO_(2)-ESGR系统进行优化。 展开更多
关键词 页岩气 CCUS co_(2)封存潜力 碳中和 全生命周期评价 co_(2)-ESGR co_(2)净减排
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胺吸收体系中CO_(2)催化解吸再生技术的研究进展 被引量：1
3
作者 王宁 陆诗建 +4 位作者 刘玲 梁静 刘苗苗 孙梦圆 康国俊 《化工进展》 北大核心 2025年第1期445-464,共20页
人类工业活动造成大气中CO_(2)含量逐渐增加,形成温室效应,导致全球气候异常。碳捕集、利用与封存(CCUS)技术,尤其是CO_(2)化学吸收过程,是实现大规模CO_(2)减排和遏制全球气候变化的最有效的方法之一。然而,由于CO_(2)捕集技术的高能... 人类工业活动造成大气中CO_(2)含量逐渐增加,形成温室效应,导致全球气候异常。碳捕集、利用与封存(CCUS)技术,尤其是CO_(2)化学吸收过程,是实现大规模CO_(2)减排和遏制全球气候变化的最有效的方法之一。然而,由于CO_(2)捕集技术的高能耗高成本是导致CCUS技术无法大规模推广和商业化应用的瓶颈之一。近年来,胺吸收剂催化再生技术作为一种具有大规模应用潜力的CO_(2)捕集节能新技术引起了国内外研究者的广泛关注。本文综述了胺吸收体系中CO_(2)催化解吸再生技术的研究现状,详细介绍了非均相催化剂的种类、特点、优缺点和面临的挑战,阐述了胺溶液中CO_(2)催化解吸反应机理以及Lewis酸、Br?nsted酸和碱性活性位点等在催化反应过程中的作用机制,总结了影响催化剂解吸再生性能的主要因素。最后,全面分析了催化解吸再生技术用于燃烧后CO_(2)捕集的现状,并对未来的研究趋势进行了展望。 展开更多
关键词 燃后碳捕集 化学吸收法 催化再生技术 非均相催化剂 低能耗
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页岩油储层前置CO_(2)压裂返排提高原油动用机理--以长庆油田为例
4
作者 齐银 薛小佳 +7 位作者 戴彩丽 陶亮 陈文斌 杜现飞 张同伍 陈强 陈超 孙永鹏 《西安石油大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期32-38,共7页
通过系列实验探究CO_(2)压裂返排纳微米孔隙原油动用特征,对比分析了不同层位动用差异及动用机理。结果表明:页岩岩心CO_(2)压裂返排驱油效率平均达到60%左右,其中大孔原油贡献度超过70%,残余油主要分布在小孔。CO_(2)返排驱油过程,长8... 通过系列实验探究CO_(2)压裂返排纳微米孔隙原油动用特征,对比分析了不同层位动用差异及动用机理。结果表明:页岩岩心CO_(2)压裂返排驱油效率平均达到60%左右,其中大孔原油贡献度超过70%,残余油主要分布在小孔。CO_(2)返排驱油过程,长8和长7层采出程度接近,均好于长6层岩心。长8和长7层增能系数比长6层提高9.5和3.8倍,具有更好的增能效果。压裂过程前置CO_(2)能够在返排过程中抽提原油中的低碳数组分,C 13以下增加6.2%,C 13—C 33减少7.5%。CO_(2)在改变岩石润湿性的同时,促使原油在纳微米孔隙中形成连续相,进而减少气液相界面运移阻力。CO_(2)返排驱油可有效降低孔喉原油动用下限,最低可达149 nm。 展开更多
关键词 co_(2)压裂 提高采收率 作用机理 页岩油储层
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古龙页岩油注CO_(2)补能提高采收率机理及参数优化
5
作者 曲方春 刘东旭 +2 位作者 王青振 佟斯琴 邓森 《大庆石油地质与开发》 北大核心 2025年第1期107-113,共7页
松辽盆地北部古龙凹陷青山口组是陆相纯页岩型页岩油藏,储层纳米孔隙发育,渗透率极低,弹性开发地层能量衰减快,产量递减快,如何有效地补充地层能量及提高采收率是亟待解决的难题。针对古龙页岩油储层特征,开展了注CO_(2)补能及提高采收... 松辽盆地北部古龙凹陷青山口组是陆相纯页岩型页岩油藏,储层纳米孔隙发育,渗透率极低,弹性开发地层能量衰减快,产量递减快,如何有效地补充地层能量及提高采收率是亟待解决的难题。针对古龙页岩油储层特征,开展了注CO_(2)补能及提高采收率的分子模拟、室内实验及数值模拟研究,通过分子模拟评价了CO_(2)的置换能力及扩散速率,通过注CO_(2)室内实验评价了CO_(2)与原油接触后的膨胀能力、混相压力,通过数值模拟方法对注CO_(2)的不同注入参数进行了设计优化。结果表明:CO_(2)对孔隙边界层具有较强的置换能力,并且具有较高的膨胀系数和较低的混相压力,在原始地层条件下即可实现混相;数值模拟设计优化单井吞吐注入速度为200 t/d,最优闷井时间为30 d,最优吞吐周期为5轮,页岩油注气吞吐可实现能量补充及增油效果,预计单井累计增油4 523 t。研究成果对古龙页岩油注气开发方案的编制具有重要的指导意义,为古龙页岩油效益开发提供了有力的技术保障。 展开更多
关键词 古龙页岩油 co_(2)吞吐 提高采收率 参数优化
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超临界CO_(2)脉动作用对低阶煤微观-宏观结构损伤演化特征
6
作者 刘佳佳 李元隆 +2 位作者 高建良 王丹 张云龙 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第2期190-199,共10页
为了明晰超临界CO_(2)脉动作用对低阶煤的作用效果及机理,采集新疆艾维尔沟矿深部低阶煤作为试验对象,通过自主搭建的超临界CO_(2)脉动致裂试验系统开展试验研究,对脉动作用前后的煤样分别进行XRD、FTIR、低温液氮吸附试验、低场核磁共... 为了明晰超临界CO_(2)脉动作用对低阶煤的作用效果及机理,采集新疆艾维尔沟矿深部低阶煤作为试验对象,通过自主搭建的超临界CO_(2)脉动致裂试验系统开展试验研究,对脉动作用前后的煤样分别进行XRD、FTIR、低温液氮吸附试验、低场核磁共振及单轴压缩试验测定,量化分析超临界CO_(2)脉动作用前后煤体的微观结构、孔隙结构及力学特性变化。结果表明:超临界CO_(2)脉动作用后,煤中方解石和黏土矿物的质量分数增加,黏土矿物质量分数的变化主要受氨伊利石增加的影响,煤中各有机官能团峰值均呈现不同程度的降低,超临界CO_(2)对有机物的萃取作用效果明显,脉动作用后煤体的微晶结构受到损伤,晶体层片间距增加了0.002 9 nm,煤体结构趋于松散;对比超临界CO_(2)脉动作用前,作用后煤样XJ-A、XJ-B有效孔隙率分别提高了66.7%、128.6%,煤体内部孔隙连通性增强,脉动作用对微小孔及中孔的改造作用更明显;超临界CO_(2)脉动作用后煤的力学特性显著劣化,单轴抗压强度和弹性模量分别降低54.73%和59.82%,声发射振铃计数和累积能量均大幅降低,振铃计数峰值降至作用前51%,煤样内部颗粒黏聚力降低,累积能量降低了62%。综上,超临界CO_(2)脉动作用能够显著破坏低阶煤的微观-宏观结构,对深部低阶煤储层致裂增透、煤层气抽采具有重要意义。 展开更多
关键词 超临界co_(2) 脉动致裂 微观结构 孔隙 力学特性
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超临界CO_(2)与黏土矿物的化学反应动力学特征
7
作者 李小刚 李坤阳 +3 位作者 杨兆中 朱静怡 袁健峰 易良平 《断块油气田》 北大核心 2025年第2期331-338,共8页
为研究黏土矿物在超临界CO_(2)焖井过程中的溶蚀行为与反应强度,选取4种主要黏土矿物进行超临界CO_(2)与黏土矿物的地球化学反应实验研究。采用X射线衍射法和扫描电镜-能谱分析法,分析了4种黏土矿物的矿物成分、元素组成及微观结构对超... 为研究黏土矿物在超临界CO_(2)焖井过程中的溶蚀行为与反应强度,选取4种主要黏土矿物进行超临界CO_(2)与黏土矿物的地球化学反应实验研究。采用X射线衍射法和扫描电镜-能谱分析法,分析了4种黏土矿物的矿物成分、元素组成及微观结构对超临界CO_(2)环境的响应特征,基于过渡态理论方程建立了各黏土矿物与超临界CO_(2)的地球化学反应动力学方程。结果表明:4种黏土矿物中钙蒙皂石反应最为剧烈,反应后黏土矿物质量分数下降超30百分点,生成多种新物质;高岭石和伊利石在水岩反应过程中能相互转化,反应后有次生石英生成;绿泥石反应后表面有黑色固碳物质生成及白云石颗粒镶嵌在其中;计算得到各黏土矿物的地球化学反应动力学方程,理论值与实验结果基本一致,验证了方程的准确性;反应速率整体表现为钙蒙皂石>伊利石>高岭石>绿泥石。所得反应动力学方程从单矿物溶蚀动力学层面解释了超临界CO_(2)-黏土矿物的地球化学反应强弱,能对超临界CO_(2)与黏土矿物地球化学反应进行定性及定量分析,可为不同黏土矿物含量储层现场注CO_(2)焖井工艺提供理论支撑。 展开更多
关键词 超临界co_(2) 黏土矿物 地球化学反应 元素分析 动力学方程
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液态CO_(2)冻融煤体变形损伤特性研究
8
作者 白刚 王亚东 +3 位作者 苏俊 周忠杰 范超军 陈军典 《煤炭学报》 北大核心 2025年第2期1003-1016,共14页
改善煤层透气性是提高煤层瓦斯高效抽采的常用方法,利用液态CO_(2)为压裂介质冻融煤体是改善煤层透气性的方法之一。液态CO_(2)通过对煤体造成变形损伤改变煤层透气性,深入研究液态CO_(2)冻融煤体变形损伤特性,是揭示液态CO_(2)致裂增... 改善煤层透气性是提高煤层瓦斯高效抽采的常用方法,利用液态CO_(2)为压裂介质冻融煤体是改善煤层透气性的方法之一。液态CO_(2)通过对煤体造成变形损伤改变煤层透气性,深入研究液态CO_(2)冻融煤体变形损伤特性,是揭示液态CO_(2)致裂增透煤体强化瓦斯抽采机制的基础。采用物理实验方法,基于自主研发的液态CO_(2)冻融煤体实验系统,开展液态CO_(2)冻融条件下煤体变形损伤特性实验,监测冻融过程中煤样表面温度、应力、应变及罐体压力参数,分析液态CO_(2)冻融对煤体应力、应变的影响规律及罐中CO_(2)相态特征,探究液态CO_(2)冻融过程中热应力、水−冰相变冻胀力及汽化膨胀力对煤体造成的变形损伤贡献程度,揭示液态CO_(2)冻融的三重复合应力对煤体造成变形损伤的机制。研究结果表明:液态CO_(2)冻融煤样体积应变呈现先下降后上升的“U”字型变化趋势,低温冻结阶段煤基质发生收缩变形,融化阶段煤基质收缩变形逐渐恢复,最终形成了不可恢复的变形,总体表现为煤基质收缩变形与应变恢复2个阶段。实验过程中CO_(2)相态呈现气态−液态(气−液共存)−气态的变化趋势,液态CO_(2)冻融过程包括进液、冻结、缓慢卸压及室温融化4个阶段,对应煤样变形特征表现为冻缩变形、冻缩+冻胀+吸附膨胀变形、变形恢复及受热膨胀变形。非密封干燥煤样、密封干燥煤样及非密封饱水煤样的最小应变值绝对值分别为10056.636×10^(−6)、11480.186×10^(−6)、7881.893×10^(−6),残余应变分别为270.191×10^(−6)、154.869×10^(−6)、2033.636×10^(−6),胀缩率分别为2.686%、1.349%、25.801%。液态CO_(2)冻融复合应力作用对煤样造成的总变形损伤量为2033.636×10^(−6),热应力、汽化膨胀力及水−冰相变冻胀力分别造成的变形损伤量为154.869×10^(−6)、115.322×10^(−6)、1763.445×10^(−6),分别占总变形损伤量的7.615%、5.671%与86.714%,水−冰相变冻胀力占据主导地位。随着煤样含水率增加,煤体最小应变值绝对值降低,残余应变增加,水冰相变冻胀力占比增加。研究结果从煤样变形的角度阐明了液态CO_(2)冻融煤体变形损伤机理,丰富了液态CO_(2)致裂增透煤体强化瓦斯抽采技术体系。 展开更多
关键词 煤层气 液态co_(2)冻融 变形损伤 co_(2)相态转换 复合应力
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NH_(4)^(+)和CO_(2)复合胁迫对水蕴草及其生长水体的影响
9
作者 常雅军 王巍 +3 位作者 刘吉祥 李韵涵 孙林鹤 姚东瑞 《植物资源与环境学报》 北大核心 2025年第2期11-21,共11页
为了探究大气CO_(2)浓度升高背景下,水蕴草〔Elodea densa(Planch.)Casp.〕对水体NH_(4)^(+)胁迫的响应机制,设置2个NH_(4)^(+)质量浓度水平(1和6 mg·L^(-1))和3个CO_(2)流量水平(0.0、0.4和1.0 m^(3)·h^(-1),分别对应环境CO_... 为了探究大气CO_(2)浓度升高背景下,水蕴草〔Elodea densa(Planch.)Casp.〕对水体NH_(4)^(+)胁迫的响应机制,设置2个NH_(4)^(+)质量浓度水平(1和6 mg·L^(-1))和3个CO_(2)流量水平(0.0、0.4和1.0 m^(3)·h^(-1),分别对应环境CO_(2)、低流量CO_(2)和高流量CO_(2)),对胁迫0、3、10和17 d时6个处理组的水体物理化学指标及水蕴草的生长量和生理生化指标〔包括叶绿素含量、抗氧化酶活性、丙二醛(MDA)含量和碳氮代谢关键酶活性〕进行了比较和双因素方差分析。结果显示:与胁迫0 d和NH_(4)^(+)单一胁迫处理组相比,胁迫3、10和17 d时,4个复合胁迫处理组水体的溶解氧含量和pH值显著(P<0.05)下降,而电导率、氧化还原电位、盐度、NH_(4)^(+)含量和HCO_(3)^(-)含量多显著升高,并且,CO_(2)流量对上述水体指标的影响以及NH_(4)^(+)质量浓度对水体NH_(4)^(+)含量的影响在0.001水平具有统计学意义,二者交互作用对水体NH_(4)^(+)含量的影响在0.05水平具有统计学意义。6个处理组的水蕴草生长量均为负值;在同一CO_(2)流量下,1和6 mg·L^(-1)NH_(4)^(+)处理组间的水蕴草生长量差异较小,而在同一NH_(4)^(+)质量浓度下,低流量和高流量CO_(2)处理组的水蕴草生长量显著低于环境CO_(2)处理组;并且,仅CO_(2)流量对水蕴草生长量的影响在0.001水平具有统计学意义。4个复合胁迫处理组水蕴草的叶绿素含量均随胁迫时间延长呈现先升高后降低的变化趋势;与环境CO_(2)处理组相比,整体而言,4个复合胁迫处理组水蕴草的超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性在胁迫3 d时显著下降、在胁迫10和17 d时显著升高,过氧化氢酶活性在胁迫3、10、17 d时升高;在同一NH_(4)^(+)质量浓度下,高流量CO_(2)处理组水蕴草的MDA含量在胁迫10和17 d时显著低于低流量CO_(2)处理组。总体来看,在同一NH_(4)^(+)质量浓度下,低流量和高流量CO_(2)处理组水蕴草的谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸合酶和谷氨酸脱氢酶(GDH)活性在胁迫3 d时高于环境CO_(2)处理组,而GS、GDH、核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶和碳酸酐酶活性在胁迫10和17 d时低于环境CO_(2)处理组。以上研究结果显示:CO_(2)浓度升高可促进水蕴草的碳氮协同代谢,从而缓解水中NH_(4)^(+)对水蕴草的毒性效应,但随着胁迫时间延长,溶解在水中的HCO_(3)^(-)不断累积,导致水体酸化,反而加剧了NH_(4)^(+)对水蕴草的毒性效应。 展开更多
关键词 水蕴草 co_(2) NH_(4)^(+) 复合胁迫 双因素方差分析 碳氮代谢
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ScCO_(2)作用下高阶构造煤吸附热变化特征及机制
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作者 张小东 王康 +2 位作者 卢铁 王芳芳 张硕 《中国石油大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期81-91,共11页
CO_(2)注入深部煤层强化煤层气开采(CO_(2)-ECBM)具有减少温室气体排放、提高深部煤层气开采效率的意义。为了揭示深部煤层实施CO_(2)-ECBM中超临界二氧化碳(ScCO_(2))对不同破坏程度煤的吸附性的影响规律,对变质程度较高的贫煤和无烟... CO_(2)注入深部煤层强化煤层气开采(CO_(2)-ECBM)具有减少温室气体排放、提高深部煤层气开采效率的意义。为了揭示深部煤层实施CO_(2)-ECBM中超临界二氧化碳(ScCO_(2))对不同破坏程度煤的吸附性的影响规律,对变质程度较高的贫煤和无烟煤开展ScCO_(2)改造试验,基于煤的矿物组成、孔隙性的差异和吸附热变化测试结果,探讨ScCO_(2)对高阶构造煤吸附热的影响机制。结果表明:ScCO_(2)对碳酸盐类矿物改造效果最好,其次是黏土矿物,而对石英影响最小;ScCO_(2)对贫煤的改造效果强于无烟煤,贫煤构造煤的积分吸附热大于原生结构煤,且ScCO_(2)改造后构造煤的积分吸附热增加幅度更明显;ScCO_(2)改造后,温度增加,强化了温度对煤样积分吸附热的影响,压力增加,无烟煤积分吸附热的降低幅度变大,而贫煤积分吸附热的增幅先变大后减小。 展开更多
关键词 co_(2)地质封存 Scco_(2) 高阶构造煤 吸附热
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CO_(2)水合物蓄冷空调系统的热力学分析
11
作者 张玉梅 马国远 王磊 《北京工业大学学报》 北大核心 2025年第2期121-129,共9页
为了转移建筑峰值负荷,提出一种CO_(2)水合物蓄冷空调系统,该系统以CO_(2)为循环工质,以CO_(2)水合物为蓄冷介质,采用直接接触式蓄冷方式,可有效减少传热热阻,提高系统性能。基于热力学循环分析方法,对CO_(2)水合物蓄冷系统循环建立数... 为了转移建筑峰值负荷,提出一种CO_(2)水合物蓄冷空调系统,该系统以CO_(2)为循环工质,以CO_(2)水合物为蓄冷介质,采用直接接触式蓄冷方式,可有效减少传热热阻,提高系统性能。基于热力学循环分析方法,对CO_(2)水合物蓄冷系统循环建立数学模型,进行理论分析,结果表明:当CO_(2)消耗量增加到制冷剂质量流量的20%时,系统的性能系数增加到原来的1.25倍。根据温度降低CO_(2)水合物更容易生成的特性,随着蒸发温度的升高,潜热蓄冷量减少,总瞬时蓄冷量和压缩机功耗降低,系统性能系数增大。升高蒸发温度和降低气冷器出口温度有助于提升蓄冷系统的性能。气冷器出口温度对系统的最优排气压力影响较大,而蒸发温度的变化对系统最优排气压力影响较小。当蒸发温度从2℃升高到8℃时,系统的最优排气压力值均维持在8.6 MPa左右。当气冷器出口温度从35℃升高到45℃时,最优排气压力的平均上升幅度约为0.24 MPa/℃。 展开更多
关键词 co_(2)水合物 蓄冷空调 蓄冷介质 直接接触 性能系数 最优排气压力
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液态CO_(2)脉动致裂低渗煤细观结构演化特征分析
12
作者 高建良 李星 +1 位作者 刘佳佳 朱有彬 《安全与环境学报》 北大核心 2025年第3期955-967,共13页
在节能减排的背景下,液态CO_(2)致裂技术不仅能对煤层进行增透,还能对CO_(2)进行地质封存,因此该技术在强化煤层开采领域逐渐被重视。针对低渗煤孔隙之间连通性差且孔隙度低的问题,利用自主搭建的试验系统对低渗煤开展液态CO_(2)脉动致... 在节能减排的背景下,液态CO_(2)致裂技术不仅能对煤层进行增透,还能对CO_(2)进行地质封存,因此该技术在强化煤层开采领域逐渐被重视。针对低渗煤孔隙之间连通性差且孔隙度低的问题,利用自主搭建的试验系统对低渗煤开展液态CO_(2)脉动致裂试验,基于压汞法、核磁共振法联合表征煤岩的孔隙结构,分析煤岩中不同孔径范围的孔隙比表面积、孔径分布、分形维数和孔隙度等参数的变化,揭示液态CO_(2)脉动作用下低渗煤中细观结构的演化特征。结果表明:液态CO_(2)脉动致裂技术可改变煤岩的孔隙结构和增大煤岩的渗透率;最大累计进汞量和滞后环的相对大小分别增大47.0%和51.8%;微孔和小孔的孔径占比大幅度减小,中孔和大孔的连通性得到显著增强,煤样中出现新生裂隙;渗流孔的分形维数降低,煤样的孔隙分布变得更加规则、孔隙表面变得更加平滑;吸附孔的占比降低超过25%,有效孔隙度增大超过4倍,处理后煤样的渗透率增大超过30倍。 展开更多
关键词 安全工程 液态co_(2) 脉动致裂 孔径分布 孔隙度 渗透率
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复合催化剂Ru/CoAl−LDH可见光深度还原低浓度CO_(2)及其性能增强机理
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作者 戴俊 贾凤婷 +3 位作者 杨娟 丰之翔 王大钊 冷冲冲 《煤炭学报》 北大核心 2025年第2期1325-1338,共14页
“双碳”目标下,利用清洁可再生的太阳能驱动CO_(2)资源化利用成为重要的研究课题,但已有报道多以高纯CO_(2)为研究对象,而实际燃煤电厂排放的烟气中CO_(2)体积分数仅为3%~15%,为规避高能耗的CO_(2)提浓过程,直接实现低浓度CO_(2)光催... “双碳”目标下,利用清洁可再生的太阳能驱动CO_(2)资源化利用成为重要的研究课题,但已有报道多以高纯CO_(2)为研究对象,而实际燃煤电厂排放的烟气中CO_(2)体积分数仅为3%~15%,为规避高能耗的CO_(2)提浓过程,直接实现低浓度CO_(2)光催化定向转化对节能减排及其资源化利用具有重要科学意义。采用共沉淀−水热法首先制得钴铝层状双氢氧化物(CoAl−LDH),通过表面浸渍耦合氢气热处理将钌纳米颗粒负载至CoAl−LDH表面,构筑出可见光催化剂Ru/CoAl−LDH,其独特的表面组成与结构特性有助于实现以水为氢源的低浓度CO_(2)深度光还原。利用X射线衍射、透射电镜、X射线光电子能谱与紫外可见漫反射光谱等测试技术对复合催化剂的结构组成和微观形貌进行测定分析,结果表明:负载的钌物种为零价金属态Ru,其负载未改变CoAl−LDH的纳米片状形貌,但可显著提升复合催化剂的光响应性能。以Ru/CoAl−LDH为光催化剂、水为电子给体和氢源、10%CO_(2)/N_(2)混合气体为模拟烟道气,在可见光照射下考察Ru负载量对还原产物生成量及深度还原产物甲烷选择性的影响,其中1.6%Ru/CoAl−LDH具有最优的CO_(2)光还原性能,可见光照射3 h后的甲烷产生量及选择性高达452.4μmol/g和86.3%,分别是单一CoAl−LDH的10.4倍和3.3倍。同时,借助CO_(2)吸附等温线、原位XPS、瞬态光电流与阻抗谱等测试结果探究了Ru/CoAl−LDH对低浓度CO_(2)深度光还原的性能增强机理。CoAl−LDH表面的—OH基团利于复合催化剂对低浓度CO_(2)的选择性吸附;CoAl−LDH优异的水氧化性能可为CO_(2)深度光还原提供充足的原位氢源,无需使用具有爆炸危险性的氢气;负载的Ru作为光电子受体,在增强光生电荷分离与迁移效率的同时,作为CO_(2)还原活性位能实现其多电子还原过程。因此,CoAl−LDH和助催化剂Ru的协同作用是低浓度CO_(2)深度光还原性能得以提升的主要原因,复合催化剂Ru/CoAl−LDH实现了可见光水氧化与低浓度CO_(2)深度还原的有效耦合,为本质安全且低能耗CO_(2)转化体系的构建提供了重要理论指导,也为燃煤烟气CO_(2)资源化利用提供了新思路。 展开更多
关键词 低浓度co_(2) 深度光还原 钴铝层状双氢氧化物 钌负载 水氧化
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脱落酸代谢及信号转导对胡萝卜CO_(2)加富的响应分析
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作者 宋红霞 高崇真 +2 位作者 朱伟龙 路强 宋甜月 《核农学报》 CAS 北大核心 2025年第2期275-284,I0008,I0009,共12页
胡萝卜作为世界十大蔬菜之一,随着设施农业的发展实现了周年供应。增施CO_(2)可提高胡萝卜产量和类胡萝卜素积累,而脱落酸(ABA)是调控植物生长和响应外界刺激的重要激素。为了探究胡萝卜ABA代谢和信号转导响应CO_(2)加富的分子机制,本... 胡萝卜作为世界十大蔬菜之一,随着设施农业的发展实现了周年供应。增施CO_(2)可提高胡萝卜产量和类胡萝卜素积累,而脱落酸(ABA)是调控植物生长和响应外界刺激的重要激素。为了探究胡萝卜ABA代谢和信号转导响应CO_(2)加富的分子机制,本研究分析CO_(2)加富与对照条件下ABA含量和9-顺式环氧类胡萝卜素双加氧酶(NCED)含量的变化;利用RNA-Seq分析CO_(2)加富条件下脱落酸代谢和信号转导过程中参与的关键基因表达情况。结果发现,增施CO_(2)抑制了ABA的合成,降低了酶含量;转录组分析共获得482个差异表达基因(DEGs),其中16个直接响应ABA代谢或与ABA信号转导相关,7个与ABA代谢相关,9个参与ABA信号通路,初步揭示了ABA信号和CO_(2)感知之间的分子关联,ABA不仅高度响应CO_(2)浓度变化,而且参与信号转导过程,调控生长发育。本研究结果为CO_(2)加富条件下ABA积累机制和调控ABA信号转导机制探究提供了参考。 展开更多
关键词 胡萝卜 脱落酸 co_(2)加富 信号转导
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CO_(2)在新能源产业中的应用现状及前景展望
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作者 杨波 闫浩 韩鹏飞 《化学工程师》 2025年第3期73-77,共5页
详细介绍了当前CO_(2)的开发利用现状,着重综述了CO_(2)在石油化工、发电、储能、制氢等一系列新能源领域中的应用,并从技术、经济、环境、安全等层面深入分析了CO_(2)开发新能源存在的技术难题和挑战。在此基础上,给出了推动CO_(2)开... 详细介绍了当前CO_(2)的开发利用现状,着重综述了CO_(2)在石油化工、发电、储能、制氢等一系列新能源领域中的应用,并从技术、经济、环境、安全等层面深入分析了CO_(2)开发新能源存在的技术难题和挑战。在此基础上,给出了推动CO_(2)开发新能源长足式发展的针对性对策,最后展望了CO_(2)在新能源领域的开发前景。 展开更多
关键词 co_(2) 新能源 co_(2)有机合成 co_(2)储能 co_(2)发电 挑战 对策
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负载于SiO_(2)表面的NiO/MgO催化剂用于CO_(2)甲烷化反应
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作者 刘源 范鑫强 +1 位作者 姜雅楠 张弦 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 北大核心 2025年第2期122-130,共9页
CO_(2)甲烷化反应被认为是解决CO_(2)利用难题的重要手段之一,其中NiO/MgO催化剂具有广阔的应用前景,如何提高NiO/MgO催化剂的比表面积成为其实际应用的关键.本文通过沉积-沉淀法在高比表面积的SiO_(2)载体上负载NiO/MgO催化剂,制备出了... CO_(2)甲烷化反应被认为是解决CO_(2)利用难题的重要手段之一,其中NiO/MgO催化剂具有广阔的应用前景,如何提高NiO/MgO催化剂的比表面积成为其实际应用的关键.本文通过沉积-沉淀法在高比表面积的SiO_(2)载体上负载NiO/MgO催化剂,制备出了NiO/MgO/SiO_(2)催化剂.研究了MgO含量、催化剂煅烧温度和还原温度对催化剂结构和甲烷化性能的影响.采用X射线衍射、程序升温还原、N2吸附-脱附等温线、程序升温脱附、X射线光电子能谱和场发射透射电子显微镜等技术手段对催化剂进行了表征.结果表明,合适的MgO含量既能够对SiO_(2)形成较好的阻隔以避免NiO与SiO_(2)的反应,又可与NiO形成对甲烷化有利的Ni_(1-x)Mg_(x)O固溶体.适当的煅烧温度能够在形成Ni_(1-x)Mg_(x)O固溶体的同时避免对反应不利的NiMgSiO4的形成.此外,通过调控还原温度还能够调变Ni^(0)和Ni_(1-x)Mg_(x)O的比例,从而使二者在催化体系中起到协同作用,促进CO_(2)甲烷化反应.30%MgO含量、550℃煅烧、550℃还原后的Ni30MgSi-550-550R催化剂在CO_(2)甲烷化反应催化剂性能测试中表现出最佳的催化活性,且在350℃、30000mL/(g·h)空速的测试条件下展现出200 h的稳定性,这是由于在催化剂表面具有适当的Ni^(0)/Ni_(1-x)Mg_(x)O比例和对应的充足的H2和CO_(2)活化位点.在高比表面积的SiO_(2)上负载NiO/MgO催化剂、在SiO_(2)表面进行固相反应和通过还原温度调控Ni^(0)-Ni_(1-x)Mg_(x)O活性对的策略为用于CO_(2)甲烷化反应的催化剂设计提供了一种新思路. 展开更多
关键词 co_(2)甲烷化反应 NI基催化剂 MGO SiO_(2)
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CO_(2)驱环境下低铬钢腐蚀研究
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作者 何淼 周佩 《当代化工》 2025年第2期338-341,346,共5页
CO_(2)驱导致的腐蚀现象已成为制约CO_(2)驱油技术推广的重要问题之一。低铬钢凭借其耐CO_(2)腐蚀、成本较低的优点,成为油气开发和集输领域的新焦点,但井筒采用低铬钢作为油套管的研究还较少。开展了长庆油田CO_(2)驱先导测试区采出井... CO_(2)驱导致的腐蚀现象已成为制约CO_(2)驱油技术推广的重要问题之一。低铬钢凭借其耐CO_(2)腐蚀、成本较低的优点,成为油气开发和集输领域的新焦点,但井筒采用低铬钢作为油套管的研究还较少。开展了长庆油田CO_(2)驱先导测试区采出井环境下低铬钢腐蚀评价实验。结果表明:当CO_(2)压力5 MPa、温度80℃、Cl^(-)质量浓度15.6 g·L^(-1)时,J55钢、3Cr-1^(#)钢、3Cr-2^(#)钢、5Cr-1^(#)钢、5Cr-2^(#)钢的均匀腐蚀速率均较高;加入缓蚀剂后,3Cr-1^(#)钢与5Cr-1^(#)钢试样整体腐蚀轻微,可以将含Cr低合金钢管材与缓蚀剂配合使用,形成双重防护。 展开更多
关键词 co_(2)驱 3Cr钢 5Cr钢 缓蚀剂
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广州市某室内滑雪场CO_(2)载冷系统节能潜力探讨
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作者 刘加根 符筱 +2 位作者 王闯 安晶晶 朱颖心 《暖通空调》 2025年第4期59-66,157,共9页
室内滑雪场由于空间体量大、室内外温差大、全年连续运行等特点,其制冷系统能耗极高。以乙二醇为载冷剂的常规制冷系统中,输配系统能耗占比较高,采用CO_(2)来代替乙二醇是降低输配能耗的可能途径之一。以广州市某室内滑雪场(雪区面积196... 室内滑雪场由于空间体量大、室内外温差大、全年连续运行等特点,其制冷系统能耗极高。以乙二醇为载冷剂的常规制冷系统中,输配系统能耗占比较高,采用CO_(2)来代替乙二醇是降低输配能耗的可能途径之一。以广州市某室内滑雪场(雪区面积19600 m^(2))为例,采用DeST软件模拟了滑雪场雪区全年逐时冷负荷,分别设计了采用乙二醇和CO_(2)载冷的制冷系统,计算和比较了二者的运行能耗与经济性。结果表明,相较于乙二醇载冷,采用CO_(2)载冷的制冷系统全年可节能90.7 kW·h/m^(2),节能率达21.2%,节省电费70.3元/m^(2),2年内即可回收其增加的初投资,主要原因是CO_(2)载冷可显著减少循环泵耗及其散热导致的冷量损耗,并提高制冷机组运行COP。鉴于CO_(2)载冷的环保性及显著节能优势,在今后室内滑雪场的制冷系统设计中应予以积极考虑。 展开更多
关键词 室内滑雪场 制冷系统 co_(2) 乙二醇 载冷剂 能耗模拟 节能
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珊瑚状Mo_(2)C/Mo_(3)P@NC异质结电极高效催化Li-CO_(2)电池
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作者 李雪莲 曹志会 +7 位作者 雷普瑛 白冰 王璇 张金鑫 侯凯 刘爱芳 齐凯 高丽丽 《化工进展》 北大核心 2025年第1期202-211,共10页
以ZIF-8为基底并在其框架结构中原位引入金属Mo,进行高温煅烧处理,成功得到多孔富缺陷碳基底耦合的Mo_(2)C和Mo_(3)P异质结(Mo_(2)C/Mo_(3)P@NC)催化剂,Mo_(2)C/Mo_(3)P@NC呈现出较大的比表面积和充分的活性位点,更重要的是诱导Mo向低... 以ZIF-8为基底并在其框架结构中原位引入金属Mo,进行高温煅烧处理,成功得到多孔富缺陷碳基底耦合的Mo_(2)C和Mo_(3)P异质结(Mo_(2)C/Mo_(3)P@NC)催化剂,Mo_(2)C/Mo_(3)P@NC呈现出较大的比表面积和充分的活性位点,更重要的是诱导Mo向低价态δ(0<δ<4)过渡,改变材料表面电荷分布,增强的局域电荷位点Mo^(δ+)显著增加缺陷和活性位点,双价态Mo^(δ+)-Mo^(6+)位点构建出有利于CO_(2)吸-脱附,锂离子及电子迁移输运路径,在CO_(2)RR过程中稳定两电子产物Li_(2)C_(2)O_(4),并防止歧化成四电子产物Li_(2)CO_(3)。Mo_(2)C/Mo_(3)P@NC优异的催化特性驱动锂-二氧化碳电池遵循两电子反应路径(2Li^(+)+2CO_(2)+2e-→Li_(2)C_(2)O_(4)),电池充电电位和极化情况显著缓解,全放电容量高达10538m Ah/g,可逆充电容量为10521m Ah/g,库仑效率提升到99.8%;在电流密度为100m A/g下充电-放电电位差仅为0.7V,能以较小的电位差稳定循环1100h。 展开更多
关键词 锂-二氧化碳电池 Mo_(2)C/Mo_(3)P催化剂 异质结 二氧化碳还原
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基于燃料冷能的氨动力CO_(2)船BOG再液化系统设计
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作者 张晓荣 鲁捷 林轶群 《船海工程》 北大核心 2025年第1期66-70,共5页
针对氨动力CO_(2)运输船液氨冷能浪费和BOG再液化处理功耗大的问题,提出一种利用液氨冷能的BOG再液化系统。以5万m^(3)CO_(2)运输船为研究对象,在不同船舶主机工况和环境温度下,利用HYSYS软件建立系统并模拟流程,开展系统效率和功耗计算... 针对氨动力CO_(2)运输船液氨冷能浪费和BOG再液化处理功耗大的问题,提出一种利用液氨冷能的BOG再液化系统。以5万m^(3)CO_(2)运输船为研究对象,在不同船舶主机工况和环境温度下,利用HYSYS软件建立系统并模拟流程,开展系统效率和功耗计算,并与现有技术系统的功耗进行对比分析。结果表明,在船舶75%工况和环境温度为35℃时,利用液氨冷能的系统效率最大能达到73.5%;在船舶85%工况和环境温度为25℃时,该系统相较现有技术系统最多可以节约43.3%的船舶电力消耗。研究结果可为氨动力CO_(2)船BOG再液化系统优化设计提供一定的技术参考。 展开更多
关键词 co_(2)运输船 液氨冷能利用 BOG再液化 效率
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