煤炭地下气化碳减排技术研究进展与未来探索
秦勇1
易同生2
周永锋2
杨磊2
王军2
1.中国矿业大学,江苏徐州 221116;贵州省煤田地质局,贵州贵阳 5500252.贵州省煤田地质局,贵州贵阳 550025
摘要：煤炭地下气化(UCG)与碳减排的相互融合,有望成为当前至碳中和到来之前过渡阶段的优秀绿色能源技术,甚至在未来更长的碳中和历史时期发挥重要作用.回顾研究历史与现状,UCG减排系统策略基本形成,可归纳为 5种具体途径.其中,地下原位定向调控可减少CO2 释放产出并促进UCG提质增产,相关策略和途径可归纳为"碳调减(CRR)".UCG-CO2 地下空间超临界气态封存研究成果相对较多,主要集中在封存介质、封存空间、封存能力等方面,少数研究讨论了封存机制.UCG-CO2 地下空间矿化封存不受地质体稳定性和封闭性苛刻条件的约束,潜在着固碳和转化产气的双重效果,但研究成果尚不多见.UCG-CO2 回注利用与封存的前期探索集中在煤层气增产和UCG合成气生产改善 2个方面,近年来开创了UCG制氢尾气CO2 减排利用系列性探索.CRR作为一种主动减排策略,通过调节气化剂及其注入方式来定向调减UCG合成气中CO2 浓度,理论成果较多并且经过现场初步验证,有望成为集清洁能源生产与碳减排为一体的洁净煤实用技术.评述进展并分析短板,UCG碳减排科学技术研究已取得诸多实质性成果,也面临持续发展的挑战,未来探索似应聚焦在 4个方向:一是立足可行,优先发展以UCG-CRR为重点的UCG-CO2 地下转化利用技术;二是聚焦短板,着力突破UCG减排-合成气提质协同机理和关键技术瓶颈;三是扎实推进,优先启动实施UCG-CRR先导试验和工程示范,探索步步取得实效;四是保障实现,探索建立由碳中和与碳管理战略、专项科技行动计划、专业人才培养构成的"三位一体"UCG减排政策支撑体系.
关键词：煤炭地下气化碳减排碳调减策略体系探索方向
分类号：TD84(矿山开采)
资助基金：贵州省科技重大专项资助项目(2022)国家自然科学基金(42130802)
论文发表日期：2024-01-28
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：18( 495-512 )
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