863計劃資源環(huán)境技術領域重點項目

1、<p>　　863計劃資源環(huán)境技術領域重點項目</p><p>　　“二氧化碳的捕集與封存技術”課題申請指南</p><p><b>　　一、指南說明</b></p><p>　　全球氣候變暖已成為國際熱點問題，二氧化碳因具有溫室效應被普遍認為是導致全球氣候變暖的重要原因之一。如何減少二氧化碳排放，降低大氣中二氧化碳濃度，是人類面臨的

2、共同難題。研究開發(fā)具有我國自主知識產權的、經濟高效的二氧化碳捕集與封存技術，推動二氧化碳減排，對于實現我國社會經濟可持續(xù)發(fā)展和營造良好的國際環(huán)境具有重要意義。</p><p>　　本項目針對二氧化碳減排的迫切需求，瞄準國際技術前沿，研發(fā)吸附、吸收等二氧化碳捕集技術，探索二氧化碳封存技術，為我國二氧化碳減排提供科技支撐，項目下設3個課題。</p><p><b>　　二、指南內容&

3、lt;/b></p><p>　　課題一、二氧化碳的吸收法捕集技術</p><p><b>　　研究目標：</b></p><p>　　研發(fā)先進實用的CO2高效吸收溶劑、吸收塔填料以及新型高效吸收分離設備和分離技術，發(fā)展CO2吸收分離過程模擬和集成優(yōu)化新技術，通過關鍵技術的突破，著重研究解決CO2捕集的高能耗和高費用問題，進行中間試驗并進

4、行技術經濟與風險評價，形成具有自主知識產權的吸收法捕集CO2的技術方案。</p><p><b>　　研究內容：</b></p><p>　　（1）新型高效吸收溶劑的研制</p><p>　　針對燃煤電廠等工業(yè)的CO2排放源，采用分子模擬、分子設計和實驗研究相結合的方法開發(fā)高性能、低能耗和低腐蝕性的化學、物理及化學物理耦合吸收溶劑。測定其中CO

5、2的吸收溶解度和吸收-解吸動力學，建立相應的溶解度和動力學模型，研究吸收性能和溶劑分子結構的定量關系，根據不同氣體情況研制和優(yōu)化溶劑體系，并進行硫、碳一體化脫除、以及膜—吸收耦合等新技術的探索性研究。</p><p>　?。?）特大型吸收設備強化和過程優(yōu)化</p><p>　　通過先進的實驗測量技術、計算流體力學模擬和實驗相結合的方法，研究特大型分離設備強化的途徑,研制高效吸收塔填料等塔內

6、構件；發(fā)展CO2吸收分離過程模擬優(yōu)化技術，研究節(jié)能降耗的新流程，繼而形成吸收法捕集CO2的集成技術方案及開發(fā)平臺。進行中間試驗，獲取工藝和能耗數據，進行技術經濟與風險評價。</p><p><b>　　主要考核指標：</b></p><p>　?。?）針對燃煤電廠等工業(yè)的CO2排放源，研發(fā)1～2項具有自主知識產權的、國際先進水平的高效吸收溶劑。</p>

7、<p>　?。?）研發(fā)1～2項具有自主知識產權的、國際先進水平的高效吸收塔填料。</p><p>　?。?）通過過程模擬優(yōu)化和中間實驗，形成1～2種具有自主知識產權的吸收法捕集CO2的新技術。</p><p>　　（4）中間試驗規(guī)模和指標：</p><p>　　常壓（1bar），試驗規(guī)模為吸收塔徑≥200mm，氣體處理量≥60萬標準立方米/年，對溶劑的指標

8、要求是在氣體含8－15％的CO2的情況下對CO2的循環(huán)吸收量≥50～60克/升；</p><p>　　中高壓（≥20bar），試驗規(guī)模為吸收塔徑≥60mm，氣體處理量≥60萬標準立方米/年，對溶劑的指標要求是在氣體含30～40％CO2的情況下對CO2的吸收量≥37～50克/升；</p><p>　　試驗總體技術經濟指標為：CO2捕集率≥90％，CO2的捕集成本比現有吸收技術的可比成本下降2

9、0％以上。</p><p>　?。?）申請發(fā)明專利2～3項。</p><p><b>　　課題實施年限：</b></p><p>　　2008年5月至2010年12月</p><p><b>　　課題經費來源及構成</b></p><p>　　本課題國撥專項經費控制額不超過7

10、00萬元，要求承擔單位自籌或配套研究經費不少于350萬元。</p><p>　　課題二、二氧化碳的吸附法捕集技術</p><p><b>　　研究目標：</b></p><p>　　研究開發(fā)高效節(jié)能的CO2吸附材料，發(fā)展CO2吸附分離過程模擬和優(yōu)化新技術。通過關鍵技術的突破著重解決CO2捕集的高能耗和高費用問題，進行中間試驗并進行技術經濟與風險

11、評價，形成具有自主知識產權的吸附法捕集CO2的技術方案。</p><p><b>　　研究內容：</b></p><p>　?。?）新型高效吸附材料的制備篩選和基礎物性研究</p><p>　　針對燃煤電廠等工業(yè)過程產生的氣體中CO2的捕集問題，通過分子模擬、分子設計和實驗研究相結合的方法，研究和開發(fā)具有高選擇性、高吸附容量、低解吸能耗的新型吸

12、附分離材料。測定CO2在吸附材料中的吸附基礎物性數據，闡明吸附材料結構與其吸附分離CO2性能的內在相關性，為吸附分離整體過程設計提供依據，并最終確立高性能低成本的吸附材料體系。</p><p>　?。?）吸附分離過程優(yōu)化技術研究</p><p>　　優(yōu)化設計CO2吸附分離過程的工藝流程，建立實驗室規(guī)模和中間實驗裝置，研究確定低操作能耗的工藝參數；開發(fā)流程模擬程序并優(yōu)化分離過程；在確立吸附材

13、料結構和性能與關鍵設備適配性的基礎上，建立從吸附劑研制到吸附塔設計優(yōu)化的技術平臺，形成吸附法捕集CO2的集成新技術。進行中間試驗，進行相關的技術經濟可行性評價。</p><p><b>　　主要考核指標：</b></p><p>　?。?）針對燃煤電廠等工業(yè)過程產生的含CO2氣體，開發(fā)1～2項具有自主知識產權的、國際先進水平的新型高效吸附劑。</p>&

14、lt;p>　?。?）通過過程模擬優(yōu)化和中間實驗，形成變壓或變溫耦合吸附/脫附的CO2捕集集成新技術。</p><p>　　（3）中間試驗規(guī)模和指標為：</p><p>　　常壓（1bar），氣體處理量≥20萬標準立方米/年，對吸附劑的指標要求是在氣體含8～15％CO2的情況下對CO2的吸附量≥0.035～0.066克/克；</p><p>　　試驗總體技術經濟

15、指標為：CO2的捕獲率≥90%，捕集成本比現有吸附技術的可比成本下降20％以上。</p><p>　?。?）申請發(fā)明專利2～3項。</p><p><b>　　課題實施年限：</b></p><p>　　2008年5月至2010年12月</p><p><b>　　課題經費來源及構成</b><

16、/p><p>　　本課題國撥專項經費控制額不超過600萬元，要求承擔單位自籌或配套研究經費不少于300萬元。</p><p>　　課題三、二氧化碳的封存技術</p><p><b>　　研究目標：</b></p><p>　　針對溫室氣體二氧化碳減排的迫切需求，對陸地或海底地質咸水層的CO2封存技術進行研究。瞄準國外發(fā)展的最

17、新動向，研發(fā)具有自主知識產權的先進實用的CO2封存技術。通過關鍵技術突破，發(fā)展適合我國地質條件的低成本、實用性CO2封存技術。</p><p><b>　　研究內容：</b></p><p>　?。?）咸水層封存能力評價技術</p><p>　　研究CO2封存條件下溫度、壓力等物理參數、流體化學組成、骨架巖石的礦物組成（包括新生礦物），以及地球

18、化學作用過程（包括溶解和緩沖、礦物沉淀過程）對于固碳（碳捕獲）的影響機制，發(fā)展咸水層介質CO2封存能力的評價技術。</p><p>　　（2）咸水層CO2封存體的安全性評價技術</p><p>　　研究咸水層地下水循環(huán)屬性對于封存安全性的影響。研究不同沉積類型蓋層的力學性質及其對封存體封閉性的影響。通過巖石力學實驗和模擬，研究CO2封存體的水文地質結構對高壓突破的影響及蓋層破壞機理與過程。

19、開發(fā)封存壓力影響下毛細作用對CO2擴散影響的模擬和評價技術。研究咸水層滲透性及邊界條件對CO2運移的影響。</p><p>　?。?）咸水層CO2封存效果的監(jiān)測技術</p><p>　　研究超臨界態(tài)CO2、水和烴等多相流體在低pH值的酸性環(huán)境中與介質作用機理，開發(fā)多相多場耦合模擬技術，研究封存效果與環(huán)境安全性評價指標，開發(fā)CO2封存環(huán)境安全性的示蹤、監(jiān)測與探測技術。</p>

20、<p><b>　　主要考核指標：</b></p><p>　　（1）開發(fā)一套可用于咸水層CO2地質封存物理模擬研究的實驗裝置和封存效果監(jiān)測評價的分析測試流程。</p><p>　　（2）開發(fā)一套可用于咸水層CO2地質封存條件下超臨界CO2、咸水與巖石相互作用及CO2在咸水層內運移模擬的數值模擬系統(tǒng)。</p><p>　?。?）開展咸

21、水層CO2封存技術現場試驗研究；試驗需有注入與觀測井，封存地質條件超過CO2的臨界點即溫度>31℃、壓力>74bar，CO2注入量>100噸，在觀測井中可檢測到回歸CO2。</p><p>　?。?）申請發(fā)明專利2～3項。</p><p><b>　　課題實施年限：</b></p><p>　　2008年5月至2010年12月

22、</p><p><b>　　課題經費來源及構成</b></p><p>　　本課題國撥專項經費控制額不超過700萬元，要求承擔單位自籌或配套研究經費不少于350萬元。</p><p><b>　　三、注意事項</b></p><p>　　1．本重點項目下設3個課題，申請單位需針對單個課題提出申請。

23、評審過程以課題為單元分別進行，擇優(yōu)確定各課題的承擔單位。</p><p>　　2. 凡在中華人民共和國境內注冊一年以上,具有獨立法人資格的企業(yè)（不包括外國獨資企業(yè)和外資控股企業(yè)）、事業(yè)單位均可承擔本項目課題。</p><p>　　3．重點項目課題責任人必須是法人，法人是當然的課題依托單位，且須指定一名自然人擔任課題組長。課題組長應具有中華人民共和國國籍，年齡在55周歲以下（截止指南發(fā)布之日

24、），具有高級職稱或博士學位，每年（含跨年度連續(xù)）離職或出國的時間不超過半年，過去三年內沒有863計劃信用管理不良記錄。</p><p>　　4．對于港澳臺優(yōu)秀科技人員、海外優(yōu)秀華人學者（包括取得外國國籍和永久居留權的），再滿足年齡、職稱（學位）等基本條件時，只要正式受聘于課題依托單位，且協議期或聘任期覆蓋課題執(zhí)行期，每年在課題依托單位工作時間不少于6個月，也可作為課題組長。在課題申請時，由課題依托單位出具相關證明

25、材料。</p><p>　　5. 課題組長申請及負責的科技部三大計劃（863計劃、科技支撐計劃和973計劃）在研課題累計不得超過一項，同時可參加一項課題（申請或在研）；每個參加課題的技術人員最多只能參與三大計劃中兩項課題的工作。科技部及所屬事業(yè)單位借調的與863計劃相關的人員不能申請或參加申請。</p><p>　　6．本重點項目各課題鼓勵產學研單位聯合申請。 </p>&l