[实用新型]一种二氧化碳地层封存系统

说明书

本实用新型公开了一种二氧化碳地层封存系统。该系统包括：气体预处理单元，用于将二氧化碳气体收集后再进行预冷、增压处理；水合反应单元，用于将处理后的二氧化碳与水合剂输送至设定压强、温度的闭合空间内反应生成二氧化碳水合物；水合物封存单元，用于将二氧化碳水合物输送至煤/油气采空区以水合物的形式进行地层封存；其中，气体预处理单元、水合反应单元、水合物封存单元依次通过管道连接。本实用新型系统对二氧化碳气体的存储效率高、便于储存和运输，二氧化碳气体存储过程具有很强的安全性和经济性，并且，本实用新型利用地层压力实现二氧化碳气体的封存，进一步提高了二氧化碳的封存效率。

技术领域

本实用新型属于温室气体减排技术领域，尤其涉及一种基于气体水合物法的二氧化碳地层封存系统。

背景技术

二氧化碳作为一种重要的温室气体，是导致全球变暖的主要因素。随着社会经济的快速发展，工业生产和人类活动产生的二氧化碳排放量日益增加，温室效应不断增强的趋势严重威胁着气候平衡和生态环境。如何有效控制和减少温室气体二氧化碳的排放，已成为世界各国共同面临的严峻问题。二氧化碳的捕集和封存是指将排放的二氧化碳收集起来并在适当的场所进行储存，从而避免了二氧化碳气体向大气的直接排放。因此，二氧化碳的封存技术是二氧化碳减排和温室气体处理领域的重要发展方向。

目前二氧化碳的封存方法主要有深水超临界封存、废弃煤层封存和海底封存以及微藻固碳，现有的这些技术及方法在不同程度上存在成本高、效率低、能耗大、易泄漏等缺点，限制了其规模化应用。

近年来，中国专利CN106904616A公开了一种二氧化碳地质封存结构和封存方法，通过将二氧化碳气体注入到废弃的油田、气田中，与水生成水合物而达到封存减排的目的。中国专利CN102942006B公开了一种封存二氧化碳的方法，通过将二氧化碳气体注入到不可采煤层或采空区实现永久封存。中国专利CN104909366A公开了一种利用水合物封闭的二氧化碳海底咸水层，通过将二氧化碳注入到海底咸水层形成二氧化碳水合物，从而实现二氧化碳的安全封存。中国专利CN104962476A公开了一种基于煤矿采空区的二氧化碳地下封存方法及系统，通过将二氧化碳气体通过微藻培养封存到煤矿采空区，从而实现二氧化碳气体的减排。中国专利CN 105477991A公开了一种封存二氧化碳和烟气中污染气体的方法，通过将二氧化碳气体通入到钙长石溶液中，经过反应而将二氧化碳由气态变为稳定的固态，实现二氧化碳封存。中国专利CN 105819445A公开了一种深海封存二氧化碳的方法，通过将二氧化碳气体液化后泵入到海底而实现二氧化碳封存。中国专利CN209093018U公开了一种低能耗二氧化碳捕集及封存系统，该系统基于高压液化分离原理实现燃煤电厂烟气中二氧化碳气体的捕集和封存。

但是，上述二氧化碳气体封存技术在经济性、安全性、适用性等方面存在某些不足，严重制约了该技术的商业化推广和工业化应用。如何实现温室气体二氧化碳的安全存储是二氧化碳减排和温室气体处理领域亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于气体水合物法的二氧化碳地层封存方法及系统，通过将工业生产过程中产生的二氧化碳气体收集，在一定条件下生成气体水合物后注入到煤/油气采空区中，利用地层压力维持二氧化碳水合物的稳定条件，进而实现二氧化碳气体的地层封存和温室气体减排的目的。

本实用新型是这样实现的，一种二氧化碳地层封存系统，该系统包括：

气体预处理单元，用于将二氧化碳气体收集后再进行预冷、增压处理；

水合反应单元，用于将气体预处理单元处理后的二氧化碳与水合剂输送至设定压强、温度的闭合空间内反应生成二氧化碳水合物；

水合物封存单元，用于将二氧化碳水合物输送至煤/油气采空区以水合物的形式进行地层封存；

所述气体预处理单元、水合反应单元、水合物封存单元依次通过管道连接。