考虑中间节点的碳捕集管路系统设计与优化

GU Shiya,DONG Yachao,LIU Linlin, ZHANG Lei,ZHUANG Yu, DU Jian

Chemical Industry and Engineering Progress(2023)

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摘要
作为控制温室气体排放的重要技术之一,碳捕集与封存技术吸引了越来越多的关注.相比于传统生产系统,碳捕集与封存系统中的二氧化碳排放源与封存阱往往相距较远,妥善合理地规划两者之间二氧化碳的运输方式是确保系统高效运转的重要前提.而管道运输正是目前长距离、大规模输送二氧化碳最经济的方法.本文首先建立碳捕集中管路系统的数学模型;然后针对单周期问题,为使管路系统的项目总成本最小,分别得到不同碳捕集封存量要求下,无中间节点和有中间节点管路系统的最佳管网结构,并分析碳排放量变化对管路系统的影响;最后针对多周期问题,考虑在一个较长的项目规划期内,管路系统的总捕集封存量最大和项目总成本最小两种情景下,分别探究排放源的碳排放量、封存阱的封存容量和注入速率对有中间节点管路系统的管网结构、项目总成本以及源阱利用情况的影响.
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