超临界CO2输送管道腐蚀研究进展.pdf

综 述 C石orros油ion化Prote工ction腐inPetr蚀ochem与icalI防ndus护try 2 0 1 1 ，2 8 (6 ) · 1 · 超临界 CO2输送管道的腐蚀研究进展 左 甜 ，刘小辉 ，蒋 秀。，周乐平 (1．中国石油大学(华东)机电工程学院，山东 青岛266555； 2．中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院，山东 青岛266071) 摘要：碳捕集与封存 (CarbonCaptureandStorage，简称 CCS)技术是极具潜力的一项减缓温室气 体排放的前沿技术，已受到国际科技和产业界的密切关注，其中CO 运输管道的内腐蚀问题可能成为 制约碳封存技术发展及应用的关键 问题之一。强调 了CCS技术对于碳减排的重要性，研究碳钢在超 临界CO2运输环境中的腐蚀规律和机理以及 CO2输送过程 中的超临界CO2的性质显得十分重要。 阐述了碳捕集与封存技术(CCS)中超临界 CO 输送管道的腐蚀与油气系统的CO 腐蚀的本质区别， 对输送过程中超临界CO：腐蚀的影响因素进行了分析，并且对腐蚀控制研究动态进行了回顾。 关键词：碳捕集技术 超临界CO 腐蚀 影响因素 腐蚀控制 中图分类号：TE988．7 文献标识码：A 文章编号：1007—015X(2011)06—0001—03 全球气候变暖已经越来越严重，人类 自身活动 储存地的中间枢纽，是碳封存的关键技术之一，但 及工业排放的CO被认为是导致气候变暖的主要 国际上对CO 运输的重视程度远远不及碳捕获及 原因。碳捕集与封存(CarbonCaptureandStorage， 储存。CO 运输主要包括管道运输和灌装运输。 简称 CCS)技术是 目前极具潜力的一项减缓温室 为了避免两相流，将 CO 分离并压缩至超临界状 气体排放的前沿技术，已受到国际科技和产业界的 态(CO的超临界点：31cC，73．8×10Pa)，然后利 密切关注，成为发达国家竞相研究的热点。CCS是 用管道运输至存储地通常是大规模输送 CO 最经 指将大型发电厂、钢铁厂、水泥厂和化工厂等排放 济、可行的方法 。随着国际上对碳减排任务的 的CO 收集起来并进行地质封存而与大气隔绝的 推进，CO 运输管道有增加趋势 J。目前对超临界 一 种技术。将捕集到的CO 注入油 田用于驱油 CO 管输的经济性及安全性做了大量研究，但管道 (简称CO．EOR)可以提高原油采收率，此项技术 内腐蚀问题的研究工作才刚刚起步。美国运输部 在美国应用已超过30a，采收率平均提高约 13％。 的统计数据显示：1986—2001年，CO 管道运输事 国际能源署 (IEA)指出：如果没有 CCS，实现2050 故中的20％是由于腐蚀引起的。CO 输送管道破 年减排 目标的成本将增加70％。清华大学的研究 裂可能导致大量 CO 泄露，影响人体健康，甚至导 结果表明：为实现相同的减排量，CCS所需要增加 致安全事故和环境污染。CO 运输管道的内腐蚀 的投资小于核电的1／2和风电的1／4，而且这个比 问题可能成为制约碳封存技术发展及应用的关键 例还将随时间而降低。根据国际能源署的预测，为 之一，因此，系统深入地研究碳钢在超临界CO，运 了实现全球的CO 减排 目标，CCS的贡献率将达 输环境中的腐蚀规律和机理具有十分重要的意义， 20％左右。国家发改委能源研究所的研究表明，国 这也逐渐成为碳封存技术领域的研究热点。 内要想实现大幅度的碳减排，需要在 203