化学工艺导论

化学工艺 Chemical Engineering Technology,2,化学工艺,有机化工（石油化工、煤化工） 无机化工 天然气化工,3,化学工艺 (Chemical Engineering Technology),也称“工业化学(Industrial Chemistry)”， 是研究石油、煤、天然气和其它矿物等原料通过各种化工单元操作和技术,有效、经济地实现目标产品过程的一门科学。 涉及的工业领域主要是以石油、煤、天然气和其它矿物为原料，采用化学加工过程，生产石油及石油化工、煤化工、无机化工、化工冶金和高分子化工等产品的工业部门，上述产品的生产企业大都是我国的大型骨干企业，在国民经济中具有极重要地位。 化学工艺是一个老学科，但化学工艺长期与化学和化学工程中有关分支学科紧密地相互融合、交叉和渗透，不断地进行新工艺、新过程、新技术、新产品、新材料和新装备的研究、开发、放大、设计和优化，使化学工艺学科持续地深化、创新，并向前沿发展。,4,培养目标,培养具有扎实的化学和化学工程基础，了解各种化工过程、化学品的生产原理、产品开发、工艺实施和过程及装置的设计与优化，掌握现代化工技术、外语和计算机应用技术，能够从事化工过程及生产工艺研究、过程开发、设计及管理等方面的高级技术人才。 本专业毕业生适合在化工、炼油、轻工、医药、环保、能源、军工等部门从事科学研究、工程设计、技术开发、软件开发和生产技术管理等方面工作，也可在高等学校和科研院所从事科研和教学工作。 化学工艺是培养大中型化工生产、开发、设计和管理部门总工程师的摇篮。,5,历史沿革,1952全国高校院系调整，聂恒锐、林纪方、袁一等知名专家汇集我校，奠定了本学科的基业 ; 化学工艺学科在专业调整中由有机化工（煤化工、石油化工）和无机化工合并而成； 2007年成为国家重点学科二级学科点（2009年全国大学高校化学工艺专业排名第6；全国化学工艺专业研究生实力排名第3 ）。,6,历史沿革,煤化工教研室的前身燃料化学工学教研室成立于1952年,由国内著名的煤化工专家聂恒锐教授任系主任。 1960年开始招研究生，1981年有机化工（煤加工工程）被批准为国家第一批硕士学位授权点; 1986年批准为博士学位授权点，成为我国第一个有机化工（煤加工工程）专业博士点。 1993年有机化工（煤加工工程）专业调整为有机化工专业。 1994年国家教委批准以该学科为基础建立“碳资源综合利用国家教委部分开放实验室”。,7,历史沿革,无机化工教研室的前身无机物工学教研室也成立于1952年，是全国最早成立的无机化工专业。 1950年代末承担的国家重大研究项目-硼镁矿综合利用研究，解决了当时急需的火箭推进燃料技术难点，受到化工部的特别奖励； 从1970年代开始，我国从国外引进13套大型合成氨装置，无机物工学教研室协助化工部进行引进装置技术资料消化、人员培训和开工技术等指导工作，保证了引进装置顺利开工，为提高我国合成氨生产技术水平作出了重要贡献。 无机化工专业1984年被批准为硕士学位授权点，1990年批准为博士学位授权点。,8,基本状况,有机化工和石油化工2个教研室； 煤化工研究设计所和吸附与无机膜研究所 在编人员17人，其中博士生导师6名，教授6名，副教授3名，高级工程师1名。具有博士学位6名，硕士学位6名，其中在职博士4名。 具备培养本科、硕士、博士研究生和博士后的资格。 每年招收本科生50-80名，硕士生30名左右，博士生6-10名。 在“十五”期间培养本科生200名，硕士生60名，博士生20名。 目前在读本科生约200名，硕士生60名，博士生32名。,9,研究方向,煤及生物质转化基础与应用； 功能材料研究与应用（包括炭分子筛、分子筛炭膜、炭气凝胶等新型炭材料，多孔分离材料、能源和催化材料等）； 超临界流体应用技术； 新型无机膜材料制备及分离和催化一体化过程； 微反应技术和吸附分离技术。,10,技术平台,辽宁省石油化工研究生人才培养基地 2006 辽宁省石油化工装备重点实验室 2002 大连理工大学 “985三期工程”教育部科技创新一级平台“绿色能源资源与精细化工高技术”的重点支持学科 首批国家产业技术创新战略联盟中的“新一代煤(能源)化工产业技术创新战略联盟” 成员（2007）,11,科研装备,煤和油页岩固体热载体快速热解评价装置 煤和生物质固定床、落下床热解研究装置 超临界流体萃取和反应研究装置 生物质热解及气化制氢研究装置 固体酸催化反应研究装置 膜分离反应一体化装置 膜渗透蒸发装置 活性炭纤维吸附苯蒸汽工业化装置 扫描电镜，热天平，BET表面分析、凝胶色谱、电化学测试，固体燃料基本性质测试以及气相色谱等仪器设备。,12,科研项目,国家“973” 国家“863” 国家支撑、国家重大专项 国家自然科学基金 国际合作 省、部和中石化 企业合作项目等,13,交流与合作,与德国马-普学会煤化所、卡尔斯鲁厄大学、美国伍斯特理工学院、宾州大学、日本富山大学、东京农工大学、熊本大学、香港科技大学等院校建立了合作关系，进行学术及人员交流，开展共同研究并联合培养硕士、博士研究生。 每年邀请国外的专家教授来校讲学和交流；专业教师去国外进行研修和合作研究。 教师和研究生经常参加国内外学术会议。,14,2010年毕业本科生去向,毕业50人 保研6人（清华1，大化所1，本校4） 考研2人（本校） 出国5人（英国1，德国1，加拿大1，其它2） 双学位8人 中石油所属企业6人 中石化所属企业7人 其它企业12人（石化（索普4）和制药（上海希迪2）其它企业6） 各地人事局3人 待就业1人。,15,2010年毕业硕士生去向,共38人 本校读博5人，出国读博2人 设计研究院14人 央企或上市企业8人 外资2人（英特尔，STX大连造船） 律师事务所1人，公务员1人 其它企业4 其它1人。 待遇2000元/月至10万/年不等,欢迎选择化学工艺！,17,化学工艺（能源化工）导论,国内外能源状况 煤资源与利用 天然气资源与利用 温室气体问题,世界能源状况,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,中国2009天然气产量851.7亿立方米，比2008年增加6.1%。,29,30,31,2010年中国煤炭产量约32亿吨。,32,中国的能源状况,煤炭探明储量1145亿吨，占一次能源总量的92%；可开采油的储量33亿吨，占世界2.3%。 2005年新探明储量：油: 943 Mt, 天然气: 526,300 Mm3, 煤: 69,800 Mt. 煤炭在一次能源中的消费比例为70%左右。 以煤炭为主的能源消费结构在相当长的时间内不会改变。,2010年中国GDP:397983亿元,33,石油资源短缺 能源资源分布不平衡 能源利用效率低 环境污染严重,中国能源利用面临的问题,34,中国2009/2010能源生产和进口量,35,Imports as % of demand 2004 37% 2007 47% 2010 54% 2020 60% 2030 80%,36,2011年6月20日：WTI 93.260.25 BRENT 111.691.52,37,38,Distribution of energy production and consumption,In 2005,2004年沿海的十几个省区市能源生产总量为3.5亿吨标准煤,占全国25%,消费总量为7.7亿吨标准煤,占全国52%。 Long distance transportation is necessary for energy supply (about 1/3 produced coal ) in China,39,单位GDP能耗比较(2008),40,单位GDP能耗比较(2006),41,煤直接燃烧对环境的危害,90的SO2 67的NOx 82的酸雨 60的粉尘 CO2,我国已经成为世界上最大的SO2排放国，酸雨形成面积已占国土面积的40以上，每年因酸雨造成的损失已占当年国民生产总值的2以上。控制和减少SO2等污染物的排放量已成当务之急！,大气中,煤炭资源与利用,煤 ?,A black stone that would burn and was sometimes used by blacksmiths instead of charcoal. 有一种黑石头，可以燃烧，有时铁匠可用它来代替木炭， 并把这种可燃烧的石头称anthrax（anthracite)。 摘自Theophrastus（西奥福来斯多斯）在公元前300年发表的De Lapidus(岩石学),(371-287 BC) Ancient Greek philosopher and botanist,44,煤炭的生成,植物经数千年到数万年复杂的生物化学变化过程形成泥炭（一种松软有机质的堆积物）； 泥炭在不太深的地下经数百万年因压力和温度等作用发生一系列物理化学变化（成岩作用）转变成褐煤或烟煤； 褐煤或烟煤在地下深处再经数千万年以上因压力、温度和时间的化学物理作用（变质作用）形成烟煤或无烟煤。,煤炭是一种宝贵的不可再生的资源，必须加以高效、经济和合理地利用。,45,煤炭的种类,按大类分 腐植煤类：由高等植物形成。 腐泥煤类：由低等植物形成。 腐植腐泥煤类：兼有两类植物的环境形成。 按煤中含碳量或挥发分 泥炭、褐煤（低煤阶褐煤和高煤阶褐煤）、烟煤（长焰煤、不粘煤、弱粘煤、1/2中粘煤、气 煤、肥煤、焦煤、瘦煤、贫煤）、无烟煤（低阶无烟煤、中阶无烟煤、高阶无烟煤）、残植煤等。,46,Proved recoverable coal reserves at end-2006 (million tonnes)49,47,Coking coal: About 38% of total reserves of China are in Shanxi province, and the amount reaches to 26 billion ton. Lignite: about 12% in coal reserves of China. Lignite production will be 10% of the total Chinas coal production in 2010. It is necessary to upgrade lignite for transportation and other usage with the increase of production.,Coal reserves in China,48,Coal miners 1910,Coal miners in Hazleton PA, USA, 1900,煤炭的开采,露天 井工（竖井、斜井),49,煤的组成,煤一般由有机物质和矿物质所组成，有机质是煤中的主要成分，它决定煤的性质。矿物质在煤利用过程中则变成灰渣。 煤中有机质主要由五种元素组成，以碳、氢、氧为主，它们的总和占煤中有机质的95%以上，其次是氮和硫。,50,煤分子结构的基本概念,煤是高分子化合物的复杂的混合物，每个高分子化合物的缩合程度各不相同，构成煤的高分子化合物的基本结构单元彼此也不同，这不仅明显地表现在不同成煤阶段的煤中以及同一成煤阶段不同显微组分上，即使是同一成煤阶段的煤或同一显微组分的分子间，其缩合程度和基本结构单元也不可能相同。 煤分子中的基本结构单元是由芳香族结构、脂芳族结构以及脂环族结构组成的。此外，还有醚型的氧在基本结构单元之间以氧桥的形式存在。也可以说，煤分子的基本结构单元由两部分组成，规则部分的缩合环结构称为核，在核的周围有各种侧链和官能团为不规则部分。 基本结构单元中的芳香环结构有单环的苯环、双环的萘环、三环的菲环和蒽环，还有四环和五环以上的缩合环的形式；脂环结构既有与芳香环一起缩合的结构存在，又有单独存在的；而脂肪族结构是指结合在芳香环或脂环上的那些以侧链存在的烷基。,51,各种煤的基本结构单元,52,煤分子结构模型,理解煤的分子结构对煤的有效、合理转化具有重要的指导作用。,通过物理、化学和计算机模拟分析,53,煤的利用,中国是最先大规模使用煤的国家，公元300年（西晋）煤用于冶金(铸造) 和家庭取暖。 公元1000年（北宋），煤已成为中国主要燃料和能源。 Marco Polo把中国人使用煤的方法传到西方，他在中国呆了24年，在1295年（元朝）回到意大利Venice，“可以挖一种能燃烧的黑石头作燃料” 。,天工开物 1637,54,目前煤炭的主要利用途径是发电（55） 357 gce/kwh，2007年中国生产约3.2万亿度电（77.6热电） 2009年中国发电量总计3.6506万亿千瓦时,较上年增长7.0%,煤的化工利用,55,传统煤化工利用途径,56,煤干馏 (coal carbonization),高温干馏（9001100oC 中温干馏(700900 oC) 低温干馏（500600 oC）,在隔绝空气条件下加热煤，使其分解生成固体、液体（焦油)和气体（煤气）的过程。,57,煤的高温干馏 (炼焦或焦化),煤在隔绝空气条件下加热到1000oC左右，得到焦炭、化学品和煤气的过程。,榆次山沟里土焦炉,58,炼焦化学品的回收,焦炭：7078 煤气：1519 焦油：35 粗苯：1.0 氨：0.2,59,煤焦油,煤焦油组成中已验证的约有500多种。较重要的成分：多种重 芳烃、酚类、烷基萘、吡啶、咔唑、蒽、菲、芴、苊、芘等及杂环有机化合物，是制取塑料、染料、香料、农药、医药、溶剂等的原料。,在20世纪初，炼焦副产品是有机化学工业的基础；现今大部分有机化学工业依赖于石油。但目前世界上仍有95%以上的24 环芳香物和杂环化合物以及1525%的BTX 来自煤焦油包括粗苯。,60,用于生产蓝炭；褐煤干燥提质；煤的分级转化,煤的低温干馏,61,62,煤的气化 (Coal gasification),煤的气化是以煤或煤焦为原料，以氧气（空气、富氧或纯氧）、水蒸气或氢气等做气化剂（或称气化介质），在高温条件下通过化学反应将煤或煤焦中的可燃部分转化为气体燃料的过程。是现代煤化工的龙头。 气化煤气中的有效成分包括CO、H2及甲烷等。,63,Coal gasification technology,64,煤气化的主要反应,(1) 燃烧反应（为过程提供热量） C+1/2O2CO （ H=110.4 kJ/mol） C+O2CO2 （ H=394.1 kJ/mol） (2) 碳与水蒸气反应（生成有效组分） C+H2OCO+H2 (H=-135.0 kJ/mol) C+2H2OCO2+2H2 (H=-75.222 kJ/mol) (3) 碳与CO2反应 CO2+C2CO (H=-173.3 kJ/mol) (4) 甲烷化反应： 2C+2H2OCH4+CO2 (5) 变换反应（可调节氢碳比）：CO+H2OCO2+H2,65,66,煤生产电石,电石是由生石灰与焦炭（兰炭）或无烟煤在电炉内于2200oC反应而制得。 CaO+3CCaC2+CO 电石是生产乙炔的重要原料，将电石用水分解即可制得乙炔。 CaC2+2H2OC2H2+Ca(OH)2,67,电石生产工艺流程,68,电石的用途,69,煤化工的发展方向,煤层气利用 资源利用、安全生产、环境保护 煤制氢 满足加氢工艺、燃料电池（储存、运输问题？） 煤的分级（拔头）转化及多联产 煤制油及化学品,70,煤的分级（拔头）转化及多联产,解决煤的洁净和高效综合利用问题 弥补石油资源的不足 利用拔头技术可获得10%的液体产品 满足多目标产品要求 洁净煤（CCT）技术的重要组成,71,以煤热解为基础的多联产系统,72,煤制油及化学品,煤液化（CTL） 煤直接液化 煤间接液化（F-T合成） 通过煤气化得到合成气后生产甲醇（Methanol) MTO MTP MTG MTA ,73,由煤替代原油的方法,74,煤炭液化的原理,提高H/C比的方法：加氢或/和脱碳,煤炭的直接液化是煤在溶剂、催化剂和氢气存在下，通过高温（400-500oC）、高压（1025 MPa）反应得到液体产品的过程。 结果：煤的大分子结构分解成小分子、提高了H/C、脱除煤中的杂原子和无机矿物质。,75,76,中国煤炭直接液化的研究与开发,煤炭直接液化高效催化剂的研究与开发 煤炭直接液化关键技术的研究与开发 神华煤直接液化技术的商业化,77,煤炭直接液化高效催化剂的研究与开发,得到国家863计划支持 低价格：因催化剂产生的吨油生产成本大约为20元. 易操作：催化剂的合成在常压和常温下进行，安全性好，催化剂具有好的重复性。,高的催化活性：催化剂的加入量只有干煤的0.5%1.0% ，煤转化率大于90 wt%daf, 油产率大于 60 wt%daf。,78,煤炭直接液化关键技术的研究与开发,小试：2002年7月-2003年底 建立0.12t/d的连续煤直接液化装置； 运转10次共207天（约5000 h) 煤直接液化试验。,中试（PDU） 2003年10月至2004年9月建立6 t/d PDU装置并在2004年12月成功地进行神华煤的液化试验。 在对PDU进行优化和改造的基础上，2005年11月进行第2次试验，并连续运转了18天。 2006年底成功地进行了第3次试验（3000 h） ，基本解决了存在的问题，为工业化提供重要的保证。,79,年产百万吨神华直接煤液化商业示范厂建设规划,Planned construction period: 4 years,80,神华直接煤液化商业示范厂,2008年12月312009年1月11日完成试运行,81,运行情况,该项目2010 年最长连续运转2071 小时，共运行5000 小时，生产油品45 万吨。 投运至今已累计运行1 万小时。 至2011 年初，基本实现了安、稳、长、满、优的运行目标，一季度生产成品油21.6 万吨，利润超亿元。,82,煤间接液化 (费托合成）,83,84,COH2在催化剂作用下的主要合成路线,条件变化将改变反应路线以及形成不同的产品,85,86,750吨/年液化装置的建设及运行,作为国家863项目，由中科院山西煤化所建于2002年，成功运行7次，累计3500 小时， 其中满负荷1500小时 ，技术经济指标达到国际同类煤炭间接液化技术水平。 目前，3套年生产16万吨油品的F-T商业示范项目已建设完成并进入运行阶段。,中国FT合成进展,750 t/a CTL pilot plant,87,5000吨/年液化装置的建设及运行,由兖州煤矿集团建于2004年4月，共操作6068小时，满负荷操作4706小时（196 天）。 年产100万吨低温间接液化示范厂的预可行性研究报告已报国家发改委待批。,5000 t/a CTL pilot plant,88,已建和计划建设的煤间接液化(F-T)示范厂,89,内蒙古伊泰煤制油工厂,至2011年4 月下旬，伊泰集团煤制油项目自投产以来，已累计运行超12236 小时（509天），加工原煤80.52 万吨，生产成品油16.16 万吨，其中柴油10.34 万吨，石脑油4.8 万吨，液化气 0.89 万吨，实现营业收入 8.75 亿元。,90,计划建设的神华煤间接液化厂,Yulin Shaanxi will have a capacity of 6 Mt/a. Ningxia will have a capacity of 3 Mt/a. For key technology, consider adopting mature and advanced coal gasification technology (Shell) combined with FT synthesis (SASOL),Products: Oil: naphtha, diesel, jet naphtha, diesel, jet fuel, fuel, dewaxed oil and LPG) Chemicals: liquid paraffin, low melting point ceresin, high melting point ceresin, polypropylene and oxides,天然气资源与利用,92,天然气资源与组成,天然气(natural gas)是埋藏在地下不同深度地层中的可燃性气体。,单独蕴藏，通常称为气田。 与石油共生，随石油一起开采出来，故称为油田气或油田伴生气。 吸附在煤上的甲烷称为煤层气，又称瓦斯气或煤层甲烷。 在地球高纬度的冻土带和深度不到2000m的海底存在的天然气水合物。,1996年世界各国和各地区天然气探明储量为139万亿m3，中国1.67万亿m3，居世界第16位；根据1993年全国天然气远景资源量的预测，中国天然气总资源量为38万亿m3。2010年生产944.8亿m3。,1亿m3天然气11.4万吨标准煤,93,94,天然气的组成,天然气主要成分是甲烷，尚含有不同量的乙烷、丙烷和丁烷以及少量的戊烷以上的重组分，此外还可能含有硫化氢、二氧化碳、氮气、氢气等杂质。 气田所采天然气中的甲烷含量高达99以上。 油田伴生气中C2C4烷烃含量在1520或以上，可分离出液化石油气(LPG)和凝析油（C5+）。,95,天然气加工,96,天然气化工的特点,甲烷可认为是化学结构最为稳定的有机分子，使甲烷化学转化要比石油困难得多（一般C-H键平均键能为99 kcal/mol，甲烷中CH3H的离解能高达104 kcal/mol ）。 石油加工是将高碳烷烃裂解成低碳烷烃和烯烃；而天然气的化学加工是将一个碳的甲烷转化成两个以上的烷烃和烯烃。 天然气加工较石油对设备、工艺有较高的要求，使天然气化工产品的经济成本一般远高于石油化工产品。 碳一化工：指将含有一个碳原子的化合物，通过化学加工合成含有两个或两个以上碳原子的化工技术。,97,天然气化工的利用途径,经合成气的化学转化 甲烷重整制合成气，由合成气进一步合成甲醇、高级醇、氨、尿素、汽油、柴油等液体燃料以及其它化工产品。 经乙炔的化学转化 通过在 930-1230热裂解生成乙炔和炭黑，再通过乙炔进一步合成其他系列化工产品。（从乙炔出发可制氯乙烯、乙醛、醋酸、氯丁二烯、1,4-丁二醇、1,4-丁炔二醇、甲基丁烯醇、醋酸乙烯、丙烯酸等乙炔化工产品。炭黑可作橡胶的补强剂和填料，也是油墨、电极、电阻器、炸药、涂料、化妆品的原材料） 直接化学转化,98,99,甲烷制合成气,重整技术: 水蒸汽重整Steam reforming 部分氧化重整Partial oxidation，POX 自热重整Autothermal reforming 联合或二步重整Combined or two-step reforming,重整工艺的选择受工厂的总体热效率、规模、氧气生产厂和下游生产单元的投资影响。,经合成气的化学转化,100,甲烷的直接化学转化,氧化偶联制成烯烃； 选择性氧化制甲醇、二甲醚等； 甲烷芳构化合成芳烃。,天然气化学转化的方法很多，但达到工业化水平并在经济上有竞争力的化学反应过程并不多。这为进一步的研究工作提供机遇，但同时亦是对科学技术难题的挑战。,101,未来能源,石油和天然气的供应将向少而贵的方向发展，必须开发inexhaustible和nonpolluting能源： sunlight wind biomass nuclear fusion,102,More energy from sunlight strikes Earth in 1 hour than all of the energy consumed by humans in an entire year.,太阳能,Nellis Solar Power Plant,利用光伏电池覆盖世界沙漠4% 可供应全世界的用电。单是戈壁沙漠可以满足全世界的总能源需求。,PS10 solar power tower,103,Roof with CIS-solar-cells,104,风能,5MW wind turbines D4 (nearest) to D1 on 比利时Thornton Bank 海上风电场,达坂城风力发电站,105,生物质能,Domestic and industrial waste,生物质秸秆资源： 8.1 亿吨（1998年中国粮食产量的统计结果折算），约相当于标准煤4 亿吨，占一次能源生产总量的32.1。,106,中国第一座核电站秦山核电站,大亚湾核电站,1986年4月26日，切尔诺贝利核电站爆炸,2011年3月14日福岛核电站爆炸,核能,107,以石油为基础的经济向非污染和用之不尽的能源为基础的经济过渡中的三个选择,接受新的生活方式，包括消耗更少的能源(难以接受)； 增加利用核能(舆论)； 增加利用煤(唯一选择)。,1970s煤炭工业的口号：Coal is American Ace in the hole (备而未用的王牌),108,现代工业文明对能源的要求,电力 运输燃料 从矿物中提炼金属和化学品（如炼铁） 化工产品，包括塑料、药品、化肥、 过程热，即在化学工业及金属加工中用于锅炉、熔化、退火改型等所需的热,结论：煤可以满足所有这些需要,109,温室气体问题,111,温室气体,温室气体（Greenhouse Gas, GHG）或温室效应气体是指大气中能产生温室效应的气体成分。 water vapor, which contributes 3672%。 carbon dioxide, which contributes 926%。 methane, which contributes 49%。 ozone, which contributes 37%。 其它还有氧化亚氮(又称笑气，N2O)、氟氯碳化物(CFCs)、全氟碳化物(PFCs)、氢氟碳化物(HFCs)，含氯氟烃(HCFCs) 及六氟化硫(SF6)等。,112,113,114,115,京都议定书 Kyoto Protocol,为了21世纪的地球免受气候变暖的威胁，1997年12月，149个国家和地区的代表在日本京都召开联合国气候变化框架公约缔约方第三次会议，经过紧张而艰难的谈判，会议通过了旨在限制发达国家温室气体排放量以抑制全球变暖的京都议定书。京都议定书2005年2月16日生效 。 京都议定书清洁发展机制(CDM),限排的温室气体包括：二氧化碳（CO2）; 甲烷（CH4）; 氧化亚氮（N2O）; 氢氟碳化物（HFCs）; 全氟化碳（PFCs）; 六氟化硫（SF6）等6种。,116,CO2 Emission Projections and the Kyoto Protocol (Million tonnes of CO2),117,低碳能源革命（哥本哈根协议）,将全球气温上升的幅度限制在不超过工业化前水平2 。 大气层中温室气体的浓度要稳定在450ppm二氧化碳当量左右。 450情景：全球与能源相关的二氧化碳排放量在2020年之前达到峰值309亿吨，随后2030年下降到264亿吨（比2007年水平低27亿吨）。 依靠各种政策的配合、用能效率的提高才能实现。 中国在450情景中承诺10亿吨的减排。(2010年估计75亿吨，占全球25%，BP公布83.3亿吨，全球331.6亿吨）,118,119,What is carbon dioxide capture and storage?,120,How can CO2 be stored underground?,121,Oceans can store CO2 because it is soluble in water. When the concentration of CO2 increases in the atmosphere, more CO2 is taken up by the oceans. Captured CO2 could potentially be injected directly into deep oceans and most of it would remain there for centuries. CO2 injection, however, can harm marine organisms near the injection point. It is furthermore expected that injecting large amounts would gradually affect the whole ocean. Note from the editor: Because of its environmental implications, CO2 storage in oceans is generally no longer considered as an acceptable option.,Could CO2 be stored in the deep ocean?,122,CO2的化学利用,CO2可作为碳源来替代有限的资源(煤、石油、天然气) 。但CO2本身的稳定性和化学转化的困难性，人们主要着眼于研制新型高效催化剂以及采用化学、光学、电学、生化等现代化工及非常规技术（如低温等离子体技术） ，促进CO2的转化。 目前研究CO2化学转化的物质包括碳、甲烷、一氧化碳、乙烯乙烷、甲醇、醋酸、二甲醚、碳酸二甲酯、聚碳酸酯等多种有机化合物。 由于CO2本身太稳定，CO2的转化率或目标产物的选择性仍太低，这些研究成果多数并未能工业化。 利用丰富CO2资源，开发新产品是面临的重要机遇和挑战，这些技术的实现必将产生较好的社会效益和经济效益。,123,谢谢！,124,Poly-generation technology 60MWe IGCC co-producing 240 kt/a methanol Demo Plant,New type slurry feed gasifier: 1150 TPD2 Investment 1.58 billion RMB Financial investment recovery in 8 years (construction period included) Commercial operation since April 2006,125,Poly-generation technology 60MWe IGCC co-producing 240 kt/a methanol Demo Plant,126,