本發(fā)明涉及廢棄工程高值化再利用,特別是涉及應(yīng)用廢棄礦井對(duì)co2封存再利用系統(tǒng)的建造方法。
背景技術(shù):
1、co2封存實(shí)際上就是把co2存放在特定的一種自然或人工“容器”中,利用物理、化學(xué)、生化等方法,將co2封存百年甚至更長(zhǎng)的時(shí)間。而co2電解技術(shù)則是利用可再生能源產(chǎn)生的電能,通過二氧化碳電解反應(yīng)可以將二氧化碳轉(zhuǎn)化為高附加值燃料和化學(xué)品。
2、我國(guó)具有悠久的煤炭開采歷史,迄今為止,有大量的礦井因資源枯竭而報(bào)廢,煤礦廢棄礦井存在大面積的廢棄巷道。傳統(tǒng)的co2地面存儲(chǔ)方法不僅占據(jù)了寶貴的空間資源,而且在實(shí)際操作中意義不大。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、有鑒于此,本發(fā)明提供了一種應(yīng)用廢棄礦井對(duì)co2封存再利用系統(tǒng)的建造方法,其能夠有效利用這些廢棄礦井的空間,并解決co2封存問題,本發(fā)明提供一種方法,通過將co2封存到廢棄礦井內(nèi)并將其用于電解,以將廢棄的礦井內(nèi)的空間利用起來,以實(shí)現(xiàn)對(duì)co2封存及再利用,從而更加適于實(shí)用。
2、為了達(dá)到上述目的,本發(fā)明提供的應(yīng)用廢棄礦井對(duì)co2封存再利用系統(tǒng)的建造方法的技術(shù)方案如下:
3、本發(fā)明提供的應(yīng)用廢棄礦井對(duì)co2封存再利用系統(tǒng)的建造方法包括以下步驟:
4、利用煤炭開采歷史上,廢棄的礦井,建造co2封存再利用系統(tǒng);
5、將目標(biāo)co2封存于所述廢棄的礦井,得到液態(tài)co2封存儲(chǔ)庫。
6、本發(fā)明提供的應(yīng)用廢棄礦井對(duì)co2封存再利用系統(tǒng)的建造方法還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
7、作為優(yōu)選,所述液態(tài)co2封存儲(chǔ)庫的存儲(chǔ)壓力大于或者等于5.1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,存儲(chǔ)溫度小于或者等于31.1℃。
8、作為優(yōu)選,利用煤炭開采歷史上,廢棄的礦井,建造應(yīng)用廢棄礦井對(duì)co2封存再利用系統(tǒng)包括以下步驟:
9、在煤炭開采歷史上,廢棄的礦井中,選取單一煤層的廢棄礦井,作為co2封存再利用系統(tǒng)的基本儲(chǔ)庫;
10、針對(duì)所述基本儲(chǔ)庫的圍巖環(huán)境進(jìn)行適應(yīng)性處理,得到適用于作為co2封存再利用系統(tǒng)的第一中間構(gòu)型儲(chǔ)庫;
11、在所述第一中間構(gòu)型儲(chǔ)庫內(nèi),開挖硐室,其中,所述硐室能夠用于co2氣化及電解,得到第二中間構(gòu)型儲(chǔ)庫;
12、在所述第二中間構(gòu)型儲(chǔ)庫內(nèi),建立運(yùn)輸管路,得到所述co2封存再利用系統(tǒng);其中,所述運(yùn)輸管路用于對(duì)co2氣化及電解過程中產(chǎn)生的液體和/或氣體進(jìn)行輸送,所述液體和/或氣體包括液態(tài)co2、氣化后的co2、合成氣co和h2。
13、作為優(yōu)選,在煤炭開采歷史上,廢棄的礦井中,選取單一煤層的廢棄礦井,作為co2封存再利用系統(tǒng)的基本儲(chǔ)庫的步驟過程中,在單一煤層的廢棄礦井內(nèi),利用密閉墻密封采空區(qū)。
14、作為優(yōu)選,針對(duì)所述基本儲(chǔ)庫的圍巖環(huán)境進(jìn)行適應(yīng)性處理,得到適用于作為co2封存再利用系統(tǒng)的第一中間構(gòu)型儲(chǔ)庫具體包括以下步驟:
15、獲取開拓巷道長(zhǎng)期服務(wù)效應(yīng)的評(píng)估結(jié)果;
16、根據(jù)所述開拓巷道長(zhǎng)期服務(wù)效應(yīng)的評(píng)估結(jié)果,確定所述開拓巷道圍巖應(yīng)力環(huán)境;
17、根據(jù)所述開拓巷道圍巖應(yīng)力環(huán)境,評(píng)估所述開拓巷道圍巖的穩(wěn)定性,得到巷道圍巖穩(wěn)定性評(píng)估結(jié)果;
18、根據(jù)所述巷道圍巖穩(wěn)定性評(píng)估結(jié)果,針對(duì)所述開拓巷道圍巖中,穩(wěn)定性較差的部位進(jìn)行局部支護(hù);
19、對(duì)所述基本存儲(chǔ)庫的整體進(jìn)行防滲、防腐、阻隔、防泄漏、絕緣中的一種或者幾種處理方式,得到適用于作為co2封存再利用系統(tǒng)的第一中間構(gòu)型儲(chǔ)庫。
20、作為優(yōu)選,在所述第一中間構(gòu)型儲(chǔ)庫內(nèi),開挖硐室,其中,所述硐室能夠用于co2氣化及電解,得到第二中間構(gòu)型儲(chǔ)庫的步驟過程中,還包括下列步驟中的一種或者幾種:
21、在所述第一中間構(gòu)型儲(chǔ)庫內(nèi)裝設(shè)監(jiān)測(cè)裝置、氣化裝置、電解設(shè)備;
22、在地面建立co2電解所得氣體中任一或者幾種的存儲(chǔ)場(chǎng)所;
23、在巷道內(nèi)裝設(shè)圍巖應(yīng)力監(jiān)測(cè)設(shè)備、存儲(chǔ)環(huán)境壓力監(jiān)測(cè)設(shè)備。
24、作為優(yōu)選,在所述第一中間構(gòu)型儲(chǔ)庫內(nèi),開挖硐室,其中,所述硐室能夠用于co2氣化及電解,得到第二中間構(gòu)型儲(chǔ)庫的步驟過程中,所述硐室的開挖位置位于所述廢棄的礦井的副斜井底部井底車場(chǎng)。
25、作為優(yōu)選,所述應(yīng)用廢棄礦井對(duì)co2封存再利用系統(tǒng)的建造方法還包括以下步驟:
26、在所述廢棄的礦井的開拓巷道兩端設(shè)置堵頭,并且,確保所述堵頭的密封性。
27、作為優(yōu)選,在所述第一中間構(gòu)型儲(chǔ)庫內(nèi),開挖硐室,其中,所述硐室能夠用于co2氣化及電解,得到第二中間構(gòu)型儲(chǔ)庫的步驟過程中,所述co2氣化及電解包括以下步驟:
28、將富集的液態(tài)co2通過運(yùn)輸管路,輸送至co2封存場(chǎng)所進(jìn)行,之后將其氣化出來,經(jīng)co2氣化裝置送至co2電解系統(tǒng)進(jìn)行電解,將水通過水運(yùn)輸送管路送至co2電解系統(tǒng),將保護(hù)氣體n2通過保護(hù)氣體運(yùn)輸管路送至co2電解系統(tǒng);
29、在廢棄礦井井下進(jìn)行co2電解,利用固體氧化物電解池進(jìn)行共電解co2和h2o;
30、將電解生成的合成氣通過合成氣體co、h2運(yùn)輸管路運(yùn)送至地面,并送入合成氣體co、h2地面存儲(chǔ)場(chǎng)所,將電解生產(chǎn)的o2送至地面,以供再利用。
31、作為優(yōu)選,在廢棄礦井井下進(jìn)行co2電解,利用固體氧化物電解池進(jìn)行共電解co2和h2o,的步驟過程中,co2的電解溫度范圍為800℃-1000℃。
32、本發(fā)明提供的應(yīng)用廢棄礦井對(duì)co2封存再利用系統(tǒng)的建造方法,能夠有效利用這些廢棄礦井的空間,并解決co2封存問題,本發(fā)明提供一種方法,通過將co2封存到廢棄礦井內(nèi)并將其用于電解,以將廢棄的礦井內(nèi)的空間利用起來,以實(shí)現(xiàn)對(duì)co2封存及再利用。
1.一種應(yīng)用廢棄礦井對(duì)co2封存再利用系統(tǒng)的建造方法,其特征在于,包括以下步驟:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用廢棄礦井對(duì)co2封存再利用系統(tǒng)的建造方法,其特征在于,所述液態(tài)co2封存儲(chǔ)庫的存儲(chǔ)壓力大于或者等于5.1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,存儲(chǔ)溫度小于或者等于31.1℃。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述應(yīng)用廢棄礦井對(duì)co2封存再利用系統(tǒng)的建造方法,其特征在于,利用煤炭開采歷史上,廢棄的礦井,建造co2封存再利用系統(tǒng)包括以下步驟:
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述應(yīng)用廢棄礦井對(duì)co2封存再利用系統(tǒng)的建造方法,其特征在于,在煤炭開采歷史上,廢棄的礦井中,選取單一煤層的廢棄礦井,作為co2封存再利用系統(tǒng)的基本儲(chǔ)庫的步驟過程中,在單一煤層的廢棄礦井內(nèi),利用密閉墻密封采空區(qū)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的應(yīng)用廢棄礦井對(duì)co2封存再利用系統(tǒng)的建造方法,其特征在于,針對(duì)所述基本儲(chǔ)庫的圍巖環(huán)境進(jìn)行適應(yīng)性處理,得到適用于作為co2封存再利用系統(tǒng)的第一中間構(gòu)型儲(chǔ)庫具體包括以下步驟:
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的應(yīng)用廢棄礦井對(duì)co2封存再利用系統(tǒng)的建造方法,其特征在于,在所述第一中間構(gòu)型儲(chǔ)庫內(nèi),開挖硐室,其中,所述硐室能夠用于co2氣化及電解,得到第二中間構(gòu)型儲(chǔ)庫的步驟過程中,還包括下列步驟中的一種或者幾種:
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的應(yīng)用廢棄礦井對(duì)co2封存再利用系統(tǒng)的建造方法,其特征在于,在所述第一中間構(gòu)型儲(chǔ)庫內(nèi),開挖硐室,其中,所述硐室能夠用于co2氣化及電解,得到第二中間構(gòu)型儲(chǔ)庫的步驟過程中,所述硐室的開挖位置位于所述廢棄的礦井的副斜井底部井底車場(chǎng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的應(yīng)用廢棄礦井對(duì)co2封存再利用系統(tǒng)的建造方法,
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的應(yīng)用廢棄礦井對(duì)co2封存再利用系統(tǒng)的建造方法,其特征在于,在所述第一中間構(gòu)型儲(chǔ)庫內(nèi),開挖硐室,其中,所述硐室能夠用于co2氣化及電解,得到第二中間構(gòu)型儲(chǔ)氣庫的步驟過程中,所述co2氣化及電解包括以下步驟:
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的應(yīng)用廢棄礦井對(duì)co2封存再利用系統(tǒng)的建造方法,其特征在于,在廢棄礦井井下進(jìn)行co2電解,利用固體氧化物電解池進(jìn)行共電解co2和h2o的步驟過程中,co2的電解溫度范圍為800℃-1000℃。